Üksikasjalik selgitus maailma juhtivate elektrisõidukite laadimispistiku standardite kohta
Ilmselgelt on puhtalt elektril põhinevad uued energiasõidukid muutunud autotööstuse üldiseks trendiks. Kuid praeguses olukorras, kus akutehnoloogias on lühikese ajaga läbimurdeid raske teha, on elektrisõidukid laialdaselt kasutusele võtnud laadimisvõimalused, lootes autoomanike mured lahendada piisava laadimisseadmete abil. Elektrisõiduki laadimispistik kui laadimisseadmete oluline komponent on eri riikides erinevate standardite tõttu sattunud otsesesse konflikti. Siin selgitame välja maailma erinevad elektrisõidukite laadimispistiku standardid.
1. Kombinatsioon
Combo pistikupesa võimaldab aeglast laadimist ja elektrisõidukite kiiret laadimist. See on praegu Euroopas kõige laialdasemalt kasutatav pistikupesatüüp, sealhulgas Audi, BMW, Chrysler, Daimler, Ford, GM, Porsche ja Volkswagen, mis kõik on varustatud SAE-ga (Society of Automotive Engineers). ) välja töötatud laadimisliides.
2. oktoobril 2012 sai SAE J1772 muudetud eelnõust, mille hääletasid vastavad SAE komitee liikmed, ainus ametlik alalisvoolu laadimisstandard maailmas. J1772 versioonil põhineva alalisvoolu kiirlaadimise keskmise tuum on Combo Connector.
Standardi eelmine versioon (valmistatud 2010. aastal) määras vahelduvvoolu laadimiseks põhipistiku J1772, madalama laadimistasemega (AC Level1 120V ja Level2 240V jaoks). Seda põhipistikut kasutatakse tänapäeval laialdaselt ja see ühildub Nissan Leafi, Chevrolet Volti ja Mitsubishi i-MiEV elektrisõidukitega. Lisaks kõikidele originaalfunktsioonidele on 2012. aastal sõnastatud uues J1772 standardis Combo Connectoril veel kaks tihvti, mida saab kasutada alalisvoolu kiirlaadimiseks, kuid see ei ühildu vanade elektrisõidukite praeguse toodanguga.
Plussid: Combo Connectori kõige olulisem eelis on see, et tulevikus saavad autotootjad oma uutel mudelitel kasutada pistikupesa, mitte ainult esimese põlvkonna väiksemate vahelduvvoolu põhipistikute jaoks, vaid ka teise põlvkonna suuremate mudelite jaoks. Combo Connector, viimane suudab pakkuda nii alalis- kui ka vahelduvvoolu, laadides kahel erineval kiirusel.
Puudused: Kiirlaadimisrežiim eeldab, et laadimisjaam annaks kuni 500 volti ja 200 amprit voolu.
2. Tesla
Tesla autodel on oma laadimisstandardid, mis väidavad, et nad suudavad 30 minutiga joosta üle 300 kilomeetri. Seetõttu on selle laadimispesa maksimaalne võimsus 120kw ja maksimaalne vool 80A.
Praegu on Teslal Ameerika Ühendriikides 908 Superchargeri jaama. Hiinasse sisenemiseks on Tesla rajanud ka minu kodumaale 7 ülelaadimisjaama, 3 Shanghais, 2 Pekingis, 1 Hangzhous ja 1 Shenzhenis. Lisaks plaanib Tesla erinevate piirkondadega paremaks integreerumiseks loobuda laadimisstandardite kontrollist ning võtta kasutusele erinevate riikide riiklikud standardid, mis on kasutusele võetud Hiinas.
Eelised: arenenud tehnoloogia, kõrge laadimise efektiivsus.
Puudused: Vastupidiselt erinevate riikide riiklikele standarditele on müüki keeruline ilma kompromissideta suurendada; laadimise efektiivsus väheneb pärast kompromissi ja see on dilemma.
3. CCS
Kaootiliste laadimisliidese standardite status quo muutmiseks lasid kaheksa suuremat Ameerika ja Saksa tootjat Ford, GM, Chrysler, Audi, BMW, Mercedes-Benz, Volkswagen ja Porsche välja 2012. aastal "ühise laadimissüsteemi". "Combined Charging System" (Combined Charging System), "CCS" standard.
"Ühislaadimissüsteem" suudab ühendada kõik olemasolevad laadimisliidesed, nii et ühe liidesega saab lõpule viia neli ühefaasilise vahelduvvoolu laadimise, kiire kolmefaasilise vahelduvvoolulaadimise, kodumajapidamises kasutatava alalisvoolu laadimise ja ülikiire alalisvoolu laadimise režiimi.
