Una spiegazione dettagliata degli standard di connettore di ricarica per veicoli elettrici più importanti al mondo
Ovviamente, i veicoli a nuova energia puramente elettrici sono diventati la tendenza generale nell'industria automobilistica. Tuttavia, nell'attuale situazione in cui è difficile fare progressi nella tecnologia delle batterie in un breve periodo di tempo, i veicoli elettrici hanno ampiamente implementato strutture di ricarica, sperando di risolvere le preoccupazioni dei proprietari di auto attraverso attrezzature di ricarica sufficienti. Il connettore di ricarica per veicoli elettrici, in quanto componente cruciale delle apparecchiature di ricarica, ha dovuto affrontare conflitti diretti a causa di standard diversi in vari paesi. Qui selezioniamo per te i vari standard mondiali di connettori di ricarica per veicoli elettrici.
1. Combinato
La presa Combo può consentire la ricarica lenta e la ricarica rapida dei veicoli elettrici. Attualmente è il tipo di presa più utilizzato in Europa, tra cui Audi, BMW, Chrysler, Daimler, Ford, GM, Porsche e Volkswagen, tutte dotate di SAE (Society of Automotive Engineers). ) interfaccia di ricarica sviluppata.
Il 2 ottobre 2012, la bozza rivista di SAE J1772, che è stata votata dai membri del comitato SAE competenti, è diventata l'unico standard di ricarica CC ufficiale al mondo. Il cuore della media per la ricarica rapida CC basata sulla revisione di J1772 è il connettore combinato.
La versione precedente dello standard (realizzata nel 2010) prevedeva il connettore J1772 di base per la ricarica AC, con livelli di carica inferiori (AC Level1 per 120V e Level2 per 240V). Questo connettore di base è ampiamente utilizzato oggi ed è compatibile con i veicoli elettrici Nissan Leaf, Chevrolet Volt e Mitsubishi i-MiEV. Oltre a tutte le funzioni originali, il Combo Connector nel nuovo standard J1772 formulato nel 2012 ha due pin in più, che possono essere utilizzati per la ricarica rapida DC, ma non è compatibile con l'attuale produzione di vecchi veicoli elettrici.
Pro: Il vantaggio più significativo del connettore combinato è che in futuro le case automobilistiche possono utilizzare una presa sui loro nuovi modelli, non solo per il connettore CA di base di prima generazione e di dimensioni inferiori, ma anche per la seconda generazione di dimensioni maggiori Combo Connector, quest'ultimo può fornire sia correnti CC che CA, caricando a due velocità diverse.
Svantaggi: la modalità di ricarica rapida richiede che una stazione di ricarica fornisca fino a 500 volt e 200 ampere di corrente.
2. Tesla
Le auto Tesla hanno una propria serie di standard di ricarica, affermando che possono percorrere più di 300 chilometri in 30 minuti. Pertanto, la sua presa di ricarica ha una capacità massima di 120kw e una corrente massima di 80A.
Attualmente, Tesla ha 908 stazioni Supercharger negli Stati Uniti. Per entrare in Cina, Tesla ha anche stabilito 7 stazioni di ricarica nel mio paese, 3 a Shanghai, 2 a Pechino, 1 a Hangzhou e 1 a Shenzhen. Inoltre, per integrarsi meglio nelle varie regioni, Tesla prevede di abbandonare il controllo degli standard di ricarica e di adottare gli standard nazionali di vari paesi, che sono stati implementati in Cina.
Vantaggi: tecnologia avanzata, alta efficienza di carica.
Svantaggi: Contrariamente agli standard nazionali di vari paesi, è difficile aumentare le vendite senza compromessi; l'efficienza di carica sarà ridotta dopo il compromesso, ed è un dilemma.
3. CCS
Al fine di cambiare lo status quo degli standard di interfaccia di ricarica caotici, gli otto principali produttori americani e tedeschi, Ford, GM, Chrysler, Audi, BMW, Mercedes-Benz, Volkswagen e Porsche, hanno rilasciato un "sistema di ricarica congiunto" nel 2012. "Sistema di ricarica combinato" (Sistema di ricarica combinato), lo standard "CCS".
Il "sistema di ricarica congiunto" può unificare tutte le interfacce di ricarica esistenti, in modo che quattro modalità di ricarica CA monofase, ricarica CA trifase rapida, ricarica CC domestica e ricarica CC a super velocità possano essere completate con un'unica interfaccia.
