Yksityiskohtainen selvitys maailman johtavista sähköajoneuvojen latausliitinstandardeista
On selvää, että puhtaasti sähkökäyttöisistä uusista energiaajoneuvoista on tullut yleinen trendi autoteollisuudessa. Nykyisessä tilanteessa, jossa akkuteknologian läpimurtoja on vaikea tehdä lyhyessä ajassa, sähköajoneuvot ovat kuitenkin ottaneet laajalti käyttöön lataustiloja toivoen ratkeavansa autonomistajien huolet riittävien latauslaitteiden avulla. Sähköajoneuvon latausliitin, joka on latauslaitteiden tärkeä osa, on kohdannut suoran ristiriidan eri maiden erilaisten standardien vuoksi. Täällä selvitämme sinulle maailman erilaiset sähköajoneuvojen latausliitinstandardit.
1. Yhdistelmä
Combo-pistorasia mahdollistaa sähköajoneuvojen hitaan latauksen ja nopean latauksen. Se on tällä hetkellä eniten käytetty pistorasiatyyppi Euroopassa, mukaan lukien Audi, BMW, Chrysler, Daimler, Ford, GM, Porsche ja Volkswagen, joissa kaikissa on SAE (Society of Automotive Engineers). ) kehittämä latausliitäntä.
2. lokakuuta 2012 SAE J1772:n tarkistetusta luonnoksesta, jonka SAE:n komitean jäsenet äänestivät, tuli ainoa virallinen tasavirtalatausstandardi maailmassa. J1772-versioon perustuvan tasavirta-pikalatauksen keskiarvon ydin on Combo Connector.
Standardin edellinen versio (valmistettu vuonna 2010) määritteli AC-lataukseen J1772-perusliittimen alemmilla lataustasoilla (AC Level1 120V ja Level2 240V). Tätä perusliitintä käytetään laajalti nykyään ja se on yhteensopiva Nissan Leafin, Chevrolet Voltin ja Mitsubishi i-MiEV -sähköajoneuvojen kanssa. Uuden, vuonna 2012 muotoillun J1772-standardin Combo Connectorissa on kaikkien alkuperäisten toimintojen lisäksi vielä kaksi nastaa, joita voidaan käyttää tasavirtapikalataukseen, mutta se ei ole yhteensopiva vanhojen sähköajoneuvojen nykyisen tuotannon kanssa.
Plussat: Combo Connectorin merkittävin hyöty on se, että tulevaisuudessa autonvalmistajat voivat käyttää pistorasiaa uusissa malleissaan, ei vain ensimmäisen sukupolven pienemmän AC-perusliittimen, vaan myös toisen sukupolven, suuremman kokoisen. Yhdistelmäliitin, jälkimmäinen voi tarjota sekä tasa- että vaihtovirtaa, latautuen kahdella eri nopeudella.
Haitat: Pikalataustila vaatii latausasemalta jopa 500 voltin ja 200 ampeerin virran.
2. Tesla
Tesla-autoilla on omat latausstandardinsa, joiden mukaan ne voivat juosta yli 300 kilometriä 30 minuutissa. Siksi sen latauspistorasian maksimikapasiteetti on 120kw ja maksimivirta 80A.
Tällä hetkellä Teslalla on 908 Supercharger-asemaa Yhdysvalloissa. Päästäkseen Kiinaan Tesla on myös perustanut 7 ahtausasemaa kotimaahani, 3 Shanghaihin, 2 Pekingiin, 1 Hangzhouhun ja 1 Shenzheniin. Lisäksi integroituakseen paremmin eri alueisiin Tesla aikoo luopua latausstandardien hallinnasta ja ottaa käyttöön eri maiden kansalliset standardit, jotka on otettu käyttöön Kiinassa.
Edut: kehittynyt tekniikka, korkea lataustehokkuus.
Haitat: Toisin kuin eri maiden kansalliset standardit, myyntiä on vaikea lisätä ilman kompromisseja; latausteho heikkenee kompromissin jälkeen, ja se on dilemma.
3. CCS
Muuttaakseen kaoottisten latausliitäntästandardien status quoa kahdeksan suurta amerikkalaista ja saksalaista valmistajaa, Ford, GM, Chrysler, Audi, BMW, Mercedes-Benz, Volkswagen ja Porsche, julkaisivat "yhteisen latausjärjestelmän" vuonna 2012. "Combined Charging System" (Combined Charging System), "CCS"-standardi.
"Yhteinen latausjärjestelmä" voi yhdistää kaikki olemassa olevat latausliitännät siten, että neljä tilaa yksivaiheinen AC-lataus, nopea kolmivaiheinen vaihtovirtalataus, kotitalouksien tasavirtalataus ja supernopean tasavirtalataus voidaan suorittaa yhdellä liitännällä.
