Je zrejmé, že BEV je trendom nového energetického automobilového priemyslu. Keďže problémy s batériou nie je možné vyriešiť v krátkom čase, nabíjacie zariadenia sú široko vybavené tak, aby rozptýlili záujem auta o nabíjanie. Nabíjací konektor ako základné komponenty nabíjacích staníc ,odlišuje sa od krajín, už čelí situácii priameho konfliktu. Tu by sme chceli vyriešiť štandardy konektorov na celom svete.
Combo
Combo umožňuje nabíjanie pomaly a rýchlo, je to najpoužívanejšia zásuvka v Európe, medzi ktoré patria Audi, BMW, Chrysler, Daimler, Ford, GM, Porsche, Volkswagen sú vybavené nabíjacím rozhraním SAE (Society of Automotive Engineers).
Dňa 2ndV októbri 2012 sa reverzia SAE J1772, ktorú odhlasujú príslušní členovia výboru SAE, stáva jediným formálnym štandardom nabíjania jednosmerným prúdom na svete. Na základe revidovaného vydania J1772 je Combo Connector základným štandardom rýchleho jednosmerného nabíjania.
Predchádzajúca verzia (formulovaná v roku 2010) tohto štandardu špecifikovala špecifikáciu konektora J1772 používaného na AC nabíjanie. Tento konektor je široko používaný a je kompatibilný s Nissan Leaf, Chevrolet Volt a Mitsubishi i-MiEV. Zatiaľ čo nová verzia okrem toho, že má všetky predchádzajúce funkcie, s dvoma ďalšími kolíkmi, čo je špeciálne pre rýchle nabíjanie jednosmerným prúdom, nemôže byť kompatibilné so starými BEV vyrábanými teraz.
Výhoda: Najväčšou výhodou Combo Connectoru je, že automobilka potrebuje pripojiť iba jednu zásuvku, ktorá je schopná pre jednosmerný aj striedavý prúd, nabíjanie pri dvoch rôznych rýchlostiach.
Nevýhoda: Režim rýchleho nabíjania vyžaduje, aby nabíjacia stanica poskytovala až 500 V a 200 A.
Tesla
Tesla má svoj vlastný štandard nabíjania, ktorý tvrdí, že dokáže nabiť viac ako 300 km za 30 minút. Preto maximálna kapacita jeho nabíjacej zásuvky môže dosiahnuť až 120 kW a maximálny prúd 80 A.
Tesla má v súčasnosti v USA 908 sád supernabíjacích staníc. Na vstup na čínsky trh má 7 sád super nabíjacích staníc umiestnených v Šanghaji (3), Pekingu (2), Hangzhou (1), Shenzhen (1). Okrem toho Tesla plánuje pre lepšiu integráciu s regiónmi vzdať sa kontroly nad svojimi štandardmi nabíjania a prijať miestne štandardy, ako to už robí v Číne.
Výhoda: pokročilá technológia s vysokou účinnosťou nabíjania.
Nevýhoda: Na rozdiel od štandardov každej krajiny je ťažké zvýšiť predaj bez kompromisov; ak sa urobí kompromis, zníži sa efektivita nabíjania. Sú v dileme.
CCS (Combined Charging System)
Ford, General Motors, Chrysler, Audi, BMW, Mercedes-Benz, Volkswagen a Porsche spustili v roku 2012 „Combined Charging System“ v snahe zmeniť mätúce štandardy pre nabíjacie porty. „Combined Charging System“ alebo známy ako CCS.
CCS zjednotil všetky súčasné nabíjacie rozhrania, a tak dokáže nabíjať jednofázové striedavé nabíjanie, rýchle 3-fázové nabíjanie striedavým prúdom, nabíjanie jednosmerným prúdom na domáce použitie a super rýchle jednosmerné nabíjanie pomocou jedného rozhrania.
Okrem SAE, ACEA (Európska asociácia výrobcov automobilov) prijala CCS ako nabíjacie rozhranie DC/AC. Od roku 2017 je zvyknutý na všetky PEV v Európe. Keďže Nemecko a Čína zjednotili štandardy elektrických vozidiel, do tohto systému sa zapojila aj Čína, poskytla čínskym elektromobilom nebývalé možnosti. ZINORO 1E, Audi A3e-tron, BAIC E150EV, BMW i3, DENZA, Volkswagen E-UP, Changan EADO a SMART patria do štandardu „CCS“.
