Szczegółowe wyjaśnienie najważniejszych na świecie standardów złączy ładowania pojazdów elektrycznych
Oczywiście, pojazdy napędzane wyłącznie energią elektryczną stały się powszechnym trendem w przemyśle motoryzacyjnym. Jednak w obecnej sytuacji, w której trudno jest dokonać przełomu w technologii akumulatorów w krótkim czasie, pojazdy elektryczne szeroko rozmieściły urządzenia do ładowania, mając nadzieję, że rozwiążą zmartwienia właścicieli samochodów za pomocą odpowiedniego sprzętu do ładowania. Złącze ładowania pojazdów elektrycznych, jako kluczowy element wyposażenia ładującego, napotkało bezpośredni konflikt z powodu różnych standardów w różnych krajach. Tutaj sortujemy dla Ciebie różne światowe standardy złączy do ładowania pojazdów elektrycznych.
1. Kombinacja
Gniazdo Combo pozwala na powolne ładowanie i szybkie ładowanie pojazdów elektrycznych. Jest to obecnie najczęściej używany typ gniazda w Europie, w tym Audi, BMW, Chrysler, Daimler, Ford, GM, Porsche i Volkswagen, wszystkie wyposażone w SAE (Society of Automotive Engineers). ) opracowany interfejs ładowania.
2 października 2012 r. poprawiony projekt SAE J1772, który został przegłosowany przez odpowiednich członków komisji SAE, stał się jedynym oficjalnym standardem ładowania DC na świecie. Rdzeniem średniej dla szybkiego ładowania DC w oparciu o wersję J1772 jest złącze Combo.
Poprzednia wersja standardu (rok 2010) określała podstawowe złącze J1772 do ładowania prądem przemiennym, z niższymi poziomami ładowania (AC Level1 dla 120V i Level2 dla 240V). To podstawowe złącze jest dziś szeroko stosowane i jest kompatybilne z pojazdami elektrycznymi Nissan Leaf, Chevrolet Volt i Mitsubishi i-MiEV. Oprócz wszystkich oryginalnych funkcji, złącze Combo w nowym standardzie J1772 sformułowanym w 2012 roku ma jeszcze dwa piny, które mogą służyć do szybkiego ładowania prądem stałym, ale nie jest kompatybilne z obecną produkcją starych pojazdów elektrycznych.
Plusy: Najważniejszą zaletą złącza Combo jest to, że w przyszłości producenci samochodów będą mogli używać gniazda w swoich nowych modelach, nie tylko dla pierwszego, mniejszego podstawowego złącza AC, ale także dla drugiej generacji, o większym rozmiarze Combo Connector, ten ostatni może dostarczać zarówno prąd stały, jak i przemienny, ładując z dwiema różnymi prędkościami.
Wady: Tryb szybkiego ładowania wymaga, aby stacja ładująca zapewniała do 500 woltów i 200 amperów prądu.
2. Tesla
Samochody Tesli mają swój własny zestaw standardów ładowania, twierdząc, że mogą przejechać ponad 300 kilometrów w 30 minut. Dlatego jego gniazdo ładowania ma maksymalną moc 120kw i maksymalny prąd 80A.
Obecnie Tesla posiada 908 stacji Supercharger w Stanach Zjednoczonych. Aby wejść do Chin, Tesla utworzyła również 7 stacji doładowania w moim kraju, 3 w Szanghaju, 2 w Pekinie, 1 w Hangzhou i 1 w Shenzhen. Ponadto, aby lepiej integrować się z różnymi regionami, Tesla planuje porzucić kontrolę nad standardami ładowania i przyjąć krajowe standardy różnych krajów, które zostały wdrożone w Chinach.
Zalety: zaawansowana technologia, wysoka wydajność ładowania.
Wady: Wbrew krajowym standardom różnych krajów, trudno jest zwiększyć sprzedaż bez kompromisów; wydajność ładowania zmniejszy się po kompromisie i jest to dylemat.
3. CCS
Aby zmienić status quo chaotycznych standardów interfejsu ładowania, ośmiu głównych amerykańskich i niemieckich producentów, Ford, GM, Chrysler, Audi, BMW, Mercedes-Benz, Volkswagen i Porsche, w 2012 roku wprowadziło „wspólny system ładowania”. „Combined Charging System” (Combined Charging System), standard „CCS”.
„Wspólny system ładowania” może ujednolicić wszystkie istniejące interfejsy ładowania, dzięki czemu cztery tryby jednofazowego ładowania AC, szybkiego trójfazowego ładowania AC, domowego ładowania DC i superszybkiego ładowania DC mogą być uzupełnione jednym interfejsem.
