Podrobné vysvetlenie svetových štandardov nabíjacích konektorov pre elektrické vozidlá
Je zrejmé, že vozidlá s čistou elektrinou na novú energiu sa stali všeobecným trendom v automobilovom priemysle. Avšak v súčasnej situácii, že je ťažké urobiť prelom v technológii batérií v krátkom časovom období, elektrické vozidlá široko rozmiestnili nabíjacie zariadenia v nádeji, že vyriešia starosti majiteľov automobilov prostredníctvom dostatočného nabíjacieho vybavenia. Nabíjací konektor elektrického vozidla, ako kľúčový komponent v nabíjacom zariadení, čelil priamemu konfliktu z dôvodu rôznych noriem v rôznych krajinách. Tu pre vás triedime rôzne svetové štandardy konektorov nabíjania elektrických vozidiel.
1. Kombinácia
Combo zásuvka môže umožniť pomalé nabíjanie a rýchle nabíjanie elektromobilov. V súčasnosti je to najpoužívanejší typ zásuvky v Európe, vrátane Audi, BMW, Chrysler, Daimler, Ford, GM, Porsche a Volkswagen, ktoré sú všetky vybavené SAE (Society of Automotive Engineers). ) vyvinuté nabíjacie rozhranie.
Dňa 2. októbra 2012 sa revidovaný návrh SAE J1772, ktorý odhlasovali príslušní členovia výboru SAE, stal jediným oficiálnym štandardom nabíjania jednosmerným prúdom na svete. Jadrom priemeru pre jednosmerné rýchle nabíjanie na základe revízie J1772 je Combo Connector.
Predchádzajúca verzia štandardu (vyrobená v roku 2010) špecifikovala základný konektor J1772 pre AC nabíjanie s nižšími úrovňami nabíjania (AC Level1 pre 120V a Level2 pre 240V). Tento základný konektor je dnes široko používaný a je kompatibilný s elektromobilmi Nissan Leaf, Chevrolet Volt a Mitsubishi i-MiEV. Okrem všetkých pôvodných funkcií má Combo Connector v novom štandarde J1772 formulovanom v roku 2012 ešte dva piny, ktoré je možné použiť na jednosmerné rýchle nabíjanie, no nie je kompatibilný so súčasnou produkciou starých elektromobilov.
Klady: Najvýznamnejšou výhodou Combo konektora je, že v budúcnosti môžu automobilky použiť zásuvku na svojich nových modeloch, a to nielen pre prvú generáciu menšieho základného AC konektora, ale aj pre druhú generáciu väčších rozmerov. Kombinovaný konektor, ktorý môže poskytovať jednosmerný aj striedavý prúd, pričom sa nabíja dvoma rôznymi rýchlosťami.
Nevýhody: Režim rýchleho nabíjania vyžaduje, aby nabíjacia stanica poskytovala až 500 voltov a 200 ampérov prúdu.
2. Tesla
Automobily Tesla majú svoje vlastné štandardy nabíjania, ktoré tvrdia, že dokážu prejsť viac ako 300 kilometrov za 30 minút. Preto má jeho nabíjacia zásuvka maximálnu kapacitu 120kw a maximálny prúd 80A.
V súčasnosti má Tesla v Spojených štátoch 908 staníc Supercharger. Aby mohla Tesla vstúpiť do Číny, zriadila aj 7 preplňovacích staníc v mojej krajine, 3 v Šanghaji, 2 v Pekingu, 1 v Hangzhou a 1 v Shenzhene. Okrem toho, v záujme lepšej integrácie do rôznych regiónov, Tesla plánuje opustiť kontrolu nabíjacích štandardov a prijať národné štandardy rôznych krajín, ktoré boli zavedené v Číne.
Výhody: pokročilá technológia, vysoká účinnosť nabíjania.
Nevýhody: Na rozdiel od národných noriem rôznych krajín je ťažké zvýšiť predaj bez kompromisov; účinnosť nabíjania sa po kompromise zníži a je to dilema.
3. CCS
Aby sa zmenil status quo chaotických štandardov rozhrania nabíjania, osem hlavných amerických a nemeckých výrobcov Ford, GM, Chrysler, Audi, BMW, Mercedes-Benz, Volkswagen a Porsche v roku 2012 uvoľnilo „spoločný systém nabíjania“. "Combined Charging System" (Combined Charging System), štandard "CCS".
„Spoločný nabíjací systém“ dokáže zjednotiť všetky existujúce nabíjacie rozhrania, takže štyri režimy jednofázového nabíjania striedavým prúdom, rýchleho trojfázového nabíjania striedavým prúdom, domáceho jednosmerného nabíjania a superrýchleho jednosmerného nabíjania je možné dokončiť pomocou jedného rozhrania.
