Μια λεπτομερής εξήγηση των κορυφαίων προτύπων σύνδεσης φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων στον κόσμο
Προφανώς, τα καθαρά ηλεκτρικά οχήματα νέας ενέργειας έχουν γίνει η γενική τάση στην αυτοκινητοβιομηχανία. Ωστόσο, υπό την τρέχουσα κατάσταση που είναι δύσκολο να γίνουν καινοτομίες στην τεχνολογία των μπαταριών σε σύντομο χρονικό διάστημα, τα ηλεκτρικά οχήματα έχουν αναπτύξει ευρέως εγκαταστάσεις φόρτισης, ελπίζοντας να λύσουν τις ανησυχίες των ιδιοκτητών αυτοκινήτων μέσω επαρκούς εξοπλισμού φόρτισης. Ο σύνδεσμος φόρτισης ηλεκτρικού οχήματος, ως κρίσιμο στοιχείο στον εξοπλισμό φόρτισης, έχει αντιμετωπίσει άμεση σύγκρουση λόγω διαφορετικών προτύπων σε διάφορες χώρες. Εδώ ταξινομούμε για εσάς τα διάφορα πρότυπα σύνδεσης φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων παγκοσμίως.
1. Combo
Η πρίζα Combo μπορεί να επιτρέψει αργή φόρτιση και γρήγορη φόρτιση ηλεκτρικών οχημάτων. Αυτή τη στιγμή είναι ο πιο ευρέως χρησιμοποιούμενος τύπος πρίζας στην Ευρώπη, συμπεριλαμβανομένων των Audi, BMW, Chrysler, Daimler, Ford, GM, Porsche και Volkswagen, όλα εξοπλισμένα με SAE (Society of Automotive Engineers). ) αναπτύχθηκε διεπαφή φόρτισης.
Στις 2 Οκτωβρίου 2012, το αναθεωρημένο προσχέδιο του SAE J1772, το οποίο ψηφίστηκε από τα αρμόδια μέλη της επιτροπής SAE, έγινε το μοναδικό επίσημο πρότυπο φόρτισης DC στον κόσμο. Ο πυρήνας του μέσου όρου για γρήγορη φόρτιση DC με βάση την αναθεώρηση του J1772 είναι ο Combo Connector.
Η προηγούμενη έκδοση του προτύπου (κατασκευάστηκε το 2010) καθόριζε τη βασική υποδοχή J1772 για φόρτιση AC, με χαμηλότερα επίπεδα φόρτισης (AC Level1 για 120V και Level2 για 240V). Αυτός ο βασικός σύνδεσμος χρησιμοποιείται ευρέως σήμερα και είναι συμβατός με τα ηλεκτρικά οχήματα Nissan Leaf, Chevrolet Volt και Mitsubishi i-MiEV. Εκτός από όλες τις αρχικές λειτουργίες, το Combo Connector στο νέο πρότυπο J1772 που διαμορφώθηκε το 2012 έχει δύο ακόμη ακίδες, οι οποίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για γρήγορη φόρτιση DC, αλλά δεν είναι συμβατός με την τρέχουσα παραγωγή παλαιών ηλεκτρικών οχημάτων.
Πλεονεκτήματα: Το πιο σημαντικό πλεονέκτημα του Combo Connector είναι ότι στο μέλλον οι αυτοκινητοβιομηχανίες μπορούν να χρησιμοποιούν πρίζα στα νέα τους μοντέλα, όχι μόνο για την πρώτης γενιάς, μικρότερου μεγέθους βασικό βύσμα AC, αλλά και για τη δεύτερης γενιάς, μεγαλύτερου μεγέθους Combo Connector, ο τελευταίος μπορεί να παρέχει τόσο ρεύματα DC όσο και AC, φορτίζοντας σε δύο διαφορετικές ταχύτητες.
Μειονεκτήματα: Η λειτουργία γρήγορης φόρτισης απαιτεί από έναν σταθμό φόρτισης να παρέχει έως και 500 βολτ και 200 αμπέρ ρεύματος.