AE ha scelto il sistema di ricarica combinato come standard e, oltre a SAE, anche l'Associazione europea dei produttori di automobili (ACEA) ha annunciato di aver scelto il sistema di ricarica combinato come interfaccia di ricarica CC/CA da utilizzare in tutti i plug-in venduto in Europa a partire dal 2017. Veicolo elettrico. Da quando la Germania e la Cina hanno unificato gli standard di ricarica per i veicoli elettrici lo scorso anno, anche la Cina si è unita ai campi europeo e americano, offrendo opportunità senza precedenti per lo sviluppo di veicoli elettrici in Cina. Zinoro 1E, Audi A3e-Tron, BAIC E150EV, BMW i3, Denza, Volkswagen e-up, Changan Yidong EV e SmartEV appartengono tutti al campo standard "CCS".
Vantaggi: BMW, Daimler e Volkswagen, le tre case automobilistiche tedesche, aumenteranno i loro investimenti in veicoli elettrici in Cina e lo standard CCS potrebbe essere più favorevole alla Cina.
Svantaggi: i veicoli elettrici che supportano lo standard "CCS" sono venduti in piccole quantità o stanno appena iniziando a essere messi in vendita.
4. CHAdeMO
CHAdeMO è l'abbreviazione di CHArge de Move. È una presa CHAdeMO supportata da Nissan e Mitsubishi Motors in Giappone. CHAdeMO tradotto dal giapponese significa "il tempo di ricarica è breve come una pausa caffè". Questa presa di ricarica rapida CC può fornire una capacità di ricarica massima di 50 kW.
I modelli di veicoli elettrici che supportano questo standard di ricarica includono 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 versione elettrica, Mazda DEMIOEV, Subaru Stella plug-in hybrid, Nissan eEV200, ecc. Si noti qui che i veicoli elettrici Nissan Leaf e Mitsubishi i-MiEV hanno due diverse prese di ricarica, una delle quali è adatta per il connettore J1772 di base, che è il connettore Combo introdotto nella prima parte; l'altro è adatto per il connettore standard CHAdeMO nativo del Giappone.
In figura è mostrato il metodo di ricarica rapida adottato da CHAdeMO e la corrente è controllata dal segnale CAN bus dell'auto. Cioè durante il monitoraggio dello stato della batteria, viene calcolato in tempo reale il valore attuale necessario per la ricarica e viene inviata una notifica al caricabatterie tramite la linea di comunicazione; il caricabatteria rapido riceve in tempo il comando di corrente dall'auto e fornisce la corrente in base al valore specificato.
Attraverso il sistema di gestione della batteria, lo stato della batteria viene monitorato e la corrente viene controllata in tempo reale, il che realizza pienamente tutte le funzioni necessarie per una ricarica rapida e sicura, assicurando che la carica non sia limitata dall'universalità della batteria. In Giappone sono stati utilizzati 1.154 caricatori rapidi installati secondo lo standard CHAdeMO. Negli Stati Uniti, anche le stazioni di ricarica di CHAdeMO sono state ampiamente "gettate in rete". Gli ultimi dati del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti mostrano che ci sono 1.344 stazioni di ricarica rapida CHAdeMO AC negli Stati Uniti.
Vantaggi: oltre alla linea di controllo dati, CHAdeMO utilizza anche il bus CAN come interfaccia di comunicazione. Grazie alla sua superiore immunità al rumore e all'elevata capacità di rilevamento degli errori, la stabilità e l'affidabilità della comunicazione sono elevate. Il suo buon record di sicurezza di ricarica è stato affermato dall'industria.
Svantaggi: CHAdeMO è stato originariamente progettato per una potenza di ricarica di 100 kW e il connettore è molto ingombrante, ma la potenza di uscita nell'auto di ricarica è di soli 50 kW.
5. GB/T20234
Nel 2006, la Cina ha emesso i "Requisiti generali per spine di ricarica conduttive, prese, accoppiatori per veicoli e prese per veicoli elettrici" (GB/T20234-2006). Questo standard nazionale specifica la corrente di carica come 16 A, 32 A e 250 A CA. Il metodo di classificazione della connessione con 400 A CC si basa principalmente sullo standard proposto dalla Commissione elettrotecnica internazionale (IEC) nel 2003, ma questo standard non specifica il numero di pin di connessione, la dimensione fisica e la definizione dell'interfaccia dell'interfaccia di ricarica.
Nel 2011, la Cina ha introdotto lo standard consigliato GB/T20234-2011, che ha sostituito alcuni contenuti in GB/T20234-2006, in base al quale la tensione CA nominale non deve superare 690 V, la frequenza deve essere 50 Hz e la corrente nominale non deve superare 250A; la tensione nominale CC non deve superare i 250 A. Non più di 1000 V, corrente nominale non più di 400 A.
