Podrobné vysvětlení celosvětově předních standardů konektorů pro nabíjení elektrických vozidel
Je zřejmé, že v automobilovém průmyslu se obecným trendem stala nová energetická vozidla s čistě elektrickým pohonem. Avšak za současné situace, kdy je obtížné dosáhnout průlomu v technologii baterií v krátkém časovém období, mají elektrická vozidla široce nasazená nabíjecí zařízení, v naději, že vyřeší starosti majitelů automobilů prostřednictvím dostatečného nabíjecího vybavení. Nabíjecí konektor pro elektromobily, jako klíčová součást nabíjecího zařízení, čelil přímému konfliktu kvůli různým normám v různých zemích. Zde pro vás třídíme různé světové standardy konektorů pro nabíjení elektrických vozidel.
1. Kombinace
Combo zásuvka může umožnit pomalé nabíjení a rychlé nabíjení elektromobilů. V současné době je to nejrozšířenější typ zásuvky v Evropě, včetně Audi, BMW, Chrysler, Daimler, Ford, GM, Porsche a Volkswagen, všechny vybavené SAE (Society of Automotive Engineers). ) vyvinuté nabíjecí rozhraní.
Dne 2. října 2012 se revidovaný návrh SAE J1772, který byl odhlasován příslušnými členy výboru SAE, stal jediným oficiálním standardem stejnosměrného nabíjení na světě. Jádrem průměru pro DC rychlé nabíjení na základě revize J1772 je Combo Connector.
Předchozí verze standardu (vyrobena v roce 2010) specifikovala základní konektor J1772 pro AC nabíjení s nižšími úrovněmi nabíjení (AC Level1 pro 120V a Level2 pro 240V). Tento základní konektor je dnes široce používán a je kompatibilní s elektromobily Nissan Leaf, Chevrolet Volt a Mitsubishi i-MiEV. Kromě všech původních funkcí má Combo Connector v novém standardu J1772 formulovaném v roce 2012 ještě dva piny, které lze použít pro stejnosměrné rychlonabíjení, ale není kompatibilní se současnou produkcí starých elektromobilů.
Klady: Nejvýznamnějším přínosem Combo Connectoru je, že v budoucnu mohou automobilky u svých nových modelů používat zásuvku nejen pro první generaci, menší základní AC konektor, ale také pro druhou generaci, větší Combo Connector, druhý může poskytovat stejnosměrný i střídavý proud a nabíjet dvěma různými rychlostmi.
Nevýhody: Režim rychlého nabíjení vyžaduje, aby nabíjecí stanice poskytovala až 500 voltů a 200 ampér proudu.
2. Tesla
Vozy Tesla mají vlastní sadu standardů nabíjení, které tvrdí, že dokážou ujet více než 300 kilometrů za 30 minut. Proto má jeho nabíjecí zásuvka maximální kapacitu 120kw a maximální proud 80A.
V současné době má Tesla ve Spojených státech 908 stanic Supercharger. Aby mohla Tesla vstoupit do Číny, zřídila také 7 přeplňovacích stanic v mé zemi, 3 v Šanghaji, 2 v Pekingu, 1 v Hangzhou a 1 v Shenzhenu. Aby se Tesla lépe začlenila do různých regionů, navíc plánuje opustit kontrolu standardů nabíjení a přijmout národní standardy různých zemí, které byly zavedeny v Číně.
Výhody: pokročilá technologie, vysoká účinnost nabíjení.
Nevýhody: Na rozdíl od národních standardů různých zemí je obtížné zvýšit prodej bez kompromisů; účinnost nabíjení se po kompromisu sníží, a to je dilema.
3. CCS
Aby se změnil status quo chaotických standardů nabíjecích rozhraní, osm hlavních amerických a německých výrobců Ford, GM, Chrysler, Audi, BMW, Mercedes-Benz, Volkswagen a Porsche v roce 2012 vydalo „systém společného nabíjení“. "Combined Charging System" (Combined Charging System), standard "CCS".
„Systém společného nabíjení“ dokáže sjednotit všechna stávající nabíjecí rozhraní, takže pomocí jednoho rozhraní lze dokončit čtyři režimy jednofázového AC nabíjení, rychlého třífázového AC nabíjení, domácího DC nabíjení a superrychlého DC nabíjení.