AE wybrała łączony system ładowania jako swój standard, a oprócz SAE, Europejskie Stowarzyszenie Producentów Samochodów (ACEA) ogłosiło również, że wybrało łączony system ładowania jako interfejs ładowania DC/AC do użytku we wszystkich wtyczkach sprzedawany w Europie od 2017 roku. Pojazd elektryczny. Odkąd Niemcy i Chiny ujednolicły standardy ładowania pojazdów elektrycznych w zeszłym roku, Chiny dołączyły również do obozów europejskich i amerykańskich, dając niespotykane dotąd możliwości rozwoju pojazdów elektrycznych w Chinach. Zinoro 1E, Audi A3e-Tron, BAIC E150EV, BMW i3, Denza, Volkswagen e-up, Changan Yidong EV i SmartEV należą do standardowego obozu „CCS”.
Zalety: BMW, Daimler i Volkswagen, trzej niemieccy producenci samochodów, zwiększą swoje inwestycje w pojazdy elektryczne w Chinach, a standard CCS może bardziej sprzyjać Chinom.
Wady: pojazdy elektryczne obsługujące standard „CCS” są albo sprzedawane w małych ilościach, albo dopiero wchodzą do sprzedaży.
4. CHAdeMO
CHAdeMO to skrót od CHARge de Move. Jest to gniazdo CHAdeMO obsługiwane przez Nissana i Mitsubishi Motors w Japonii. CHAdeMO w tłumaczeniu z japońskiego oznacza „czas ładowania jest krótki jak przerwa na kawę”. To gniazdo szybkiego ładowania DC może zapewnić maksymalną moc ładowania 50 kW.
Modele EV obsługujące ten standard ładowania to Nissan Leaf, Mitsubishi Outlander Plug-in Hybrid, Citroen C-ZERO, Peugeot iON, Citroen Berlingo, Peugeot Partner, Mitsubishi i-MiEV, Mitsubishi MINICAB-MiEV, Mitsubishi MINICAB-MiEV Truck, Honda Fit wersja elektryczna, Mazda DEMIOEV, Subaru Stella plug-in hybrid, Nissan eEV200 itp. Należy tutaj zaznaczyć, że pojazdy elektryczne Nissan Leaf oraz Mitsubishi i-MiEV mają dwa różne gniazda ładowania, z których jedno jest przystosowane do podstawowego złącza J1772, czyli złącze Combo wprowadzone w pierwszej części; druga jest odpowiednia dla natywnego japońskiego standardowego złącza CHAdeMO.
Metoda szybkiego ładowania przyjęta przez CHAdeMO jest pokazana na rysunku, a prąd jest kontrolowany przez sygnał magistrali CAN samochodu. Oznacza to, że podczas monitorowania stanu baterii aktualna wartość wymagana do ładowania jest obliczana w czasie rzeczywistym, a powiadomienie jest wysyłane do ładowarki za pośrednictwem linii komunikacyjnej; szybka ładowarka odbiera aktualne polecenie z samochodu na czas i dostarcza prąd zgodnie z określoną wartością.
Dzięki systemowi zarządzania akumulatorem stan akumulatora jest monitorowany, a prąd kontrolowany w czasie rzeczywistym, co w pełni realizuje wszystkie funkcje wymagane do szybkiego i bezpiecznego ładowania, zapewniając, że ładowanie nie jest ograniczone uniwersalnością akumulatora. W Japonii oddano do użytku 1154 szybkich ładowarek zainstalowanych zgodnie ze standardem CHAdeMO. W Stanach Zjednoczonych stacje ładowania CHAdeMO są również szeroko „zarzucane do sieci”. Z najnowszych danych Departamentu Energii USA wynika, że w Stanach Zjednoczonych działa 1344 stacji szybkiego ładowania CHAdeMO AC.
Zalety: Oprócz linii sterowania danymi, CHAdeMO wykorzystuje również magistralę CAN jako interfejs komunikacyjny. Ze względu na doskonałą odporność na zakłócenia i wysoką zdolność wykrywania błędów, stabilność komunikacji i niezawodność są wysokie. Jego dobre wyniki w zakresie bezpieczeństwa ładowania zostały potwierdzone przez branżę.
Wady: CHAdeMO został pierwotnie zaprojektowany do mocy ładowania 100 kW, a złącze jest bardzo nieporęczne, ale moc wyjściowa w samochodzie ładującym to tylko 50 kW.
5. GB/T20234
W 2006 r. Chiny wydały „Ogólne wymagania dotyczące przewodzących wtyczek, gniazd, złączy samochodowych i gniazd do ładowania pojazdów elektrycznych” (GB/T20234-2006). Ta norma krajowa określa prąd ładowania jako 16A, 32A i 250A AC. Metoda klasyfikacji połączenia z 400A DC opiera się głównie na standardzie zaproponowanym przez Międzynarodową Komisję Elektrotechniczną (IEC) w 2003 r., ale norma ta nie określa liczby pinów połączeniowych, rozmiaru fizycznego i definicji interfejsu interfejsu ładowania.