Spoločnosť AE si zvolila systém kombinovaného nabíjania ako svoj štandard a okrem SAE Európska asociácia výrobcov automobilov (ACEA) tiež oznámila, že zvolila systém kombinovaného nabíjania ako rozhranie nabíjania DC/AC na použitie vo všetkých zásuvných moduloch. predávané v Európe od roku 2017. Elektrické vozidlo. Odkedy Nemecko a Čína minulý rok zjednotili štandardy nabíjania pre elektromobily, k európskym a americkým táborom sa pridala aj Čína, ktorá priniesla v Číne nevídané príležitosti pre rozvoj elektromobilov. Zinoro 1E, Audi A3e-Tron, BAIC E150EV, BMW i3, Denza, Volkswagen e-up, Changan Yidong EV a SmartEV patria do štandardného tábora „CCS“.
Výhody: BMW, Daimler a Volkswagen, tri nemecké automobilky, zvýšia svoje investície do elektrických vozidiel v Číne a štandard CCS môže byť pre Čínu výhodnejší.
Nevýhody: EV, ktoré podporujú štandard „CCS“, sa buď predávajú v malom počte, alebo sa len začínajú predávať.
4. CHAdeMO
CHAdeMO je skratka pre CHArge de Move. Ide o zásuvku CHAdeMO podporovanú spoločnosťami Nissan a Mitsubishi Motors v Japonsku. CHAdeMO v preklade z japončiny znamená „doba nabíjania je krátka ako prestávka na kávu“. Táto jednosmerná rýchlonabíjacia zásuvka môže poskytnúť maximálnu nabíjaciu kapacitu 50 kW.
Modely elektromobilov, ktoré podporujú tento štandard nabíjania, zahŕňajú 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 elektrická verzia, Mazda DEMIOEV, Subaru Stella plug-in hybrid, Nissan eEV200 atď. Tu treba poznamenať, že elektromobily Nissan Leaf a Mitsubishi i-MiEV majú dve rôzne nabíjacie zásuvky, z ktorých jedna je vhodná pre základný konektor J1772, čo je konektor Combo predstavený v prvej časti; druhý je vhodný pre pôvodný japonský štandardný konektor CHAdeMO.
Metóda rýchleho nabíjania, ktorú používa CHAdeMO, je znázornená na obrázku a prúd je riadený signálom zbernice CAN auta. To znamená, že pri monitorovaní stavu batérie sa v reálnom čase vypočíta aktuálna hodnota potrebná na nabíjanie a cez komunikačnú linku sa odošle notifikácia nabíjačke; rýchlonabíjačka včas dostane aktuálny príkaz z auta a dodá prúd podľa zadanej hodnoty.
Prostredníctvom systému správy batérie je stav batérie monitorovaný a prúd je riadený v reálnom čase, čím sú plne realizované všetky funkcie potrebné pre rýchle a bezpečné nabíjanie, pričom nabíjanie nie je obmedzené univerzálnosťou batérie. V Japonsku sa začalo používať 1 154 rýchlonabíjačiek inštalovaných podľa štandardu CHAdeMO. V Spojených štátoch boli nabíjacie stanice CHAdeMO tiež široko „rozhodené“. Najnovšie údaje amerického ministerstva energetiky ukazujú, že v USA je 1 344 rýchlonabíjacích staníc CHAdeMO AC.
Výhody: CHAdeMO využíva ako komunikačné rozhranie okrem dátovej riadiacej linky aj zbernicu CAN. Vďaka vynikajúcej odolnosti voči šumu a vysokej schopnosti detekcie chýb je stabilita a spoľahlivosť komunikácie vysoká. Priemysel potvrdil jeho dobrý záznam o bezpečnosti nabíjania.
Nevýhody: CHAdeMO bol pôvodne navrhnutý pre nabíjací výkon 100 kW a konektor je veľmi objemný, ale výstupný výkon v nabíjacom aute je len 50 kW.
5. GB/T20234
V roku 2006 Čína vydala „Všeobecné požiadavky na elektrické nabíjacie zástrčky, zásuvky, spojky a konektory pre vozidlá“ (GB/T20234-2006). Táto národná norma špecifikuje nabíjací prúd ako 16A, 32A a 250A AC. Klasifikačný spôsob zapojenia s 400A jednosmerným prúdom vychádza hlavne zo štandardu, ktorý navrhla Medzinárodná elektrotechnická komisia (IEC) v roku 2003, ale tento štandard nešpecifikuje počet pripojovacích kolíkov, fyzickú veľkosť a definíciu rozhrania nabíjacieho rozhrania.
V roku 2011 Čína zaviedla odporúčaný štandard GB/T20234-2011, ktorý nahradil časť obsahu v GB/T20234-2006, ktorý stanovoval, že menovité striedavé napätie by nemalo prekročiť 690 V, frekvencia by mala byť 50 Hz a menovitý prúd by nemal presiahnuť 250A; menovité napätie DC by nemalo presiahnuť 250A. Nie viac ako 1000V, menovitý prúd nie viac ako 400A.