2. Τέσλα
Τα αυτοκίνητα Tesla έχουν τα δικά τους πρότυπα φόρτισης, υποστηρίζοντας ότι μπορούν να διανύσουν περισσότερα από 300 χιλιόμετρα σε 30 λεπτά. Επομένως, η πρίζα φόρτισής του έχει μέγιστη χωρητικότητα 120 kw και μέγιστο ρεύμα 80 Α.
Επί του παρόντος, η Tesla διαθέτει 908 σταθμούς Supercharger στις Ηνωμένες Πολιτείες. Για να μπει στην Κίνα, η Tesla έχει επίσης δημιουργήσει 7 σταθμούς υπερφόρτισης στη χώρα μου, 3 στη Σαγκάη, 2 στο Πεκίνο, 1 στο Hangzhou και 1 στο Shenzhen. Επιπλέον, προκειμένου να ενσωματωθεί καλύτερα σε διάφορες περιοχές, η Tesla σχεδιάζει να εγκαταλείψει τον έλεγχο των προτύπων χρέωσης και να υιοθετήσει τα εθνικά πρότυπα διαφόρων χωρών, τα οποία έχουν εφαρμοστεί στην Κίνα.
Πλεονεκτήματα: προηγμένη τεχνολογία, υψηλή απόδοση φόρτισης.
Μειονεκτήματα: Σε αντίθεση με τα εθνικά πρότυπα διαφόρων χωρών, είναι δύσκολο να αυξηθούν οι πωλήσεις χωρίς συμβιβασμούς. η απόδοση φόρτισης θα μειωθεί μετά από συμβιβασμό, και είναι ένα δίλημμα.
3. CCS
Προκειμένου να αλλάξει το status quo των χαοτικών προτύπων διασύνδεσης φόρτισης, οι οκτώ μεγάλοι Αμερικανοί και Γερμανοί κατασκευαστές, η Ford, η GM, η Chrysler, η Audi, η BMW, η Mercedes-Benz, η Volkswagen και η Porsche, κυκλοφόρησαν ένα "κοινό σύστημα φόρτισης" το 2012. «Σύστημα συνδυασμένης φόρτισης» (Combined Charging System), το πρότυπο «CCS».
Το «σύστημα κοινής φόρτισης» μπορεί να ενοποιήσει όλες τις υπάρχουσες διεπαφές φόρτισης, έτσι ώστε τέσσερις λειτουργίες μονοφασικής φόρτισης AC, γρήγορης τριφασικής φόρτισης AC, οικιακής φόρτισης DC και υπερταχείας φόρτισης DC να μπορούν να ολοκληρωθούν με μία διεπαφή.
Η AE επέλεξε το σύστημα συνδυασμένης φόρτισης ως στάνταρ της και εκτός από το SAE, η Ευρωπαϊκή Ένωση Κατασκευαστών Αυτοκινήτων (ACEA) ανακοίνωσε επίσης ότι έχει επιλέξει το σύστημα συνδυασμένης φόρτισης ως διεπαφή φόρτισης DC/AC για χρήση σε όλα τα πρόσθετα πωλείται στην Ευρώπη από το 2017. Ηλεκτρικό όχημα. Από τότε που η Γερμανία και η Κίνα ενοποίησαν τα πρότυπα φόρτισης για ηλεκτρικά οχήματα πέρυσι, η Κίνα εντάχθηκε επίσης στα ευρωπαϊκά και αμερικανικά στρατόπεδα, φέρνοντας άνευ προηγουμένου ευκαιρίες για την ανάπτυξη ηλεκτρικών οχημάτων στην Κίνα. Τα Zinoro 1E, Audi A3e-Tron, BAIC E150EV, BMW i3, Denza, Volkswagen e-up, Changan Yidong EV και SmartEV ανήκουν όλα στο τυπικό στρατόπεδο "CCS".
Πλεονεκτήματα: Η BMW, η Daimler και η Volkswagen, οι τρεις γερμανικές αυτοκινητοβιομηχανίες, θα αυξήσουν τις επενδύσεις τους σε ηλεκτρικά οχήματα στην Κίνα και το πρότυπο CCS μπορεί να είναι πιο ευνοϊκό για την Κίνα.
Μειονεκτήματα: Τα ηλεκτρικά οχήματα που υποστηρίζουν το πρότυπο "CCS" είτε πωλούνται σε μικρούς αριθμούς είτε μόλις αρχίζουν να πωλούνται.