AE on valinud oma standardiks kombineeritud laadimissüsteemi ning lisaks SAE-le teatas ka Euroopa Autotootjate Assotsiatsioon (ACEA), et on valinud kombineeritud laadimissüsteemi DC/AC laadimisliideseks kasutamiseks kõikides pistikprogrammides. Euroopas müüakse alates 2017. Elektrisõiduk. Pärast seda, kui Saksamaa ja Hiina eelmisel aastal elektrisõidukite laadimisstandardid ühtlustasid, on Euroopa ja Ameerika leeritega liitunud ka Hiina, tuues Hiinas elektrisõidukite arendamiseks enneolematuid võimalusi. Zinoro 1E, Audi A3e-Tron, BAIC E150EV, BMW i3, Denza, Volkswagen e-up, Changan Yidong EV ja SmartEV kuuluvad kõik "CCS" standardite leeri.
Eelised: BMW, Daimler ja Volkswagen, kolm Saksa autotootjat, suurendavad Hiinas oma investeeringuid elektrisõidukitesse ning CCS-standard võib olla Hiinale soodsam.
Puudused: "CCS" standardit toetavaid EV-sid müüakse kas vähe või alles hakatakse müügile jõudma.
4. CHAdeMO
CHAdeMO on lühend sõnast CHArge de Move. See on CHAdeMO pistikupesa, mida toetavad Jaapanis Nissan ja Mitsubishi Motors. CHAdeMO tähendab jaapani keelest tõlkes "laadimisaeg on lühike kui kohvipaus". See alalisvoolu kiirlaadimispesa võib pakkuda maksimaalset laadimisvõimsust 50 kW.
Seda laadimisstandardit toetavate EV mudelite hulka kuuluvad 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 elektriversioon, Mazda DEMIOEV, Subaru Stella pistikhübriid, Nissan eEV200 jne Siinkohal olgu märgitud, et Nissan Leafi ja Mitsubishi i-MiEV elektrisõidukitel on kaks erinevat laadimispesa, millest üks sobib J1772 põhipistikule, mis on esimeses osas tutvustatud Combo pistik; teine sobib Jaapani omapärase CHAdeMO standardpistikuga.
CHAdeMO poolt kasutusele võetud kiirlaadimismeetod on näidatud joonisel ja voolu juhitakse auto CAN-siini signaaliga. See tähendab, et aku olekut jälgides arvutatakse reaalajas laadimiseks vajalik vooluväärtus ja sideliini kaudu saadetakse laadijale teatis; kiirlaadija saab õigel ajal autolt voolukäskluse ja annab voolu vastavalt määratud väärtusele.
Läbi akuhaldussüsteemi jälgitakse aku olekut ja juhitakse voolutugevust reaalajas, mis realiseerib täielikult kõik kiireks ja ohutuks laadimiseks vajalikud funktsioonid, tagades, et laadimist ei piira aku universaalsus. Jaapanis on kasutusele võetud 1154 CHAdeMO standardi järgi paigaldatud kiirlaadijat. Ameerika Ühendriikides on CHAdeMO laadimisjaamad samuti laialdaselt "võrku visatud". USA energeetikaministeeriumi viimased andmed näitavad, et USA-s on 1344 CHAdeMO AC kiirlaadimisjaama.
Eelised: Lisaks andmete juhtliinile kasutab CHAdeMO sideliideseks ka CAN siini. Tänu oma suurepärasele mürakindlusele ja suurele veatuvastusvõimele on side stabiilsus ja töökindlus kõrge. Tööstus on kinnitanud selle head laadimisohutuse rekordit.
Miinused: CHAdeMO oli algselt mõeldud 100 kW laadimisvõimsuseks ja pistik on väga mahukas, kuid laadimisauto väljundvõimsus on vaid 50 kW.
5. GB/T20234
2006. aastal andis Hiina välja üldnõuded elektrisõidukite juhtivatele laadimispistikutele, pistikupesadele, sõiduki siduritele ja sõiduki pistikupesadele (GB/T20234-2006). See riiklik standard määrab laadimisvooluks 16A, 32A ja 250A vahelduvvoolu. 400A alalisvooluga ühendamise klassifitseerimismeetod tugineb peamiselt Rahvusvahelise Elektrotehnikakomisjoni (IEC) 2003. aastal välja pakutud standardile, kuid see standard ei täpsusta ühendustihvtide arvu, füüsilist suurust ega laadimisliidese liidese määratlust.
2011. aastal võttis Hiina kasutusele soovitusliku standardi GB/T20234-2011, mis asendas osa sisust GB/T20234-2006, mis nägi ette, et vahelduvvoolu nimipinge ei tohi ületada 690 V, sagedus peaks olema 50 Hz. ja nimivool ei tohiks ületada 250A; alalisvoolu nimipinge ei tohiks ületada 250A. Mitte üle 1000V, nimivool mitte üle 400A.
