O explicație detaliată a celor mai importante standarde de conectori de încărcare a vehiculelor electrice din lume
Evident, vehiculele cu energie nouă pe bază de electricitate au devenit tendința generală în industria auto. Cu toate acestea, în situația actuală în care este dificil să se realizeze progrese în tehnologia bateriilor într-o perioadă scurtă de timp, vehiculele electrice au instalat pe scară largă facilități de încărcare, în speranța că vor rezolva grijile proprietarilor de mașini printr-un echipament de încărcare suficient. Conectorul de încărcare a vehiculelor electrice, ca componentă crucială a echipamentului de încărcare, s-a confruntat cu conflicte directe din cauza standardelor diferite din diferite țări. Aici sortăm pentru dvs. diferitele standarde ale conectorilor de încărcare a vehiculelor electrice din lume.
1. Combo
Priza Combo poate permite încărcarea lentă și încărcarea rapidă a vehiculelor electrice. În prezent, este cel mai utilizat tip de priză în Europa, inclusiv Audi, BMW, Chrysler, Daimler, Ford, GM, Porsche și Volkswagen, toate echipate cu SAE (Society of Automotive Engineers). ) interfață de încărcare dezvoltată.
La 2 octombrie 2012, proiectul revizuit al SAE J1772, care a fost votat de membrii comitetului SAE relevant, a devenit singurul standard oficial de încărcare DC din lume. Miezul mediei pentru încărcarea rapidă DC bazată pe revizuirea lui J1772 este conectorul Combo.
Versiunea anterioară a standardului (realizat în 2010) specifica conectorul de bază J1772 pentru încărcare AC, cu niveluri de încărcare mai mici (AC Level1 pentru 120V și Level2 pentru 240V). Acest conector de bază este utilizat pe scară largă astăzi și este compatibil cu vehiculele electrice Nissan Leaf, Chevrolet Volt și Mitsubishi i-MiEV. Pe lângă toate funcțiile originale, Conectorul Combo din noul standard J1772 formulat în 2012 are încă doi pini, care pot fi folosiți pentru încărcare rapidă DC, dar nu este compatibil cu producția actuală a vehiculelor electrice vechi.
Avantaje: Cel mai semnificativ beneficiu al conectorului combinat este că, în viitor, producătorii auto pot folosi o priză pe noile lor modele, nu numai pentru conectorul de bază AC de prima generație, de dimensiuni mai mici, ci și pentru a doua generație, de dimensiuni mai mari. Conector Combo, acesta din urmă poate furniza atât curent continuu cât și curent alternativ, încărcându-se la două viteze diferite.
Dezavantaje: Modul de încărcare rapidă necesită o stație de încărcare pentru a furniza până la 500 de volți și 200 de amperi de curent.
2. Tesla
Mașinile Tesla au propriul set de standarde de încărcare, susținând că pot rula mai mult de 300 de kilometri în 30 de minute. Prin urmare, priza sa de încărcare are o capacitate maximă de 120kw și un curent maxim de 80A.
În prezent, Tesla are 908 de stații Supercharger în Statele Unite. Pentru a intra în China, Tesla a înființat și 7 stații de supraalimentare în țara mea, 3 în Shanghai, 2 în Beijing, 1 în Hangzhou și 1 în Shenzhen. În plus, pentru a se integra mai bine în diverse regiuni, Tesla intenționează să renunțe la controlul standardelor de încărcare și să adopte standardele naționale ale diferitelor țări, care au fost implementate în China.
Avantaje: tehnologie avansată, eficiență ridicată de încărcare.
Dezavantaje: Contrar standardelor naționale ale diferitelor țări, este dificil să crești vânzările fără compromis; eficiența de încărcare va fi redusă după compromis și este o dilemă.
3. CCS
Pentru a schimba status quo-ul standardelor de interfață de încărcare haotică, cei opt mari producători americani și germani, Ford, GM, Chrysler, Audi, BMW, Mercedes-Benz, Volkswagen și Porsche, au lansat un „sistem de încărcare comun” în 2012. „Combined Charging System” (Combined Charging System), standardul „CCS”.
„Sistemul de încărcare comun” poate unifica toate interfețele de încărcare existente, astfel încât patru moduri de încărcare AC monofazată, încărcare rapidă AC trifazată, încărcare DC de uz casnic și încărcare DC super-viteză pot fi completate cu o singură interfață.