4. CHAdeMO
Το CHAdeMO είναι η συντομογραφία του CHarge de Move. Είναι μια υποδοχή CHAdeMO που υποστηρίζεται από τη Nissan και τη Mitsubishi Motors στην Ιαπωνία. Το CHAdeMO που μεταφράζεται από τα Ιαπωνικά σημαίνει "ο χρόνος φόρτισης είναι τόσο μικρός όσο ένα διάλειμμα για καφέ". Αυτή η υποδοχή γρήγορης φόρτισης DC μπορεί να παρέχει μέγιστη χωρητικότητα φόρτισης 50 kw.
Τα μοντέλα EV που υποστηρίζουν αυτό το πρότυπο φόρτισης περιλαμβάνουν Nissan Leaf, Mitsubishi Outlander Plug-in Hybrid, Citroen C-ZERO, Peugeot iON, Citroen Berlingo, Peugeot Partner, Mitsubishi i-MiEV, Mitsubishi MINICAB-MiEV, Mitsubishi MINICAB, Honda-MiEV ηλεκτρική έκδοση, Mazda DEMIOEV, Subaru Stella plug-in hybrid, Nissan eEV200 κ.λπ. Να σημειωθεί εδώ ότι τα ηλεκτρικά οχήματα Nissan Leaf και Mitsubishi i-MiEV διαθέτουν δύο διαφορετικές υποδοχές φόρτισης, η μία από τις οποίες είναι κατάλληλη για τη βασική υποδοχή J1772, που είναι ο σύνδεσμος Combo που εισήχθη στο πρώτο μέρος. ο άλλος είναι κατάλληλος για την τυπική υποδοχή CHAdeMO της Ιαπωνίας.
Η μέθοδος γρήγορης φόρτισης που υιοθετήθηκε από το CHAdeMO φαίνεται στο σχήμα και το ρεύμα ελέγχεται από το σήμα διαύλου CAN του αυτοκινήτου. Δηλαδή κατά την παρακολούθηση της κατάστασης της μπαταρίας, η τρέχουσα τιμή που απαιτείται για τη φόρτιση υπολογίζεται σε πραγματικό χρόνο και αποστέλλεται ειδοποίηση στον φορτιστή μέσω της γραμμής επικοινωνίας. ο γρήγορος φορτιστής λαμβάνει έγκαιρα την τρέχουσα εντολή από το αυτοκίνητο και παρέχει το ρεύμα σύμφωνα με την καθορισμένη τιμή.
Μέσω του συστήματος διαχείρισης μπαταρίας παρακολουθείται η κατάσταση της μπαταρίας και ελέγχεται το ρεύμα σε πραγματικό χρόνο, το οποίο πραγματοποιεί πλήρως όλες τις λειτουργίες που απαιτούνται για γρήγορη και ασφαλή φόρτιση, διασφαλίζοντας ότι η φόρτιση δεν περιορίζεται από την καθολικότητα της μπαταρίας. Στην Ιαπωνία, έχουν τεθεί σε χρήση 1.154 ταχυφορτιστές που έχουν εγκατασταθεί σύμφωνα με το πρότυπο CHAdeMO. Στις Ηνωμένες Πολιτείες, οι σταθμοί φόρτισης του CHAdeMO έχουν επίσης ευρέως «πεταχτεί στο δίχτυ». Τα τελευταία στοιχεία από το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ δείχνουν ότι υπάρχουν 1.344 σταθμοί γρήγορης φόρτισης CHAdeMO AC στις Ηνωμένες Πολιτείες.
Πλεονεκτήματα: Εκτός από τη γραμμή ελέγχου δεδομένων, το CHAdeMO χρησιμοποιεί επίσης τον δίαυλο CAN ως διεπαφή επικοινωνίας. Λόγω της ανώτερης προστασίας από το θόρυβο και της υψηλής ικανότητας ανίχνευσης σφαλμάτων, η σταθερότητα και η αξιοπιστία της επικοινωνίας είναι υψηλές. Το καλό ιστορικό ασφάλειας φόρτισης έχει επιβεβαιωθεί από τη βιομηχανία.