Eelised: võrreldes riikliku standardi 2006. aasta versiooniga on rohkem laadimisliidese parameetreid kalibreeritud üksikasjalikult.
Puudus: standard pole ikka veel täiuslik. Lisaks on see ainult soovitatav standard ja seda ei jõustata.
6. Uue põlvkonna ChaoJi laadimissüsteem
2020. aastal käivitavad Hiina elektrinõukogu ja CHAdeMO nõukogu ühiselt ChaoJi industrialiseerimise arendustee uurimistööd ning avaldavad vastavalt "Elektrisõidukite ChaoJi juhtiva laadimistehnoloogia valge raamatu" ja CHAdeMO3.0 standardi. .
Chao Ji laadimissüsteem on edasi- ja tagasiühilduv. Koostatakse uus juhtimis- ja juhtimisahela skeem ning lisatakse kõvasõlme signaalikujundus. Kui tekib rike, kasutatakse semafori vastasotsa kiireks teavitamiseks, et õigeaegselt reageerida laadimise ohutuse tagamiseks. Looge kogu süsteemi ohutusmudel, optimeerige isolatsiooni jälgimise jõudlust ja selgitage mitmeid ohutusprobleeme, nagu I2t, y mahtuvus, PE juhtme valik, maksimaalne lühisevõimsus ja PE lahtiühendamine. Samal ajal hinnatakse ja projekteeritakse ümber soojusjuhtimissüsteem ning pakutakse välja laadimisühendusseadme katsemeetod.
Chao Ji laadimisliides kasutab 7-tihvti otsapinna kujundust, pingetase võib ulatuda 1000 (1500) V-ni ja maksimaalne vool võib ulatuda 600 A-ni. ChaoJi laadimisliides on mõeldud üldise suuruse vähendamiseks, sobivuse tolerantsi optimeerimiseks, toiteterminali suuruse vähendamiseks ja IPXXB ohutusnõuete täitmiseks. Samal ajal on välja töötatud pistiku ühendamise ja eemaldamise füüsiline juhik, mis süvendab pistikupesa esiotsa juhiku sisestussügavust ja vastab ergonoomilistele nõuetele.
Chao Ji laadimissüsteem ei viita lihtsalt suure võimsusega laadimisliidesele, see on süstemaatiliste elektrisõidukite alalisvoolu laadimislahenduste komplekt, sealhulgas juhtimis- ja rooliahel, sideprotokoll, ühendusseadme disain ja ühilduvus, laadimise ohutus süsteem, suure võimsusega Soojusjuhtimine töötingimustes jne Chao Ji laadimissüsteem on ühtne lahendus maailma jaoks, et sama elektrisõiduki saaks rakendada erinevates riikides vastava riigi laadimissüsteemi.
Tehke kokkuvõte
Tänapäeval turul olevate uute energiasõidukite markide erinevuste tõttu ei ole kohaldatavad laadimisseadmete standardid samad ja üht tüüpi laadimispistiku struktuur ei saa vastata kõikidele mudelitele. Lisaks on uute energiasõidukite valdkonna tehnoloogia alles küpsemas. Paljude autotootjate laadimisvaiad ja laadimisühendussüsteemid seisavad endiselt silmitsi ebastabiilse tootekujunduse, võimalike ohutusriskide, ebatavalise laadimise ja sõidukite hunnikutega praktilistes rakendustes ja keskkonna vananemisega. Sobimatus, puuduvad testistandardid jne.
Tänapäeval on erinevate riikide autofirmad järk-järgult mõistnud, et "standardid" on võtmetegur, mis mõjutab elektrisõidukite arenguväljavaateid. Viimastel aastatel on ülemaailmne laadimisstandard järk-järgult liikunud "mitmekesistatud" asemel "tsentraliseeritud". Laadimisstandardite ühtlustamise tõeliseks realiseerimiseks on aga lisaks liidesestandarditele vaja ka kehtivaid sidestandardeid. Esimene on seotud sellega, kas pistikud on sobitatud, ja teine mõjutab seda, kas pistikut saab sisse lülitada, kui see on sisestatud. Elektrisõidukite laadimisstandardite ühtlustamiseks on veel pikk tee minna. Nii autofirmad kui ka valitsused peavad oma hoiakuid veelgi "avama", enne kui elektrisõidukitel on tulevik. Eeldatakse, et minu riigi juhtiv jõud elektrisõidukite ChaoJi juhtivuslaadimise tehnoloogia standardi tõrjumisel mängib tulevikus suuremat rolli.