Společnost AE zvolila systém kombinovaného nabíjení jako svůj standard a kromě SAE také Evropská asociace výrobců automobilů (ACEA) oznámila, že zvolila systém kombinovaného nabíjení jako rozhraní nabíjení DC/AC pro použití ve všech zásuvných modulech. prodává se v Evropě od roku 2017. Elektrické vozidlo. Od loňského roku, kdy Německo a Čína sjednotily standardy nabíjení pro elektromobily, se k evropskému a americkému táboru přidala i Čína, která v Číně přinesla nebývalé příležitosti pro vývoj elektromobilů. Zinoro 1E, Audi A3e-Tron, BAIC E150EV, BMW i3, Denza, Volkswagen e-up, Changan Yidong EV a SmartEV patří do standardního tábora „CCS“.
Výhody: BMW, Daimler a Volkswagen, tři německé automobilky, zvýší své investice do elektrických vozidel v Číně a standard CCS může být pro Čínu výhodnější.
Nevýhody: Elektromobily podporující standard „CCS“ se buď prodávají v malém počtu, nebo se teprve začínají prodávat.
4. CHAdeMO
CHAdeMO je zkratka CHArge de Move. Jedná se o zásuvku CHAdeMO podporovanou společnostmi Nissan a Mitsubishi Motors v Japonsku. CHAdeMO v překladu z japonštiny znamená „doba nabíjení je krátká jako přestávka na kávu“. Tato zásuvka pro rychlé nabíjení DC může poskytnout maximální nabíjecí kapacitu 50 kW.
Mezi modely elektromobilů, které podporují tento standard nabíjení, patří 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 verze, Mazda DEMIOEV, Subaru Stella plug-in hybrid, Nissan eEV200 atd. Zde je třeba poznamenat, že elektromobily Nissan Leaf a Mitsubishi i-MiEV mají dvě různé nabíjecí zásuvky, z nichž jedna je vhodná pro základní konektor J1772, což je konektor Combo představený v první části; druhý je vhodný pro nativní japonský standardní konektor CHAdeMO.
Způsob rychlého nabíjení přijatý CHAdeMO je znázorněn na obrázku a proud je řízen signálem sběrnice CAN automobilu. To znamená, že při sledování stavu baterie se v reálném čase vypočítává aktuální hodnota potřebná pro nabíjení a komunikační linkou je zasláno upozornění do nabíječky; rychlonabíječka včas přijme aktuální příkaz z vozu a poskytne proud podle zadané hodnoty.
Prostřednictvím systému správy baterie je stav baterie monitorován a proud je řízen v reálném čase, čímž jsou plně realizovány všechny funkce potřebné pro rychlé a bezpečné nabíjení, což zajišťuje, že nabíjení není omezeno univerzálností baterie. V Japonsku bylo uvedeno do provozu 1 154 rychlonabíječek instalovaných podle standardu CHAdeMO. Ve Spojených státech byly nabíjecí stanice CHAdeMO také široce „vypuštěny“. Nejnovější údaje amerického ministerstva energetiky ukazují, že ve Spojených státech je 1 344 rychlonabíjecích stanic CHAdeMO AC.
Výhody: CHAdeMO využívá jako komunikační rozhraní kromě datové řídicí linky také sběrnici CAN. Díky své vynikající odolnosti proti šumu a vysoké schopnosti detekce chyb je stabilita a spolehlivost komunikace vysoká. Jeho dobrá bezpečnost nabíjení byla potvrzena průmyslem.
Nevýhody: CHAdeMO bylo původně navrženo pro nabíjecí výkon 100 kW a konektor je velmi objemný, ale výstupní výkon v nabíjecím voze je pouze 50 kW.
5. GB/T20234
V roce 2006 Čína vydala „Všeobecné požadavky na elektrické nabíjecí zástrčky, zásuvky, propojky a zvedáky pro vozidla“ (GB/T20234-2006). Tato národní norma specifikuje nabíjecí proud jako 16A, 32A a 250A AC. Klasifikační způsob připojení s 400A DC čerpá především ze standardu navrženého Mezinárodní elektrotechnickou komisí (IEC) v roce 2003, ale tento standard nespecifikuje počet připojovacích kolíků, fyzickou velikost a definici rozhraní nabíjecího rozhraní.