Výhoda: 3 nemecké automobilky: BMW, Daimler a Volkswagen – zvýšia svoje investície do čínskych elektromobilov, štandardy CCS môžu byť pre Čínu výhodnejšie.
Nevýhoda: predaje EV, ktoré sú podporované štandardom CCS, sú malé alebo len prichádzajú na trh.
CHAdeMO
CHAdeMO je skratka CHArge de Move, je to zásuvka podporovaná spoločnosťami Nissan a Mitsubishi. ChAdeMO v preklade z japončiny znamená „Skrátiť čas nabíjania ako prestávku na čaj“. Táto rýchlonabíjacia zásuvka jednosmerného prúdu môže poskytnúť maximálnu nabíjaciu kapacitu 50 kW.
EV, ktoré podporujú tento štandard nabíjania, zahŕňajú: Nissan Leaf, Mitsubishi Outlander PEV, Citroen C-ZERO, Peugeot Ion, Citroen Berlingo, Peugeot Partner, Mitsubishi i-MiEV, Mitsubishi MINICAB-MiEV, nákladné vozidlo Mitsubishi MINICAB-MiEV, Honda FIT EV, Mazda DEMIOEV, Subaru Stella PEV, Nissan Eev200 atď. Upozorňujeme, že Nissan Leaf a Mitsubishi i-MiEV majú dve rôzne nabíjacie zásuvky, jedna je J1772, čo je Combo konektor v prvej časti, druhá je CHAdeMO.
Spôsob nabíjania CHAdeMO je znázornený na obrázku nižšie, prúd je riadený signálom zbernice CAN. To znamená, že pri monitorovaní stavu batérie, vypočítavaní prúdu, ktorý nabíjačka potrebuje v reálnom čase a odosielaní upozornení do nabíjačky cez CAN, nabíjačka okamžite dostane príkaz o prúde z auta a podľa toho poskytne nabíjací prúd.
Prostredníctvom systému správy batérie je stav batérie monitorovaný a prúd je riadený v reálnom čase, čím sa plne dosahujú funkcie potrebné pre rýchle a bezpečné nabíjanie a zaisťuje sa, že nabíjanie nie je obmedzené všestrannosťou batérie. K dispozícii je 1154 nabíjacích staníc, ktoré sú inštalované podľa CHAdeMO v Japonsku. Nabíjacie stanice CHAdeMO sú široko používané aj v USA, podľa najnovších údajov Ministerstva energetiky USA existuje 1344 AC rýchlonabíjacích staníc.
Výhoda: Okrem liniek na riadenie údajov využíva CHAdeMO zbernicu CAN ako komunikačné rozhranie, pretože má vynikajúcu odolnosť proti šumu a vysokú schopnosť detekcie chýb, má stabilnú komunikáciu a vysokú spoľahlivosť. Jeho dobré bezpečnostné záznamy v oblasti nabíjania boli uznané v priemysle.
Nevýhoda: počiatočný dizajn pre výstupný výkon je 100 kW, nabíjacia zástrčka je veľmi ťažká, výkon na strane auta je iba 50 kW.
GB/T20234
Čína prepustilaZástrčky, zásuvky, spojky a zásuvky pre vozidlá na vodivé nabíjanie elektrických vozidiel - Všeobecné požiadavky v roku 2006(GB/T20234-2006)，tento štandard špecifikuje spôsob pripojenia pre 16A,32A,250A striedavý nabíjací prúd a 400A jednosmerný nabíjací prúd. Je založený hlavne na štandarde Medzinárodnej elektrotechnickej komisie (IEC) v roku 2003. Táto norma však nedefinuje počet pripojovacích kolíkov, fyzickú veľkosť a rozhranie pre nabíjacie rozhranie.
V roku 2011 Čína vydala odporúčanú normu GB/T20234-2011, ktorá nahradila časť obsahu GB/T20234-2006, uvádza, že menovité napätie striedavého prúdu nesmie prekročiť 690 V, frekvencia 50 Hz, menovitý prúd nesmie prekročiť 250 A; Menovité jednosmerné napätie nesmie presiahnuť 1000V a menovitý prúd nesmie prekročiť 400A.