AE a selectat sistemul de încărcare combinat ca standard și, pe lângă SAE, Asociația Producătorilor de Automobile Europeni (ACEA) a anunțat, de asemenea, că a selectat sistemul de încărcare combinată ca interfață de încărcare DC/AC pentru utilizare în toate plug-in-urile vândut în Europa începând cu 2017. Vehicul electric. De când Germania și China au unificat standardele de încărcare pentru vehiculele electrice anul trecut, China s-a alăturat și taberelor europene și americane, aducând oportunități fără precedent pentru dezvoltarea vehiculelor electrice în China. Zinoro 1E, Audi A3e-Tron, BAIC E150EV, BMW i3, Denza, Volkswagen e-up, Changan Yidong EV și SmartEV aparțin tuturor taberei standard „CCS”.
Avantaje: BMW, Daimler și Volkswagen, cei trei producători auto germani, își vor spori investițiile în vehicule electrice în China, iar standardul CCS poate fi mai propice Chinei.
Dezavantaje: VE-urile care acceptă standardul „CCS” fie sunt vândute în număr mic, fie abia încep să fie puse în vânzare.
4. CHAdeMO
CHAdeMO este abrevierea pentru CHArge de Move. Este o priză CHAdeMO susținută de Nissan și Mitsubishi Motors din Japonia. CHAdeMO tradus din japoneză înseamnă „timpul de încărcare este la fel de scurt ca o pauză de cafea”. Această priză de încărcare rapidă DC poate oferi o capacitate maximă de încărcare de 50kw.
Modelele EV care acceptă acest standard de încărcare includ 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 versiune electrică, Mazda DEMIOEV, hibrid plug-in Subaru Stella, Nissan eEV200 etc. Trebuie remarcat aici că vehiculele electrice Nissan Leaf și Mitsubishi i-MiEV au două prize de încărcare diferite, dintre care una este potrivită pentru conectorul de bază J1772, care este conectorul Combo introdus în prima parte; celălalt este potrivit pentru conectorul standard CHAdeMO nativ din Japonia.
Metoda de încărcare rapidă adoptată de CHAdeMO este prezentată în figură, iar curentul este controlat de semnalul CAN bus al mașinii. Adică, în timp ce se monitorizează starea bateriei, valoarea curentă necesară pentru încărcare este calculată în timp real și o notificare este trimisă la încărcător prin linia de comunicare; încărcătorul rapid primește la timp comanda curentă de la mașină și furnizează curentul conform valorii specificate.
Prin sistemul de management al bateriei, starea bateriei este monitorizată și curentul este controlat în timp real, ceea ce realizează pe deplin toate funcțiile necesare pentru o încărcare rapidă și sigură, asigurându-se că încărcarea nu este limitată de universalitatea bateriei. În Japonia, au fost puse în funcțiune 1.154 de încărcătoare rapide instalate conform standardului CHAdeMO. În Statele Unite, stațiile de încărcare ale CHAdeMO au fost, de asemenea, pe scară largă „aruncate pe net”. Cele mai recente date de la Departamentul de Energie al SUA arată că există 1.344 de stații de încărcare rapidă CHAdeMO AC în Statele Unite.
Avantaje: Pe lângă linia de control al datelor, CHAdeMO folosește și magistrala CAN ca interfață de comunicare. Datorită imunității sale superioare la zgomot și capacității mari de detectare a erorilor, stabilitatea și fiabilitatea comunicării sunt ridicate. Recordul său bun de siguranță la încărcare a fost confirmat de industrie.
Dezavantaje: CHAdeMO a fost proiectat inițial pentru o putere de încărcare de 100 kW, iar conectorul este foarte voluminos, dar puterea de ieșire a mașinii de încărcare este de doar 50 kW.
5. GB/T20234
În 2006, China a emis „Cerințe generale pentru mufele, prizele, cuplurile pentru vehicule și mufele pentru vehicule electrice” (GB/T20234-2006). Acest standard național specifică curentul de încărcare ca 16A, 32A și 250A AC. Metoda de clasificare a conexiunii cu 400A DC se bazează în principal pe standardul propus de Comisia Electrotehnică Internațională (IEC) în 2003, dar acest standard nu specifică numărul de pini de conectare, dimensiunea fizică și definiția interfeței de încărcare.
În 2011, China a introdus standardul recomandat GB/T20234-2011, care a înlocuit o parte din conținutul în GB/T20234-2006, care prevedea că tensiunea nominală AC nu trebuie să depășească 690V, frecvența ar trebui să fie de 50Hz , iar curentul nominal nu trebuie să depășească 250A; tensiunea nominală DC nu trebuie să depășească 250A. Nu mai mult de 1000 V, curent nominal nu mai mult de 400 A.
