Una explicació detallada dels estàndards de connector de càrrega de vehicles elèctrics més importants del món
Òbviament, els vehicles d'energia elèctrica pura s'han convertit en la tendència general de la indústria de l'automoció. No obstant això, davant la situació actual en què és difícil aconseguir avenços en la tecnologia de les bateries en un curt període de temps, els vehicles elèctrics han desplegat àmpliament instal·lacions de càrrega, amb l'esperança de resoldre les preocupacions dels propietaris d'automòbils mitjançant un equip de càrrega suficient. El connector de càrrega del vehicle elèctric, com a component crucial de l'equip de càrrega, s'ha enfrontat a un conflicte directe a causa de diferents estàndards en diversos països. Aquí us expliquem els diferents estàndards de connectors de càrrega de vehicles elèctrics del món.
1. Combo
La presa Combo pot permetre la càrrega lenta i la càrrega ràpida de vehicles elèctrics. Actualment és el tipus de sòcol més utilitzat a Europa, incloent Audi, BMW, Chrysler, Daimler, Ford, GM, Porsche i Volkswagen, tots equipats amb SAE (Society of Automotive Engineers). ) interfície de càrrega desenvolupada.
El 2 d'octubre de 2012, l'esborrany revisat de SAE J1772, que va ser votat pels membres corresponents del comitè SAE, es va convertir en l'únic estàndard de càrrega DC oficial del món. El nucli de la mitjana de càrrega ràpida de CC basada en la revisió de J1772 és el connector combinat.
La versió anterior de l'estàndard (realitzada el 2010) especificava el connector bàsic J1772 per a la càrrega de CA, amb nivells de càrrega més baixos (nivell AC 1 per a 120 V i Nivell 2 per a 240 V). Aquest connector bàsic s'utilitza àmpliament avui dia i és compatible amb els vehicles elèctrics Nissan Leaf, Chevrolet Volt i Mitsubishi i-MiEV. A més de totes les funcions originals, el connector combinat del nou estàndard J1772 formulat el 2012 té dos pins més, que es poden utilitzar per a la càrrega ràpida de CC, però no és compatible amb la producció actual de vehicles elèctrics antics.
Avantatges: l'avantatge més important del connector combinat és que en el futur els fabricants d'automòbils poden utilitzar un endoll als seus nous models, no només per al connector bàsic de CA de mida més petita de primera generació, sinó també per a la segona generació de mida més gran. Connector combinat, aquest últim pot proporcionar corrents de corrent continu i alterna, carregant-se a dues velocitats diferents.
Desavantatges: el mode de càrrega ràpida requereix una estació de càrrega per proporcionar fins a 500 volts i 200 amperes de corrent.
2. Tesla
Els cotxes Tesla tenen el seu propi conjunt d'estàndards de càrrega, que afirmen que poden córrer més de 300 quilòmetres en 30 minuts. Per tant, la seva presa de càrrega té una capacitat màxima de 120kw i una intensitat màxima de 80A.
Actualment, Tesla té 908 estacions Supercharger als Estats Units. Per entrar a la Xina, Tesla també ha establert 7 estacions de sobrealimentació al meu país, 3 a Xangai, 2 a Pequín, 1 a Hangzhou i 1 a Shenzhen. A més, per tal d'integrar-se millor en diverses regions, Tesla té previst abandonar el control dels estàndards de càrrega i adoptar els estàndards nacionals de diversos països, que s'han implementat a la Xina.
Avantatges: tecnologia avançada, alta eficiència de càrrega.
Desavantatges: Contràriament als estàndards nacionals de diversos països, és difícil augmentar les vendes sense compromís; l'eficiència de càrrega es reduirà després d'un compromís, i és un dilema.
3. CCS
Per tal de canviar l'statu quo dels estàndards d'interfície de càrrega caòtiques, els vuit principals fabricants nord-americans i alemanys, Ford, GM, Chrysler, Audi, BMW, Mercedes-Benz, Volkswagen i Porsche, van llançar un "sistema de càrrega conjunt" el 2012. "Combined Charging System" (Sistema de càrrega combinat), l'estàndard "CCS".
El "sistema de càrrega conjunta" pot unificar totes les interfícies de càrrega existents, de manera que es poden completar quatre modes de càrrega de CA monofàsica, càrrega ràpida de CA trifàsica, càrrega de CC domèstica i càrrega de CC de gran velocitat amb una interfície.