Μειονεκτήματα: Το CHAdeMO σχεδιάστηκε αρχικά για ισχύ φόρτισης 100 kW και ο σύνδεσμος είναι πολύ ογκώδης, αλλά η ισχύς εξόδου στο αυτοκίνητο φόρτισης είναι μόνο 50 kW.
5. GB/T20234
Το 2006, η Κίνα εξέδωσε τις "Γενικές απαιτήσεις για αγώγιμα βύσματα φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων, πρίζες, συνδέσμους οχημάτων και γρύλους οχημάτων" (GB/T20234-2006). Αυτό το εθνικό πρότυπο καθορίζει το ρεύμα φόρτισης ως 16A, 32A και 250A AC. Η μέθοδος ταξινόμησης της σύνδεσης με 400A DC βασίζεται κυρίως στο πρότυπο που προτάθηκε από τη Διεθνή Ηλεκτροτεχνική Επιτροπή (IEC) το 2003, αλλά αυτό το πρότυπο δεν προσδιορίζει τον αριθμό των ακροδεκτών σύνδεσης, το φυσικό μέγεθος και τον ορισμό της διεπαφής φόρτισης.
Το 2011, η Κίνα εισήγαγε το προτεινόμενο πρότυπο GB/T20234-2011, το οποίο αντικατέστησε ορισμένα από τα περιεχόμενα σε GB/T20234-2006, το οποίο όριζε ότι η ονομαστική τάση AC δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 690 V, η συχνότητα πρέπει να είναι 50 Hz και το ονομαστικό ρεύμα δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 250A. η ονομαστική τάση DC δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 250A. Όχι περισσότερο από 1000V, ονομαστικό ρεύμα όχι περισσότερο από 400A.
Πλεονεκτήματα: Σε σύγκριση με την έκδοση του 2006 του εθνικού προτύπου, περισσότερες παράμετροι διασύνδεσης φόρτισης βαθμονομούνται λεπτομερώς.
Μειονέκτημα: Το πρότυπο εξακολουθεί να μην είναι τέλειο. Επιπλέον, είναι μόνο ένα προτεινόμενο πρότυπο και δεν επιβάλλεται.
6. Μια νέα γενιά συστήματος φόρτισης ChaoJi
Στις 2020, το China Electricity Council και το Συμβούλιο CHAdeMO θα ξεκινήσουν από κοινού τις ερευνητικές εργασίες για τη διαδρομή ανάπτυξης της εκβιομηχάνισης ChaoJi και θα εκδώσουν τη Λευκή Βίβλο "Electric Vehicle ChaoJi Conductive Charging Technology" και το πρότυπο CHAdeMO3.0 αντίστοιχα .
Το σύστημα φόρτισης του Chao Ji είναι συμβατό με εμπρός και πίσω. Διατυπώνεται νέο σχήμα κυκλώματος ελέγχου και καθοδήγησης και προστίθεται σχέδιο σήματος σκληρού κόμβου. Όταν παρουσιαστεί σφάλμα, ο σηματοφόρος χρησιμοποιείται για να ειδοποιήσει γρήγορα το αντίθετο άκρο για να ανταποκριθεί έγκαιρα για να διασφαλιστεί η ασφάλεια της φόρτισης. Δημιουργήστε ένα μοντέλο ασφαλείας ολόκληρου του συστήματος, βελτιστοποιήστε την απόδοση παρακολούθησης της μόνωσης και διευκρινίστε μια σειρά ζητημάτων ασφάλειας όπως η χωρητικότητα I2t, y, η επιλογή αγωγού PE, η μέγιστη χωρητικότητα βραχυκυκλώματος και η αποσύνδεση PE. Ταυτόχρονα, επαναξιολογείται και σχεδιάζεται το σύστημα θερμικής διαχείρισης και προτείνεται μέθοδος δοκιμής για τη συσκευή σύνδεσης φόρτισης.
