SAE J1772 커넥터(흔히 J-plug 또는 Type 1이라고 함)는 북미와 일본 전기차의 표준 AC 충전 커넥터입니다. Nissan Leaf부터 Ford F-150 Lightning까지 북미에서 판매되는 모든 EV에는 AC 충전용 J1772 인렛이 있습니다. J1772을 이해하는 것은 북미 시장의 EV 충전 방식을 이해하는 데 필수입니다.
SAE J1772이란 무엇입니까?
SAE J1772는 SAE International이 발행한 표준으로, 북미의 AC EV 충전에 필요한 물리적 커넥터, 전기 인터페이스, 통신 프로토콜을 정의합니다. 표준의 주요 내용은 다음과 같습니다.
- 커넥터와 차량 인렛의 물리적 치수
- 전기 정격(전압, 전류)
- 충전기와 차량 간 통신을 위한 제어 파일럿(CP) 신호
- 안전 요구사항
J1772 커넥터에는 핀 5개가 있습니다:
| 핀 | 기능 | 설명 |
|---|---|---|
| L1 | 선(AC 활선) | AC 전원, 120V 또는 240V |
| N | 중성선 | AC 리턴 |
| PE | 보호 접지 | 보호 접지 |
| CP | 제어 파일럿 | 통신용 PWM 신호 |
| PP | 근접 파일럿 | 커넥터 삽입을 감지합니다 |
전원 핀 두 개(L1 및 N)는 AC 충전 전류를 전달합니다. PE 핀은 안전 접지를 제공합니다. CP와 PP 핀은 통신과 안전 인터록 기능을 처리합니다.
Control Pilot: J1772 통신 작동 방식
Control Pilot(CP) 신호가 J1772를 단순한 전원 커넥터 이상의 장치로 만듭니다. CP 핀은 PWM(펄스 폭 변조) 신호를 전달하여 EVSE(전기차 충전 장비, 즉 충전기)와 차량이 충전 전과 충전 중에 통신할 수 있도록 합니다.
CP 신호 순서:
- 상태 A(12V DC): 차량 미연결. EVSE 대기 상태.
- 상태 B(9V PWM): 차량이 연결되었지만 충전 준비가 되지 않았습니다. 차량 탑재 충전기가 CP 신호를 9V로 끌어내립니다. PWM 듀티 사이클이 사용 가능한 최대 전류를 인코딩합니다(예: 듀티 사이클 16% = 10A, 25% = 16A, 50% = 32A).
- 상태 C(6V PWM): 차량이 충전 준비를 마친 상태입니다. 차량이 릴레이를 닫아 CP를 6V로 낮추면 EVSE에 전원 공급을 시작하라는 신호가 전달됩니다.
- 상태 D(3V PWM): 차량에 환기가 필요합니다(일부 구형 배터리 화학계에 사용).
- 상태 E (0V): 오류 상태.
이 핸드셰이크를 통해 차량이 올바르게 연결되어 준비된 경우에만 전원이 공급되며, 차량은 EVSE가 공급할 수 있는 최대 전류도 알 수 있습니다.
근접 파일럿(Proximity Pilot, PP) 핀은 커넥터가 차량 인렛에 완전히 삽입되었는지 감지합니다. 커넥터를 분리하면 PP 회로가 열려 커넥터가 완전히 빠지기 전에 차량에 충전을 멈추라는 신호를 보내므로 전원 핀에서 아크가 발생하는 것을 방지합니다.
레벨 1과 레벨 2 충전 비교
J1772은 두 가지 AC 충전 레벨을 지원합니다.
레벨 1 (120V AC)
레벨 1 충전은 북미의 표준 가정용 120V 콘센트를 사용합니다. 휴대용 EVSE(흔히 EVSE 코드 또는 “세류 충전기”라고 함)에는 5-15 또는 5-20 NEMA 콘센트에 연결하는 J1772 커넥터를 사용합니다.
- 전압: 120V AC(단상)
- 최대 전류: 15A 회로에서 12A 연속 전류 또는 20A 회로에서 16A
- 최대 전력: 약 1.4 kW(12A)~약 1.9 kW(16A)
- 일반적인 충전 속도: 시간당 주행 거리 3–5마일 증가
- 사용 사례: 집에서 야간 충전, 비상 충전
Level 1은 충전 속도가 가장 느리지만 별도의 전기 설비가 필요하지 않습니다. 모든 EV에는 Level 1 EVSE 코드가 포함됩니다.
레벨 2 (240V AC)
레벨 2 충전은 240V AC 회로를 사용합니다(북미에서 전기 건조기와 레인지에 사용하는 것과 같은 전압). 벽걸이형 또는 휴대용 장치로 전용 EVSE를 설치합니다. 휴대용 장치는 NEMA 14-50 플러그를 사용합니다.
