Išsamus geriausių pasaulyje elektromobilių įkrovimo jungties standartų paaiškinimas
Akivaizdu, kad vien elektra varomos naujos energijos transporto priemonės tapo bendra automobilių pramonės tendencija. Tačiau susiklosčius dabartinei situacijai, kai sunku per trumpą laiką pasiekti baterijų technologijų proveržių, elektromobiliai plačiai išvedė įkrovimo įrenginius, tikėdamiesi pakankamai įkrovimo įrangos išspręsti automobilių savininkų rūpesčius. Elektromobilio įkrovimo jungtis, kaip esminis įkrovimo įrangos komponentas, susidūrė su tiesioginiu konfliktu dėl skirtingų standartų įvairiose šalyse. Čia pateikiame įvairius pasaulio elektromobilių įkrovimo jungčių standartus.
1. Kombinuotas
Combo lizdas leidžia lėtai ir greitai įkrauti elektromobilius. Šiuo metu tai yra plačiausiai naudojamas lizdų tipas Europoje, įskaitant Audi, BMW, Chrysler, Daimler, Ford, GM, Porsche ir Volkswagen, visi aprūpinti SAE (Automobilių inžinierių draugija). ) sukurta įkrovimo sąsaja.
2012 m. spalio 2 d. peržiūrėtas SAE J1772 projektas, už kurį balsavo atitinkami SAE komiteto nariai, tapo vieninteliu oficialiu nuolatinės srovės įkrovimo standartu pasaulyje. DC greitojo įkrovimo vidurkio, pagrįsto J1772 peržiūra, pagrindas yra Combo Connector.
Ankstesnėje standarto versijoje (pagaminta 2010 m.) buvo nurodyta pagrindinė J1772 jungtis kintamosios srovės įkrovimui su žemesniais įkrovimo lygiais (AC Level1 – 120V ir Level2 – 240V). Ši pagrindinė jungtis šiandien plačiai naudojama ir suderinama su „Nissan Leaf“, „Chevrolet Volt“ ir „Mitsubishi i-MiEV“ elektriniais automobiliais. Be visų originalių funkcijų, 2012 m. suformuluotame naujajame J1772 standarte esanti Combo Connector turi dar du kaiščius, kurie gali būti naudojami DC greitam įkrovimui, tačiau nesuderinami su dabartine senų elektromobilių gamyba.
Argumentai "už": Svarbiausias "Combo Connector" privalumas yra tas, kad ateityje automobilių gamintojai savo naujuose modeliuose gali naudoti lizdą ne tik pirmosios kartos, mažesnio dydžio bazinei kintamosios srovės jungties, bet ir antrosios kartos, didesnio dydžio. Combo Connector, pastaroji gali tiekti tiek nuolatinę, tiek kintamąją srovę, kraunama dviem skirtingais greičiais.
Trūkumai: greito įkrovimo režimui reikalinga įkrovimo stotelė, kuri teiktų iki 500 voltų ir 200 amperų srovę.
2. Tesla
Tesla automobiliai turi savo įkrovimo standartų rinkinį, teigiantys, kad per 30 minučių jie gali nuvažiuoti daugiau nei 300 kilometrų. Todėl jo įkrovimo lizdo maksimali galia yra 120kw, o maksimali srovė - 80A.
Šiuo metu „Tesla“ turi 908 „Supercharger“ stotis JAV. Siekdama patekti į Kiniją, „Tesla“ mano šalyje taip pat įkūrė 7 įkrovimo stotis: 3 Šanchajuje, 2 Pekine, 1 Hangdžou ir 1 Šendžene. Be to, siekdama geriau integruotis į įvairius regionus, „Tesla“ planuoja atsisakyti apmokestinimo standartų kontrolės ir perimti įvairių šalių nacionalinius standartus, kurie buvo įdiegti Kinijoje.
Privalumai: pažangi technologija, didelis įkrovimo efektyvumas.
Trūkumai: Priešingai įvairių šalių nacionaliniams standartams, sunku padidinti pardavimus be kompromisų; po kompromiso įkrovimo efektyvumas sumažės, ir tai yra dilema.
3. CCS
Siekdami pakeisti chaotiškų įkrovimo sąsajų standartų status quo, aštuoni pagrindiniai Amerikos ir Vokietijos gamintojai „Ford“, „GM“, „Chrysler“, „Audi“, BMW, „Mercedes-Benz“, „Volkswagen“ ir „Porsche“ 2012 m. išleido „jungtinę įkrovimo sistemą“. "Combined Charging System" (Combined Charging System), "CCS" standartas.
„Bendra įkrovimo sistema“ gali suvienodinti visas esamas įkrovimo sąsajas, kad keturi vienfazio kintamosios srovės įkrovimo, greitojo trifazio kintamosios srovės įkrovimo, buitinės nuolatinės srovės įkrovimo ir itin spartaus nuolatinės srovės įkrovimo režimai galėtų būti užbaigti viena sąsaja.