AE ha seleccionat el sistema de càrrega combinada com a estàndard i, a més de SAE, l'Associació Europea de Fabricants d'Automòbils (ACEA) també ha anunciat que ha seleccionat el sistema de càrrega combinat com a interfície de càrrega DC/AC per utilitzar-lo en tots els connectors. venut a Europa a partir del 2017. Vehicle elèctric. Des que Alemanya i la Xina van unificar els estàndards de càrrega dels vehicles elèctrics l'any passat, la Xina també s'ha unit als camps europeus i americans, oferint oportunitats sense precedents per al desenvolupament de vehicles elèctrics a la Xina. Zinoro 1E, Audi A3e-Tron, BAIC E150EV, BMW i3, Denza, Volkswagen e-up, Changan Yidong EV i SmartEV pertanyen al camp estàndard "CCS".
Avantatges: BMW, Daimler i Volkswagen, els tres fabricants d'automòbils alemanys, augmentaran la seva inversió en vehicles elèctrics a la Xina, i l'estàndard CCS pot ser més propici per a la Xina.
Desavantatges: els vehicles elèctrics que admeten l'estàndard "CCS" es venen en petit nombre o comencen a sortir a la venda.
4. CHAdeMO
CHAdeMO és l'abreviatura de CHArge de Move. És un endoll CHAdeMO compatible amb Nissan i Mitsubishi Motors al Japó. CHAdeMO traduït del japonès significa "el temps de càrrega és tan curt com una pausa per al cafè". Aquest endoll de càrrega ràpida de CC pot proporcionar una capacitat de càrrega màxima de 50 kW.
Els models de vehicles elèctrics que admeten aquest estàndard de càrrega inclouen 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 versió elèctrica, Mazda DEMIOEV, Subaru Stella híbrid endollable, Nissan eEV200, etc. Cal assenyalar aquí que els vehicles elèctrics Nissan Leaf i Mitsubishi i-MiEV tenen dues preses de càrrega diferents, una de les quals és adequada per al connector bàsic J1772, que és el connector Combo introduït a la primera part; l'altre és adequat per al connector estàndard CHAdeMO natiu del Japó.
El mètode de càrrega ràpida adoptat per CHAdeMO es mostra a la figura i el corrent està controlat pel senyal del bus CAN del cotxe. És a dir, mentre es controla l'estat de la bateria, el valor actual necessari per a la càrrega es calcula en temps real i s'envia una notificació al carregador a través de la línia de comunicació; el carregador ràpid rep l'ordre actual del cotxe a temps i proporciona el corrent segons el valor especificat.
Mitjançant el sistema de gestió de la bateria, es controla l'estat de la bateria i el corrent es controla en temps real, la qual cosa realitza totes les funcions necessàries per a una càrrega ràpida i segura, assegurant que la càrrega no estigui limitada per la universalitat de la bateria. Al Japó, s'han posat en funcionament 1.154 carregadors ràpids instal·lats segons l'estàndard CHAdeMO. Als Estats Units, les estacions de recàrrega de CHAdeMO també han estat àmpliament "emeses a la xarxa". Les últimes dades del Departament d'Energia dels EUA mostren que hi ha 1.344 estacions de recàrrega ràpida CHAdeMO AC als Estats Units.
Avantatges: A més de la línia de control de dades, CHAdeMO també utilitza el bus CAN com a interfície de comunicació. A causa de la seva immunitat al soroll superior i la seva alta capacitat de detecció d'errors, l'estabilitat i la fiabilitat de la comunicació són elevades. El seu bon registre de seguretat de càrrega ha estat afirmat per la indústria.
Desavantatges: CHAdeMO es va dissenyar originalment per a una sortida de càrrega de 100 kW, i el connector és molt voluminós, però la potència de sortida del cotxe de càrrega és de només 50 kW.
5. GB/T20234
L'any 2006, la Xina va publicar els "Requisits generals per a endolls de càrrega conductora de vehicles elèctrics, endolls, acobladors de vehicles i endolls de vehicles" (GB/T20234-2006). Aquesta norma nacional especifica el corrent de càrrega com a 16A, 32A i 250A AC. El mètode de classificació de connexió amb 400A DC es basa principalment en l'estàndard proposat per la Comissió Electrotècnica Internacional (IEC) l'any 2003, però aquesta norma no especifica el nombre de pins de connexió, la mida física i la definició de la interfície de la interfície de càrrega.
El 2011, la Xina va introduir l'estàndard recomanat GB/T20234-2011, que va substituir alguns dels continguts de GB/T20234-2006, que estipulava que la tensió nominal de CA no hauria de superar els 690 V, la freqüència hauria de ser de 50 Hz. , i el corrent nominal no ha de superar els 250 A; la tensió nominal de CC no ha de superar els 250 A. No més de 1000 V, corrent nominal no superior a 400 A.