Výhoda: V porovnaní s verziou 2006 GB/T má kalibrované viac detailov parametrov nabíjacieho rozhrania.
Nevýhoda: Norma stále nie je dôkladná. Je to odporúčaný štandard, nie povinný.
Systém nabíjania „Chaoji“ novej generácie
V roku 2020 Čínska rada pre elektrickú energiu a dohoda CHAdeMO spoločne spustili výskum cesty rozvoja industrializácie „Chaoji“, resp.Biela kniha o technológii vodivého nabíjania „Chaoji“ pre elektrické vozidláa štandard CHAdeMO 3.0.
Nabíjací systém „Chaoji“ môže byť kompatibilný pre staršie aj novo vyvinuté EV. Vyvinutá nová schéma riadiaceho a navádzacieho obvodu, pridaný signál pevného uzla, keď dôjde k poruche, semafor môže byť použitý na rýchle informovanie druhého konca, aby sa zabezpečila rýchla reakcia včas, aby sa zaistila bezpečnosť nabíjania. Vytvorte bezpečnostný model pre celý systém, optimalizujte výkon monitorovania izolácie, definujte sériu bezpečnostných problémov, ako je I2T, kapacita Y, výber vodiča PE, maximálna kapacita skratu a prerušenie vodiča PE. Medzitým prehodnotili a prepracovali systém tepelného manažmentu, navrhli skúšobnú metódu nabíjania konektora.
Nabíjacie rozhranie „Chaoji“ využíva 7-kolíkový dizajn koncovej plochy s napätím až 1 000 (1 500) V a maximálnym prúdom 600 A. Nabíjacie rozhranie „Chaoji“ je navrhnuté tak, aby zmenšilo celkovú veľkosť, optimalizovalo toleranciu a zmenšite veľkosť napájacej svorky, aby spĺňala bezpečnostné požiadavky IPXXB. Konštrukcia fyzického zavádzacieho vedenia zároveň prehlbuje hĺbku zasunutia predného konca objímky v súlade s požiadavkami ergonómie.
Nabíjací systém „Chaoji“ nie je len vysokovýkonné nabíjacie rozhranie, ale súbor systematických jednosmerných nabíjacích riešení pre elektromobily, vrátane riadiaceho a navádzacieho obvodu, komunikačného protokolu, dizajnu a kompatibility spojovacích zariadení, bezpečnosti nabíjacieho systému, tepelného manažmentu pod podmienky vysokého výkonu atď. „Nabíjací systém Chaoji“ je jednotným projektom pre celý svet, aby bolo možné použiť rovnaké elektrické vozidlo v rôznych krajinách na systém nabíjania zodpovedajúcich krajín.
Záver
V súčasnosti sú v dôsledku rozdielov medzi značkami EV platné normy pre nabíjacie zariadenia odlišné, jeden typ nabíjacích konektorov nemôže spĺňať všetky modely. Okrem toho je technológia nových energetických vozidiel stále v procese dozrievania. Nabíjacie stanice a nabíjacie spojovacie systémy mnohých automobilových výrobných podnikov stále čelia problémom, ako je nestabilný dizajn produktu, bezpečnostné riziká, abnormálne nabíjanie, nekompatibilita auta a staníc, nedostatok testovacích noriem atď. v praktickej aplikácii a starnutie životného prostredia.
V súčasnosti si automobilky po celom svete postupne uvedomujú, že „štandard“ je kľúčovým faktorom pre vývoj EV. V posledných rokoch sa celosvetové štandardy spoplatňovania postupne presunuli z „diverzifikácie“ na „centralizáciu“. Na skutočné dosiahnutie jednotných štandardov nabíjania sú však okrem štandardov rozhrania potrebné aj súčasné komunikačné štandardy. Prvý súvisí s tým, či kĺb sedí alebo nie, zatiaľ čo druhý ovplyvňuje, či môže byť zástrčka pri zasunutí pod napätím. Je ešte dlhá cesta, kým budú štandardy nabíjania pre EV plne štandardizované, a automobilky a vlády musia urobiť viac, aby otvorili svoj postoj, aby EV dlho vydržali. Očakáva sa, že Čína ako líder v presadzovaní štandardu technológie vodivého nabíjania „Chaoji“ pre elektrické vozidlá bude hrať v budúcnosti väčšiu úlohu.
Čas odoslania: jún-08-2021