AE on valinnut yhdistetyn latausjärjestelmän standardikseen, ja SAE:n lisäksi Euroopan autovalmistajien liitto (ACEA) on myös ilmoittanut valinneensa yhdistetyn latausjärjestelmän DC/AC-latausrajapinnaksi käytettäväksi kaikissa liitännöissä. myydään Euroopassa vuodesta 2017 alkaen. Sähköauto. Sen jälkeen kun Saksa ja Kiina yhdistivät sähköajoneuvojen latausstandardit viime vuonna, Kiina on liittynyt myös eurooppalaisiin ja amerikkalaisiin leireihin, mikä tuo ennennäkemättömiä mahdollisuuksia sähköajoneuvojen kehittämiseen Kiinassa. Zinoro 1E, Audi A3e-Tron, BAIC E150EV, BMW i3, Denza, Volkswagen e-up, Changan Yidong EV ja SmartEV kuuluvat kaikki "CCS"-standardien leiriin.
Edut: BMW, Daimler ja Volkswagen, kolme saksalaista autonvalmistajaa, lisäävät investointejaan sähköajoneuvoihin Kiinassa, ja CCS-standardi saattaa olla suotuisampi Kiinalle.
Haitat: "CCS"-standardia tukevia sähköautoja joko myydään pieniä määriä tai ne ovat vasta tulossa myyntiin.
4. CHAdeMO
CHAdeMO on lyhenne sanoista CHARge de Move. Se on Nissanin ja Mitsubishi Motorsin tukema CHAdeMO-liitäntä Japanissa. Japanista käännetty CHAdeMO tarkoittaa "latausaika on yhtä lyhyt kuin kahvitauko". Tämä DC-pikalatausliitäntä voi tarjota maksimilatauskapasiteetin 50 kW.
Tätä latausstandardia tukevat sähköautot ovat 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 sähköversio, Mazda DEMIOEV, Subaru Stella ladattava hybridi, Nissan eEV200 jne. Tässä on huomioitava, että Nissan Leaf ja Mitsubishi i-MiEV sähköautoissa on kaksi erilaista latausliitäntää, joista toinen sopii J1772-perusliittimeen, joka on ensimmäisessä osassa esitelty Combo-liitin; toinen sopii Japanin alkuperäiseen CHAdeMO-standardiliittimeen.
CHAdeMO:n omaksuma pikalataustapa näkyy kuvassa, ja virtaa ohjataan auton CAN-väylän signaalilla. Eli akun tilaa valvottaessa lataukseen tarvittava virta-arvo lasketaan reaaliajassa ja laturiin lähetetään ilmoitus viestintälinjan kautta; pikalaturi vastaanottaa virtakomennon autolta ajoissa ja antaa virran määritetyn arvon mukaan.
Akun hallintajärjestelmän kautta akun tilaa seurataan ja virtaa ohjataan reaaliajassa, mikä toteuttaa täysin kaikki nopeaan ja turvalliseen lataukseen tarvittavat toiminnot varmistaen, että lataus ei rajoita akun yleisyys. Japanissa on otettu käyttöön 1 154 CHAdeMO-standardin mukaan asennettua pikalaturia. Yhdysvalloissa CHAdeMO:n latausasemia on myös laajalti "verkottu". Yhdysvaltain energiaministeriön tuoreimmat tiedot osoittavat, että Yhdysvalloissa on 1 344 CHAdeMO AC -pikalatausasemaa.
Edut: Tiedonohjauslinjan lisäksi CHAdeMO käyttää myös CAN-väylää tiedonsiirtorajapintana. Erinomaisen häiriöimmuniteettinsa ja korkean virheentunnistuskyvyn ansiosta tiedonsiirron vakaus ja luotettavuus ovat korkeat. Teollisuus on vahvistanut sen hyvän latausturvallisuuden.
Miinukset: CHAdeMO suunniteltiin alun perin 100 kW:n latausteholle, ja liitin on erittäin iso, mutta latausauton lähtöteho on vain 50 kW.
5. GB/T20234
Kiina julkaisi vuonna 2006 "Yleiset vaatimukset sähköajoneuvojen johtaville latauspistokkeille, pistorasiaille, ajoneuvoliittimille ja ajoneuvojen pistokkeille" (GB/T20234-2006). Tämä kansallinen standardi määrittelee latausvirran 16A, 32A ja 250A AC. 400A DC:n kytkennän luokittelumenetelmä perustuu pääosin Kansainvälisen sähköteknisen komission (IEC) vuonna 2003 esittämään standardiin, mutta tässä standardissa ei määritellä liitäntänastojen lukumäärää, fyysistä kokoa ja latausliitännän rajapintamäärittelyä.
Vuonna 2011 Kiina otti käyttöön suositellun standardin GB/T20234-2011, joka korvasi osan sisällöstä GB/T20234-2006, jonka mukaan nimellisvaihtojännite ei saa ylittää 690 V ja taajuuden tulee olla 50 Hz. , ja nimellisvirta ei saa ylittää 250A; DC-nimellisjännite ei saa ylittää 250A. Enintään 1000 V, nimellisvirta enintään 400 A.