Avantatges: en comparació amb la versió 2006 de l'estàndard nacional, es calibra amb més detall els paràmetres de la interfície de càrrega.
Desavantatge: l'estàndard encara no és perfecte. A més, només és un estàndard recomanat i no s'aplica.
6. Una nova generació de sistema de càrrega ChaoJi
El 2020, el Consell d'Electricitat de la Xina i el Consell CHAdeMO llançaran conjuntament el treball de recerca sobre la ruta de desenvolupament de la industrialització de ChaoJi i publicaran el "Llibre blanc de la tecnologia de càrrega conductora ChaoJi de vehicles elèctrics" i l'estàndard CHAdeMO3.0, respectivament .
El sistema de càrrega de Chao Ji és compatible cap endavant i cap enrere. Es formula un nou esquema de circuit de control i guia i s'afegeix un disseny de senyal de node dur. Quan es produeix una fallada, el semàfor s'utilitza per notificar ràpidament l'extrem oposat per fer una resposta ràpida a temps per garantir la seguretat de la càrrega. Establir un model de seguretat de tot el sistema, optimitzar el rendiment de la monitorització de l'aïllament i aclarir una sèrie de problemes de seguretat com ara I2t, capacitat y, selecció del conductor PE, capacitat màxima de curtcircuit i desconnexió PE. Al mateix temps, es reavalua i es dissenya el sistema de gestió tèrmica i es proposa un mètode de prova per al dispositiu de connexió de càrrega.
La interfície de càrrega de Chao Ji adopta un disseny de cara d'extrem 7-pin, el nivell de tensió pot arribar als 1000 (1500) V i el corrent màxim pot arribar als 600 A. La interfície de càrrega ChaoJi està dissenyada per reduir la mida general, optimitzar la tolerància d'ajust, reduir la mida del terminal d'alimentació i complir els requisits de seguretat IPXXB. Al mateix temps, es dissenya la guia física per connectar i desconnectar, que aprofundeix en la profunditat d'inserció de la guia frontal de l'endoll i compleix els requisits ergonòmics.
El sistema de càrrega Chao Ji no es refereix simplement a una interfície de càrrega d'alta potència, sinó que és un conjunt de solucions sistemàtiques de càrrega de CC de vehicles elèctrics, que inclouen el circuit de control i direcció, el protocol de comunicació, el disseny i la compatibilitat del dispositiu de connexió, la seguretat de la càrrega. sistema, gestió tèrmica d'alta potència en condicions de funcionament, etc. El sistema de càrrega de Chao Ji és una solució unificada per al món perquè el mateix vehicle elèctric es pugui aplicar al sistema de càrrega del país corresponent en diferents països.
Resumir
A causa de les diferències de marques de vehicles d'energia nova al mercat actual, els estàndards d'equips de càrrega aplicables no són els mateixos i un únic tipus d'estructura de connector de càrrega no pot complir amb tots els models. A més, la tecnologia en el camp dels vehicles de nova energia encara està madurant. Les piles de càrrega i els sistemes de connexió de càrrega de molts fabricants d'automòbils encara s'enfronten a un disseny de producte inestable, perills potencials de seguretat, càrrega anormal i piles de vehicles en aplicacions pràctiques i envelliment ambiental. Incompatibilitat, falta d'estàndards de prova, etc.
Avui dia, les companyies automobilístiques de diversos països s'han adonat gradualment que els "estàndards" són el factor clau que afecta les perspectives de desenvolupament dels vehicles elèctrics. En els darrers anys, l'estàndard de càrrega global ha anat passant gradualment de "diversificat" a "centralitzat". Tanmateix, per tal d'aconseguir realment la unificació dels estàndards de càrrega, a més dels estàndards d'interfície, també es requereixen els estàndards de comunicació actuals. El primer està relacionat amb si els connectors coincideixen, i el segon afecta si l'endoll es pot encendre quan s'insereix. Encara queda molt camí per recórrer per unificar els estàndards de càrrega dels vehicles elèctrics. Tant les empreses d'automòbils com els governs han d'"obrir encara més les seves actituds" abans que els vehicles elèctrics puguin tenir futur. S'espera que la força líder del meu país per impulsar l'estàndard de tecnologia de càrrega de conducció ChaoJi per a vehicles elèctrics tingui un paper més important en el futur.