Vantaggi: rispetto alla versione 2006 dello standard nazionale, vengono calibrati in dettaglio più parametri dell'interfaccia di ricarica.
Svantaggio: lo standard non è ancora perfetto. Inoltre, è solo uno standard consigliato e non viene applicato.
6. Una nuova generazione di sistema di ricarica ChaoJi
Nel 2020, il China Electricity Council e il CHAdeMO Council avvieranno congiuntamente il lavoro di ricerca sul percorso di sviluppo dell'industrializzazione ChaoJi e rilasceranno rispettivamente il "White Paper ChaoJi Conductive Charging Technology per veicoli elettrici" e lo standard CHAdeMO3.0 .
Il sistema di ricarica di Chao Ji è compatibile con le versioni precedenti e successive. Viene formulato un nuovo schema di circuito di controllo e guida e viene aggiunto un design del segnale del nodo rigido. Quando si verifica un guasto, il semaforo viene utilizzato per avvisare rapidamente l'estremità opposta per fornire una risposta rapida in tempo per garantire la sicurezza della ricarica. Stabilire un modello di sicurezza dell'intero sistema, ottimizzare le prestazioni di monitoraggio dell'isolamento e chiarire una serie di problemi di sicurezza come I2t, capacità y, selezione del conduttore PE, capacità massima di cortocircuito e disconnessione PE. Contestualmente viene rivalutato e progettato il sistema di gestione termica e viene proposta una metodologia di prova per il dispositivo di connessione della ricarica.
L'interfaccia di ricarica Chao Ji adotta un 7-design della parte terminale del pin, il livello di tensione può raggiungere i 1000 (1500) V e la corrente massima può raggiungere i 600 A. L'interfaccia di ricarica ChaoJi è progettata per ridurre le dimensioni complessive, ottimizzare la tolleranza di adattamento, ridurre le dimensioni del terminale di alimentazione e soddisfare i requisiti di sicurezza IPXXB. Allo stesso tempo, è stata progettata la guida fisica per il collegamento e lo scollegamento, che approfondisce la profondità di inserimento della guida frontale della presa e soddisfa i requisiti ergonomici.
Il sistema di ricarica Chao Ji non si riferisce semplicemente a un'interfaccia di ricarica ad alta potenza, è un insieme di soluzioni sistematiche di ricarica CC per veicoli elettrici, inclusi circuito di controllo e sterzo, protocollo di comunicazione, design e compatibilità del dispositivo di connessione, sicurezza della ricarica sistema, gestione termica ad alta potenza in condizioni operative, ecc. Il sistema di ricarica di Chao Ji è una soluzione unificata per il mondo in modo che lo stesso veicolo elettrico possa essere applicato al sistema di ricarica del paese corrispondente in paesi diversi.
Ricapitolare
A causa delle differenze nelle marche di veicoli a nuova energia oggi sul mercato, gli standard applicabili per le apparecchiature di ricarica non sono gli stessi e un singolo tipo di struttura del connettore di ricarica non può soddisfare tutti i modelli. Inoltre, la tecnologia nel campo dei veicoli a nuova energia è ancora in fase di maturazione. Le pile di ricarica e i sistemi di connessione della ricarica di molte case automobilistiche devono ancora affrontare la progettazione instabile del prodotto, potenziali rischi per la sicurezza, cariche anomale e pile di veicoli nelle applicazioni pratiche e l'invecchiamento ambientale. Incompatibilità, standard di prova mancanti, ecc.
Oggi le case automobilistiche di vari paesi si sono progressivamente rese conto che gli "standard" sono il fattore chiave che incide sulle prospettive di sviluppo dei veicoli elettrici. Negli ultimi anni, lo standard di ricarica globale è passato gradualmente da "diversificato" a "centralizzato". Tuttavia, per realizzare veramente l'unificazione degli standard di tariffazione, oltre agli standard di interfaccia, sono necessari anche gli attuali standard di comunicazione. Il primo è relativo alla corrispondenza dei connettori e il secondo influisce sul fatto che la spina possa essere alimentata quando è inserita. C'è ancora molta strada da fare per unificare gli standard di ricarica per i veicoli elettrici. Sia le case automobilistiche che i governi devono "aprire ulteriormente i loro atteggiamenti" prima che i veicoli elettrici possano avere un futuro. Si prevede che la forza trainante del mio paese nel promuovere lo standard della tecnologia di ricarica a conduzione ChaoJi per i veicoli elettrici svolgerà un ruolo maggiore in futuro.