W 2011 roku Chiny wprowadziły zalecany standard GB/T20234-2011, który zastąpił część zawartości GB/T20234-2006, który przewidywał, że napięcie znamionowe AC nie powinno przekraczać 690 V, a częstotliwość powinna wynosić 50 Hz , a prąd znamionowy nie powinien przekraczać 250A; napięcie znamionowe DC nie powinno przekraczać 250A. Nie więcej niż 1000V, prąd znamionowy nie większy niż 400A.
Zalety: W porównaniu z wersją normy krajowej z 2006 r., więcej parametrów interfejsu ładowania jest kalibrowanych szczegółowo.
Wada: standard nadal nie jest doskonały. Ponadto jest to tylko zalecany standard i nie jest egzekwowany.
6. Nowa generacja systemu ładowania ChaoJi
W 2020, China Electricity Council i CHAdeMO Council wspólnie rozpoczną prace badawcze nad ścieżką rozwoju industrializacji ChaoJi i wydadzą odpowiednio „Biała księgę na temat technologii ładowania przewodzącego pojazdu elektrycznego ChaoJi” i standard CHAdeMO3.0 .
System ładowania Chao Ji jest kompatybilny w przód i wstecz. Sformułowano nowy schemat obwodów sterowania i naprowadzania oraz dodano projekt sygnału z twardego węzła. Gdy wystąpi usterka, semafor jest używany do szybkiego powiadamiania przeciwległego końca, aby szybko zareagować na czas, aby zapewnić bezpieczeństwo ładowania. Stwórz model bezpieczeństwa całego systemu, zoptymalizuj wydajność monitorowania izolacji i wyjaśnij szereg kwestii bezpieczeństwa, takich jak I2t, pojemność y, wybór przewodu PE, maksymalna zdolność zwarciowa i odłączenie PE. Równolegle dokonuje się ponownej oceny i projektowania systemu zarządzania ciepłem oraz proponuje się metodę testowania urządzenia do podłączenia ładowania.
Interfejs ładowania Chao Ji przyjmuje konstrukcję 7-pinową, poziom napięcia może osiągnąć 1000 (1500) V, a maksymalny prąd może osiągnąć 600A. Interfejs ładowania ChaoJi został zaprojektowany tak, aby zmniejszyć całkowity rozmiar, zoptymalizować tolerancję dopasowania, zmniejszyć rozmiar terminala zasilania i spełnić wymagania bezpieczeństwa IPXXB. Jednocześnie zaprojektowano fizyczną prowadnicę do podłączania i odłączania, która pogłębia głębokość wsunięcia prowadnicy czołowej gniazda i spełnia wymagania ergonomiczne.
System ładowania Chao Ji nie odnosi się po prostu do interfejsu ładowania o dużej mocy, to zestaw systematycznych rozwiązań do ładowania pojazdów elektrycznych prądem stałym, w tym obwód sterowania i sterowania, protokół komunikacyjny, konstrukcja i kompatybilność urządzenia łączącego, bezpieczeństwo ładowania system, wysoka moc Zarządzanie termiczne w warunkach pracy itp. System ładowania Chao Ji jest zunifikowanym rozwiązaniem dla świata, dzięki czemu ten sam pojazd elektryczny może być zastosowany w systemie ładowania odpowiedniego kraju w różnych krajach.
Podsumować
Ze względu na różnice w markach nowych pojazdów energetycznych dostępnych obecnie na rynku, obowiązujące normy dotyczące urządzeń ładujących nie są takie same, a jeden typ konstrukcji złącza ładowania nie może spełnić wszystkich modeli. Ponadto technologia w dziedzinie nowych pojazdów energetycznych wciąż dojrzewa. Stosy ładowania i systemy połączeń ładowania wielu producentów samochodów wciąż borykają się z niestabilną konstrukcją produktu, potencjalnymi zagrożeniami bezpieczeństwa, nieprawidłowym ładowaniem i stosami pojazdów w praktycznych zastosowaniach i starzeniem się środowiska. Niezgodność, brakujące standardy testowe itp.
W dzisiejszych czasach firmy samochodowe w różnych krajach stopniowo zdały sobie sprawę, że „normy” są kluczowym czynnikiem wpływającym na perspektywy rozwoju pojazdów elektrycznych. W ostatnich latach światowy standard ładowania stopniowo zmieniał się ze „zdywersyfikowanego” na „scentralizowany”. Aby jednak rzeczywiście zrealizować ujednolicenie standardów ładowania, oprócz standardów interfejsów wymagane są również aktualne standardy komunikacji. Pierwsza dotyczy dopasowania złączy, a druga wpływa na to, czy wtyczka może być włączona po jej włożeniu. Do ujednolicenia standardów ładowania pojazdów elektrycznych jest jeszcze długa droga. Zarówno firmy samochodowe, jak i rządy muszą dalej „otwierać swoje postawy”, zanim pojazdy elektryczne będą miały przyszłość. Oczekuje się, że wiodąca siła mojego kraju w promowaniu standardu technologii ładowania kondukcyjnego ChaoJi dla pojazdów elektrycznych będzie odgrywać większą rolę w przyszłości.