Edut: Verrattuna kansallisen standardin vuoden 2006 versioon, enemmän latausrajapintaparametreja on kalibroitu yksityiskohtaisesti.
Haitta: standardi ei ole vieläkään täydellinen. Lisäksi se on vain suositeltu standardi, eikä sitä pakoteta.
6. Uuden sukupolven ChaoJi-latausjärjestelmä
Vuonna 2020 Kiinan sähköneuvosto ja CHAdeMO-neuvosto käynnistävät yhdessä tutkimustyön ChaoJi-teollistumisen kehitysreitillä ja julkaisevat "Sähköajoneuvojen ChaoJi Conductive Charging Technology White Paperin" ja vastaavasti CHAdeMO3.0-standardin. .
Chao Jin latausjärjestelmä on yhteensopiva eteenpäin ja taaksepäin. Uusi ohjaus- ja ohjauspiirikaavio on muotoiltu ja kovasolmun signaalisuunnittelu lisätään. Vian ilmetessä semaforia käytetään nopeasti ilmoittamaan vastakkaiselle puolelle, jotta se reagoi nopeasti ajoissa latausturvallisuuden varmistamiseksi. Luo koko järjestelmälle turvallisuusmalli, optimoi eristyksen valvonnan suorituskyky ja selvitä joukko turvallisuuskysymyksiä, kuten I2t, y -kapasitanssi, PE-johtimen valinta, suurin oikosulkukapasiteetti ja PE-katkaisu. Samalla arvioidaan ja suunnitellaan uudelleen lämmönhallintajärjestelmä ja ehdotetaan testausmenetelmää latausliitäntälaitteelle.
Chao Ji -latausrajapinta käyttää 7-nastaisen päätypinnan suunnittelua, jännitetaso voi olla 1000 (1500) V ja maksimivirta voi olla 600A. ChaoJi-latausliitäntä on suunniteltu pienentämään kokonaiskokoa, optimoimaan istuvuustoleranssia, pienentämään virtaliittimen kokoa ja täyttämään IPXXB-turvallisuusvaatimukset. Samalla suunnitellaan fyysinen kiinnitys- ja irrotusohjain, joka syventää pistorasian etupään ohjaimen sisäänvientisyvyyttä ja täyttää ergonomiset vaatimukset.
Chao Ji -latausjärjestelmä ei tarkoita vain suuritehoista latausliitäntää, se on joukko järjestelmällisiä sähköajoneuvojen tasavirtalatausratkaisuja, mukaan lukien ohjaus- ja ohjauspiiri, viestintäprotokolla, liitäntälaitteen suunnittelu ja yhteensopivuus, latauksen turvallisuus järjestelmä, suuritehoinen Lämmönhallinta käyttöolosuhteissa jne. Chao Jin latausjärjestelmä on yhtenäinen ratkaisu maailmalle, jotta samaa sähköautoa voidaan soveltaa vastaavan maan latausjärjestelmään eri maissa.
Tee yhteenveto
Nykyään markkinoilla olevien uusien energiaajoneuvojen merkkieroista johtuen sovellettavat latauslaitteiden standardit eivät ole samat, eikä yhden tyyppinen latausliitinrakenne voi täyttää kaikkia malleja. Lisäksi uusien energiaajoneuvojen teknologia on edelleen kypsymässä. Monien autovalmistajien latauspaalut ja latausliityntäjärjestelmät kohtaavat edelleen epävakaa tuotesuunnittelua, mahdollisia turvallisuusriskejä, epänormaalia latausta ja ajoneuvopaaluja käytännön sovelluksissa ja ympäristön ikääntymistä. Yhteensopimattomuus, puuttuvat testistandardit jne.
Nykyään autoyhtiöt eri maissa ovat vähitellen ymmärtäneet, että "standardit" ovat avaintekijä, joka vaikuttaa sähköajoneuvojen kehitysnäkymiin. Viime vuosina maailmanlaajuinen latausstandardi on vähitellen siirtynyt "hajautetusta" "keskitettyyn". Jotta latausstandardien yhtenäistäminen todella toteutuisi, tarvitaan rajapintastandardien lisäksi myös nykyiset viestintästandardit. Ensimmäinen liittyy siihen, ovatko liittimet yhteensopivat, ja jälkimmäinen vaikuttaa siihen, voidaanko pistoke kytkeä päälle, kun se asetetaan. Sähköajoneuvojen latausstandardien yhtenäistämiseen on vielä pitkä matka. Sekä autoyhtiöiden että hallitusten on "avattava asenteitaan", ennen kuin sähköajoneuvoilla voi olla tulevaisuutta. On odotettavissa, että maani johtavalla voimalla sähköajoneuvojen ChaoJi-johtamislatausteknologiastandardin ajamisessa on tulevaisuudessa suurempi rooli.