AE kaip standartą pasirinko kombinuotą įkrovimo sistemą, o be SAE, Europos automobilių gamintojų asociacija (ACEA) taip pat paskelbė, kad kaip nuolatinės srovės/kintamosios srovės įkrovimo sąsają pasirinko kombinuotą įkrovimo sistemą, skirtą naudoti visuose papildiniuose. Europoje parduodamas nuo 2017 m. Elektromobilis. Praėjusiais metais Vokietijai ir Kinijai suvienijus elektromobilių įkrovimo standartus, Kinija taip pat prisijungė prie Europos ir Amerikos stovyklų, suteikdama precedento neturinčias galimybes plėtoti elektromobilius Kinijoje. „Zinoro 1E“, „Audi A3e-Tron“, „BAIC E150EV“, „BMW i3“, „Denza“, „Volkswagen e-up“, „Changan Yidong EV“ ir „SmartEV“ priklauso „CCS“ standartų stovyklai.
Privalumai: BMW, Daimler ir Volkswagen, trys Vokietijos automobilių gamintojai, padidins investicijas į elektrines transporto priemones Kinijoje, o CCS standartas gali būti palankesnis Kinijai.
Trūkumai: EV, kurie palaiko „CCS“ standartą, parduodami nedideliais kiekiais arba tik pradedami prekiauti.
4. CHAdeMO
CHAdeMO yra CHArge de Move santrumpa. Tai CHAdeMO lizdas, palaikomas Nissan ir Mitsubishi Motors Japonijoje. CHAdeMO išvertus iš japonų kalbos reiškia „įkrovimo laikas trumpas kaip kavos pertraukėlė“. Šis nuolatinės srovės greito įkrovimo lizdas gali užtikrinti maksimalią 50 kW įkrovimo galią.
Elektromobilių modeliai, palaikantys šį įkrovimo standartą, yra „Nissan Leaf“, „Mitsubishi Outlander Plug-in Hybrid“, „Citroen C-ZERO“, „Peugeot iON“, „Citroen Berlingo“, „Peugeot Partner“, „Mitsubishi i-MiEV“, „Mitsubishi MINICAB-MiEV“, „Mitsubishi MINICAB-MiEVt“, „Mitsubishi MINICAB-MiEVt“. elektrinė versija, Mazda DEMIOEV, Subaru Stella įkraunamas hibridas, Nissan eEV200 ir kt.. Čia reikia pažymėti, kad Nissan Leaf ir Mitsubishi i-MiEV elektromobiliai turi du skirtingus įkrovimo lizdus, iš kurių vienas tinka bazinei J1772 jungtiei, kuri yra Combo jungtis, pristatyta pirmoje dalyje; kitas tinka Japonijos vietinei CHAdeMO standartinei jungtiei.
CHAdeMO pritaikytas greito įkrovimo būdas parodytas paveikslėlyje, o srovė valdoma automobilio CAN magistralės signalu. Tai yra, stebint akumuliatoriaus būseną, realiu laiku apskaičiuojama įkrovimui reikalinga srovė, o per ryšio liniją į kroviklį siunčiamas pranešimas; greitasis įkroviklis laiku gauna srovės komandą iš automobilio ir suteikia srovę pagal nurodytą reikšmę.
Per akumuliatoriaus valdymo sistemą yra stebima akumuliatoriaus būsena ir valdoma srovė realiu laiku, kas pilnai realizuoja visas greitam ir saugiam įkrovimui reikalingas funkcijas, užtikrinant, kad įkrovimo neribotų akumuliatoriaus universalumas. Japonijoje pradėti naudoti 1154 greitieji įkrovikliai, sumontuoti pagal CHAdeMO standartą. Jungtinėse Valstijose CHAdeMO įkrovimo stotelės taip pat buvo plačiai „išmestos tinkle“. Naujausi JAV Energetikos departamento duomenys rodo, kad JAV yra 1344 CHAdeMO AC greitojo įkrovimo stotelės.
Privalumai: Be duomenų valdymo linijos, CHAdeMO taip pat naudoja CAN magistralę kaip ryšio sąsają. Dėl puikaus atsparumo triukšmui ir didelio klaidų aptikimo gebėjimo ryšio stabilumas ir patikimumas yra aukšti. Pramonė patvirtino gerą įkrovimo saugos lygį.
Trūkumai: CHAdeMO iš pradžių buvo sukurtas 100 kW įkrovimo galiai, o jungtis yra labai didelė, tačiau įkraunamo automobilio išėjimo galia yra tik 50 kW.
5. GB/T20234
2006 m. Kinija išleido „Bendruosius reikalavimus, taikomus elektrinių transporto priemonių laidžių įkrovimo kištukų, lizdų, transporto priemonių movų ir transporto priemonių lizdams“ (GB/T20234-2006). Šis nacionalinis standartas nurodo 16A, 32A ir 250A kintamos srovės įkrovimo srovę. Prijungimo prie 400A nuolatinės srovės klasifikavimo metodas daugiausia remiasi 2003 m. Tarptautinės elektrotechnikos komisijos (IEC) pasiūlytu standartu, tačiau šis standartas nenurodo prijungimo kontaktų skaičiaus, fizinio dydžio ir įkrovimo sąsajos sąsajos apibrėžimo.