Výhody: V porovnaní s verziou národného štandardu z roku 2006 je podrobne kalibrovaných viac parametrov nabíjacieho rozhrania.
Nevýhoda: Štandard stále nie je dokonalý. Okrem toho je to len odporúčaná norma a nie je presadzovaná.
6. Nová generácia nabíjacieho systému ChaoJi
V 2020 Čínska rada pre elektrickú energiu a Rada CHAdeMO spoločne spustia výskumné práce na ceste rozvoja industrializácie ChaoJi a vydajú „bielu knihu o technológii vodivého nabíjania elektrických vozidiel ChaoJi“ a štandard CHAdeMO3.0. .
Systém nabíjania Chao Ji je dopredu a dozadu kompatibilný. Je formulovaná nová schéma riadiaceho a navádzacieho obvodu a je pridaný návrh signálu pevného uzla. Keď dôjde k poruche, semafor sa používa na rýchle upovedomenie opačného konca, aby bola zabezpečená rýchla reakcia včas, aby sa zaistila bezpečnosť nabíjania. Vytvorte bezpečnostný model celého systému, optimalizujte výkon monitorovania izolácie a objasnite sériu bezpečnostných problémov, ako je kapacita I2t, y, výber vodiča PE, maximálna skratová kapacita a odpojenie PE. Súčasne sa prehodnocuje a navrhuje systém tepelného manažmentu a navrhuje sa skúšobná metóda zariadenia na pripojenie nabíjania.
Nabíjacie rozhranie Chao Ji využíva 7-konštrukciu kolíkov, úroveň napätia môže dosiahnuť 1 000 (1 500) V a maximálny prúd môže dosiahnuť 600 A. Nabíjacie rozhranie ChaoJi je navrhnuté tak, aby zmenšilo celkovú veľkosť, optimalizovalo toleranciu uloženia, zmenšilo veľkosť napájacieho terminálu a spĺňalo bezpečnostné požiadavky IPXXB. Zároveň je navrhnuté fyzické vedenie pre zapojenie a odpojenie, ktoré prehlbuje hĺbku zasunutia predného vedenia zásuvky a spĺňa ergonomické požiadavky.
Nabíjací systém Chao Ji sa netýka iba vysokovýkonného nabíjacieho rozhrania, je to súbor systematických riešení jednosmerného nabíjania elektrických vozidiel vrátane riadiaceho a riadiaceho obvodu, komunikačného protokolu, dizajnu a kompatibility spojovacieho zariadenia, bezpečnosti nabíjania. systém, vysokovýkonný tepelný manažment v prevádzkových podmienkach atď. Nabíjací systém Chao Ji predstavuje jednotné riešenie pre svet, aby bolo možné rovnaké elektrické vozidlo použiť v nabíjacom systéme príslušnej krajiny v rôznych krajinách.
Zhrnúť
Vzhľadom na rozdiely medzi značkami nových energetických vozidiel na dnešnom trhu nie sú platné normy nabíjacieho zariadenia rovnaké a jediný typ štruktúry nabíjacieho konektora nemôže spĺňať všetky modely. Okrem toho technológia v oblasti nových energetických vozidiel stále dozrieva. Nabíjacie hromady a nabíjacie spojovacie systémy mnohých výrobcov automobilov stále čelia nestabilnému dizajnu produktov, potenciálnym bezpečnostným rizikám, abnormálnemu nabíjaniu a hromadám vozidiel v praktických aplikáciách a starnutiu životného prostredia. Nekompatibilita, chýbajúce testovacie štandardy atď.
V súčasnosti si automobilky v rôznych krajinách postupne uvedomujú, že „štandardy“ sú kľúčovým faktorom ovplyvňujúcim perspektívy vývoja elektrických vozidiel. V posledných rokoch sa celosvetový štandard nabíjania postupne presunul z „diverzifikovaného“ na „centralizovaný“. Na skutočnú realizáciu zjednotenia štandardov spoplatňovania sú však okrem štandardov rozhrania potrebné aj súčasné komunikačné štandardy. Prvý súvisí s tým, či sú konektory zladené, a druhý ovplyvňuje, či je možné zástrčku po zasunutí zapnúť. K zjednoteniu štandardov nabíjania elektromobilov je ešte dlhá cesta. Automobilky aj vlády musia ďalej „otvárať svoje postoje“, aby mohli mať elektrické vozidlá budúcnosť. Očakáva sa, že vedúca sila mojej krajiny pri presadzovaní štandardu technológie vodivého nabíjania ChaoJi pre elektrické vozidlá bude hrať v budúcnosti väčšiu úlohu.