Η διεπαφή φόρτισης Chao Ji υιοθετεί ένα 7-σχέδιο ακραίας όψης καρφίτσας, το επίπεδο τάσης μπορεί να φτάσει τα 1000 (1500) V και το μέγιστο ρεύμα μπορεί να φτάσει τα 600A. Η διεπαφή φόρτισης ChaoJi έχει σχεδιαστεί για να μειώνει το συνολικό μέγεθος, να βελτιστοποιεί την ανοχή προσαρμογής, να μειώνει το μέγεθος του ακροδέκτη ισχύος και να πληροί τις απαιτήσεις ασφάλειας IPXXB. Ταυτόχρονα, έχει σχεδιαστεί ο φυσικός οδηγός για την πρίζα και την αποσύνδεση, ο οποίος βαθαίνει το βάθος εισαγωγής του μπροστινού οδηγού της πρίζας και πληροί τις εργονομικές απαιτήσεις.
Το σύστημα φόρτισης Chao Ji δεν αναφέρεται απλώς σε μια διεπαφή φόρτισης υψηλής ισχύος, είναι ένα σύνολο συστηματικών λύσεων φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων συνεχούς ρεύματος, συμπεριλαμβανομένου του κυκλώματος ελέγχου και διεύθυνσης, του πρωτοκόλλου επικοινωνίας, του σχεδιασμού και της συμβατότητας της συσκευής σύνδεσης, της ασφάλειας της φόρτισης σύστημα, θερμική διαχείριση υψηλής ισχύος υπό συνθήκες λειτουργίας κ.λπ. Το σύστημα φόρτισης του Chao Ji είναι μια ενοποιημένη λύση για τον κόσμο, έτσι ώστε το ίδιο ηλεκτρικό όχημα να μπορεί να εφαρμοστεί στο σύστημα φόρτισης της αντίστοιχης χώρας σε διαφορετικές χώρες.
Συνοψίζω
Λόγω των διαφορών στις μάρκες των νέων ενεργειακών οχημάτων στην αγορά σήμερα, τα ισχύοντα πρότυπα εξοπλισμού φόρτισης δεν είναι τα ίδια και ένας μεμονωμένος τύπος δομής σύνδεσης φόρτισης δεν μπορεί να πληροί όλα τα μοντέλα. Επιπλέον, η τεχνολογία στον τομέα των οχημάτων νέας ενέργειας εξακολουθεί να ωριμάζει. Οι σωροί φόρτισης και τα συστήματα σύνδεσης φόρτισης πολλών κατασκευαστών αυτοκινήτων εξακολουθούν να αντιμετωπίζουν ασταθή σχεδιασμό προϊόντων, πιθανούς κινδύνους ασφάλειας, μη φυσιολογική φόρτιση και σωρούς οχημάτων σε πρακτικές εφαρμογές και περιβαλλοντική γήρανση. Ασυμβατότητα, έλλειψη προτύπων δοκιμής κ.λπ.
Στις μέρες μας, οι εταιρείες αυτοκινήτων σε διάφορες χώρες έχουν συνειδητοποιήσει σταδιακά ότι τα «πρότυπα» είναι ο βασικός παράγοντας που επηρεάζει τις προοπτικές ανάπτυξης των ηλεκτρικών οχημάτων. Τα τελευταία χρόνια, το παγκόσμιο πρότυπο χρέωσης έχει περάσει σταδιακά από το "διαφοροποιημένο" στο "κεντρικό". Ωστόσο, για να πραγματοποιηθεί πραγματικά η ενοποίηση των προτύπων χρέωσης, εκτός από τα πρότυπα διεπαφής, απαιτούνται επίσης τα τρέχοντα πρότυπα επικοινωνίας. Το πρώτο σχετίζεται με το αν οι υποδοχές ταιριάζουν και το δεύτερο επηρεάζει το αν το βύσμα μπορεί να τροφοδοτηθεί κατά την εισαγωγή του. Υπάρχει ακόμη πολύς δρόμος για να ενοποιηθούν τα πρότυπα φόρτισης για τα ηλεκτρικά οχήματα. Τόσο οι εταιρείες αυτοκινήτων όσο και οι κυβερνήσεις πρέπει να «ανοίξουν περαιτέρω τη στάση τους» προτού τα ηλεκτρικά οχήματα έχουν μέλλον. Αναμένεται ότι η ηγετική δύναμη της χώρας μου στην προώθηση του προτύπου τεχνολογίας φόρτισης αγωγιμότητας ChaoJi για ηλεκτρικά οχήματα θα διαδραματίσει μεγαλύτερο ρόλο στο μέλλον.