- 전압: 240V AC(단상)
- 최대 전류: 최대 80A(EVSE에 따라 다름)
- 최대 전력: 최대 19.2 kW (80A × 240V)
- 일반 충전 속도: 시간당 주행 거리 10–30마일(차량 내장 충전기에 따라 다름)
- 사용 사례: 가정용 충전, 직장 충전, 공공 AC 충전소
대부분의 가정용 레벨 2 EVSE는 32A(7.7 kW) 또는 48A(11.5 kW) 정격입니다. 실제 충전 속도는 차량의 온보드 AC 충전기가 제한합니다. 온보드 충전기가 7.2 kW인 차량은 EVSE가 더 높은 출력을 공급할 수 있어도 7.2 kW로 충전됩니다.
J1772 및 CCS1: 복합 충전 시스템
CCS1(콤보 충전 시스템, Combo 1) 커넥터는 J1772를 확장한 구조입니다. CCS1은 J1772 커넥터 아래에 대형 DC 핀 두 개를 추가하여 7-pin 커넥터를 구성합니다. 이 커넥터는 AC 충전(J1772 부분 사용)과 DC 고속 충전(DC 핀 사용)을 모두 지원합니다.
CCS1 인렛이 있는 차량은 위쪽에 J1772-compatible AC 인렛이 있고 아래쪽에는 DC 연장부가 있습니다. 즉:
- 모든 J1772 EVSE는 CCS1 차량을 충전할 수 있습니다(J1772 핀만 사용).
- CCS1 DC 급속 충전기는 CCS1 차량을 최대 350 kW으로 충전할 수 있습니다.
CCS1의 J1772 부분은 독립형 J1772 커넥터와 동일합니다. 이러한 하위 호환성은 CCS 표준 설계의 핵심 목표였습니다.
J1772 및 NACS
고속 충전에 DC용 **NACS(SAE J3400)**가 도입되면서 J1772의 역할이 바뀌고 있습니다. NACS는 하나의 3-pin 커넥터를 통해 AC 및 DC 충전을 모두 지원하므로 J1772 + CCS1 조합보다 간단합니다.
그러나 J1772은 다음과 같은 이유로 여전히 유효합니다.
- 기존 EVSE 수백만 대가 J1772를 사용합니다
- 2025 이후 출시되는 신차부터 NACS로 전환됩니다
- NACS-J1772 어댑터를 사용하면 NACS 차량에서 J1772 EVSE를 사용할 수 있습니다.
- J1772 EVSE는 앞으로도 수년간 계속 사용될 것입니다.
가까운 미래에도 북미 충전 생태계에서는 J1772와 NACS가 함께 사용될 것입니다.
기타 시장의 J1772
일본은 AC 충전에 1 (Type J1772)를 사용하며, DC 급속 충전에는 CHAdeMO도 사용합니다. 일본 전기차(닛산, 미쓰비시, 도요타)에는 J1772 인렛이 적용됩니다.
유럽과 호주에서는 AC 충전에 J1772 대신 **Type 2 (IEC 62196-2)**를 사용합니다. Type 2는 3상 AC 충전을 지원하며 최대 43 kW까지 제공하고, CCS2의 기반이 됩니다. 유럽에서는 J1772를 사용하지 않습니다.
중국은 AC 및 DC 충전에 모두 GB/T 커넥터를 사용합니다.
J1772 커넥터 사양
| 매개변수 | 가치 |
|---|---|
| AC 전압 | 120V 또는 240V(단상) |
| 최대 전류 | 80A |
| 최대 전력 | 19.2 kW (240V × 80A) |
| 핀 수 | 5 |
| 잠금 | 기계식 래치 |
| IP 등급 | IP44(커넥터), IP55(일부 EVSE) |
| 표준형 | SAE J1772 |
| 결합 횟수 | 10,000 최소 |
요약
J1772은 북미 AC EV 충전의 기반입니다. 주요 사항은 다음과 같습니다.
- 안전하고 스마트한 충전을 위한 Control Pilot 통신 기능이 있는 5-pin 커넥터
- 레벨 1 (120V): 1.4–1.9 kW, 표준 가정용 콘센트 사용
- 레벨 2(240V): 최대 19.2 kW, 전용 EVSE 설치 필요
- CCS1 호환성: J1772은 CCS1 DC 고속 충전 커넥터 중 AC 부분입니다.
- NACS 전환: 2025 이후 출시 차량은 NACS를 사용하지만 기존 J1772 인프라도 계속 중요합니다.
EV 충전 인프라 프로젝트용 CZT EV 충전 커넥터 제품군은 차량 측과 EVSE 측 용도로 J1772, CCS1, CCS2, NACS 커넥터를 제공합니다.