2011 m. Kinija pristatė rekomenduojamą standartą GB/T20234-2011, kuris pakeitė dalį turinio GB/T20234-2006, kuris numatė, kad vardinė kintamosios srovės įtampa neturi viršyti 690 V, o dažnis turi būti 50 Hz. , o vardinė srovė neturi viršyti 250A; DC vardinė įtampa neturi viršyti 250A. Ne daugiau kaip 1000 V, vardinė srovė ne didesnė kaip 400 A.
Privalumai: Palyginti su 2006 m. nacionalinio standarto versija, daugiau įkrovimo sąsajos parametrų kalibruojama išsamiai.
Trūkumas: standartas vis dar nėra tobulas. Be to, tai tik rekomenduojamas standartas ir jis nėra vykdomas.
6. Naujos kartos ChaoJi įkrovimo sistema
2020 m. Kinijos elektros taryba ir CHAdeMO taryba kartu pradės ChaoJi industrializacijos plėtros kelio mokslinius tyrimus ir atitinkamai išleis "Elektros transporto priemonių ChaoJi laidžios įkrovimo technologijos baltąją knygą" ir CHAdeMO3.0 standartą. .
Chao Ji įkrovimo sistema yra suderinama į priekį ir atgal. Suformuluota nauja valdymo ir nukreipimo grandinės schema ir pridedamas kietojo mazgo signalo dizainas. Įvykus gedimui, semaforas naudojamas greitai informuoti priešingą galą, kad būtų galima greitai reaguoti ir užtikrinti įkrovimo saugumą. Sukurkite visos sistemos saugos modelį, optimizuokite izoliacijos stebėjimo veikimą ir išsiaiškinkite keletą saugos klausimų, tokių kaip I2t, y talpa, PE laidininko pasirinkimas, didžiausia trumpojo jungimo talpa ir PE atjungimas. Kartu iš naujo įvertinama ir suprojektuojama šilumos valdymo sistema, siūlomas įkrovimo prijungimo įrenginio bandymo metodas.
„Chao Ji“ įkrovimo sąsaja pritaikyta 7-smeigtuko galo konstrukcijai, įtampos lygis gali siekti 1000 (1500) V, o maksimali srovė – 600 A. ChaoJi įkrovimo sąsaja skirta sumažinti bendrą dydį, optimizuoti tinkamumo toleranciją, sumažinti maitinimo terminalo dydį ir atitikti IPXXB saugos reikalavimus. Kartu suprojektuotas fizinis prijungimo ir ištraukimo kreiptuvas, kuris pagilina lizdo priekinio galo kreiptuvo įkišimo gylį ir atitinka ergonominius reikalavimus.
Chao Ji įkrovimo sistema reiškia ne tik didelės galios įkrovimo sąsają, bet ir sistemingų elektromobilių nuolatinės srovės įkrovimo sprendimų rinkinį, įskaitant valdymo ir vairo grandinę, ryšio protokolą, jungiamojo įrenginio dizainą ir suderinamumą, įkrovimo saugumą. sistema, didelės galios Šiluminis valdymas eksploatacinėmis sąlygomis ir kt. Chao Ji įkrovimo sistema yra vieningas sprendimas pasauliui, kad tą pačią elektromobilį būtų galima pritaikyti atitinkamos šalies įkrovimo sistemai skirtingose šalyse.
Apibendrinti
Dėl šiandien rinkoje esančių naujų energetinių transporto priemonių markių skirtumų taikomi įkrovimo įrangos standartai nėra vienodi, o vieno tipo įkrovimo jungties struktūra negali atitikti visų modelių. Be to, technologijos naujų energiją naudojančių transporto priemonių srityje vis dar bręsta. Daugelio automobilių gamintojų įkrovimo poliai ir įkrovimo jungčių sistemos vis dar susiduria su nestabiliu gaminio dizainu, galimais pavojais saugai, neįprastu įkrovimu ir transporto priemonių krūvomis praktikoje bei aplinkos senėjimu. Nesuderinamumas, trūksta bandymo standartų ir kt.
Šiais laikais automobilių kompanijos įvairiose šalyse pamažu suprato, kad „standartai“ yra pagrindinis veiksnys, darantis įtaką elektromobilių plėtros perspektyvoms. Pastaraisiais metais pasaulinis įkrovimo standartas palaipsniui perėjo nuo „diversifikuoto“ prie „centralizuoto“. Tačiau norint iš tikrųjų suvienodinti įkrovimo standartus, be sąsajos standartų, reikalingi ir dabartiniai ryšio standartai. Pirmoji yra susijusi su jungčių suderinamumu, o antroji turi įtakos tai, ar kištukas gali būti įjungtas, kai jis įkištas. Iki elektromobilių įkrovimo standartų suvienodinimo dar reikia nuveikti ilgą kelią. Ir automobilių įmonės, ir vyriausybės turi toliau „atverti savo požiūrį“, kad elektromobiliai galėtų turėti ateitį. Tikimasi, kad mano šalies lyderė, skatinanti ChaoJi laidinio įkrovimo technologijos standartą, skirtą elektromobiliams, ateityje vaidins didesnį vaidmenį.