Avantaje: În comparație cu versiunea 2006 a standardului național, mai mulți parametri ai interfeței de încărcare sunt calibrați în detaliu.
Dezavantaj: standardul încă nu este perfect. În plus, este doar un standard recomandat și nu este aplicat.
6. O nouă generație de sistem de încărcare ChaoJi
În 2020, Consiliul pentru Electricitate din China și Consiliul CHAdeMO vor lansa împreună lucrările de cercetare privind traseul de dezvoltare a industrializării ChaoJi și vor lansa „Cartea albă pentru Tehnologia de încărcare conductivă ChaoJi pentru vehicule electrice” și, respectiv, standardul CHAdeMO3.0 .
Sistemul de încărcare al lui Chao Ji este compatibil înainte și înapoi. Sunt formulate o nouă schemă de circuit de control și ghidare și se adaugă un design de semnal de nod dur. Când apare o defecțiune, semaforul este utilizat pentru a notifica rapid capătul opus pentru a face un răspuns rapid la timp pentru a asigura siguranța încărcării. Stabiliți un model de siguranță al întregului sistem, optimizați performanța de monitorizare a izolației și clarificați o serie de probleme de siguranță, cum ar fi I2t, capacitatea y, selecția conductorului PE, capacitatea maximă de scurtcircuit și deconectarea PE. Totodată, sistemul de management termic este reevaluat și proiectat și se propune o metodă de testare a dispozitivului de conectare la încărcare.
Interfața de încărcare Chao Ji adoptă un design 7-pin, nivelul de tensiune poate ajunge la 1000 (1500) V, iar curentul maxim poate ajunge la 600 A. Interfața de încărcare ChaoJi este proiectată pentru a reduce dimensiunea totală, a optimiza toleranța de potrivire, a reduce dimensiunea terminalului de alimentare și a îndeplini cerințele de siguranță IPXXB. În același timp, este proiectat ghidajul fizic pentru conectare și deconectare, care adâncește adâncimea de inserare a ghidajului frontal al prizei și îndeplinește cerințele ergonomice.
Sistemul de încărcare Chao Ji nu se referă pur și simplu la o interfață de încărcare de mare putere, ci este un set de soluții sistematice de încărcare DC pentru vehicule electrice, inclusiv circuitul de control și direcție, protocolul de comunicare, designul și compatibilitatea dispozitivului de conectare, siguranța încărcării. sistem, management termic de mare putere în condiții de funcționare etc. Sistemul de încărcare al lui Chao Ji este o soluție unificată pentru lume, astfel încât același vehicul electric să poată fi aplicat sistemului de încărcare al țării corespunzătoare din diferite țări.
Rezuma
Datorită diferențelor de mărci de vehicule cu energie nouă de pe piață astăzi, standardele aplicabile pentru echipamentele de încărcare nu sunt aceleași, iar un singur tip de structură de conector de încărcare nu poate îndeplini toate modelele. În plus, tehnologia din domeniul vehiculelor cu energie nouă este încă în curs de maturizare. Pilele de încărcare și sistemele de conectare de încărcare ale multor producători de automobile se confruntă încă cu un design instabil al produsului, potențiale pericole de siguranță, încărcare anormală și grămezi de vehicule în aplicații practice și îmbătrânirea mediului. Incompatibilitate, lipsa standardelor de testare etc.
În zilele noastre, companiile auto din diverse țări și-au dat seama treptat că „standardele” sunt factorul cheie care afectează perspectivele de dezvoltare a vehiculelor electrice. În ultimii ani, standardul global de încărcare a trecut treptat de la „diversificat” la „centralizat”. Cu toate acestea, pentru a realiza cu adevărat unificarea standardelor de încărcare, pe lângă standardele de interfață, sunt necesare și standardele de comunicare actuale. Primul are legătură cu dacă conectorii sunt potriviți, iar cel de-al doilea afectează dacă ștecherul poate fi pornit atunci când este introdus. Mai este un drum lung de parcurs pentru unificarea standardelor de încărcare pentru vehiculele electrice. Atât companiile auto, cât și guvernele trebuie să-și „deschidă atitudinile” în continuare înainte ca vehiculele electrice să poată avea un viitor. Este de așteptat ca forța principală a țării mele în promovarea standardului de tehnologie de încărcare prin conducție ChaoJi pentru vehiculele electrice să joace un rol mai important în viitor.