V roce 2011 Čína zavedla doporučený standard GB/T20234-2011, který nahradil část obsahu v GB/T20234-2006, který stanovil, že jmenovité střídavé napětí by nemělo překročit 690V, frekvence by měla být 50Hz a jmenovitý proud by neměl překročit 250A; jmenovité napětí DC by nemělo překročit 250A. Ne více než 1000V, jmenovitý proud ne více než 400A.
Výhody: Oproti verzi národního standardu z roku 2006 je detailněji kalibrováno více parametrů nabíjecího rozhraní.
Nevýhoda: Standard stále není dokonalý. Navíc je to pouze doporučený standard a není vynucován.
6. Nová generace nabíjecího systému ChaoJi
V 2020 zahájí Čínská rada pro elektřinu a Rada CHAdeMO společně výzkumné práce na cestě rozvoje industrializace ChaoJi a zveřejní „Bílou knihu o technologii vodivého nabíjení Electric Vehicle ChaoJi“ a standard CHAdeMO3.0. .
Nabíjecí systém Chao Ji je dopředu i zpětně kompatibilní. Je formulováno nové schéma řídicího a naváděcího obvodu a je přidán návrh signálu pevného uzlu. Když dojde k poruše, semafor se používá k rychlému upozornění na opačný konec, aby byla provedena rychlá reakce včas, aby byla zajištěna bezpečnost nabíjení. Vytvořte bezpečnostní model celého systému, optimalizujte výkon monitorování izolace a objasněte řadu bezpečnostních problémů, jako je kapacita I2t, y, výběr vodiče PE, maximální zkratová kapacita a odpojení PE. Současně je přehodnocen a navržen systém tepelného managementu a navržena zkušební metoda zařízení pro připojení nabíjení.
Nabíjecí rozhraní Chao Ji využívá 7-konce kolíků, úroveň napětí může dosáhnout 1000 (1500) V a maximální proud může dosáhnout 600A. Nabíjecí rozhraní ChaoJi je navrženo tak, aby zmenšilo celkovou velikost, optimalizovalo toleranci uložení, zmenšilo velikost napájecího terminálu a splnilo bezpečnostní požadavky IPXXB. Zároveň je navrženo fyzické vedení pro zapojování a odpojování, které prohlubuje hloubku zasunutí předního vedení zásuvky a splňuje ergonomické požadavky.
Nabíjecí systém Chao Ji se nevztahuje pouze na vysokovýkonné nabíjecí rozhraní, je to soubor systematických řešení stejnosměrného nabíjení elektrických vozidel, včetně řídicího a řídicího obvodu, komunikačního protokolu, designu a kompatibility připojovacího zařízení, bezpečnosti nabíjení systém, vysoce výkonný Thermal management za provozních podmínek atd. Nabíjecí systém společnosti Chao Ji je jednotným řešením pro svět, aby bylo možné stejné elektrické vozidlo použít v nabíjecím systému odpovídající země v různých zemích.
Shrnout
Vzhledem k rozdílům mezi značkami nových energetických vozidel na dnešním trhu nejsou platné normy pro nabíjecí zařízení stejné a jediný typ struktury nabíjecího konektoru nemůže splňovat všechny modely. Technologie v oblasti nových energetických vozidel navíc stále dozrává. Nabíjecí piloty a nabíjecí spojovací systémy mnoha výrobců automobilů se stále potýkají s nestabilním designem produktů, potenciálními bezpečnostními riziky, abnormálním nabíjením a piloty vozidel v praktických aplikacích a stárnutím životního prostředí. Nekompatibilita, chybějící testovací standardy atd.
Automobilky v různých zemích si dnes postupně uvědomily, že „standardy“ jsou klíčovým faktorem ovlivňujícím vyhlídky vývoje elektromobilů. V posledních letech se celosvětový standard zpoplatnění postupně posunul od „diverzifikovaných“ k „centralizovaným“. Aby však bylo možné skutečně realizovat sjednocení standardů zpoplatnění, jsou kromě standardů rozhraní vyžadovány také současné komunikační standardy. První souvisí s tím, zda jsou konektory spárovány, a druhý ovlivňuje, zda lze zástrčku po zasunutí zapnout. Ke sjednocení standardů nabíjení pro elektromobily je ještě dlouhá cesta. Automobilky i vlády musí dále „otevřít své postoje“, než budou mít elektrická vozidla budoucnost. Očekává se, že vedoucí síla mé země při prosazování standardu technologie kondukčního nabíjení ChaoJi pro elektrická vozidla bude hrát v budoucnu větší roli.