بدیهی است که BEV روند صنعت خودرو انرژی های جدید است. از آنجایی که مشکلات باتری در مدت زمان کوتاهی قابل حل نیست، امکانات شارژ به طور گسترده ای مجهز شده اند تا نگرانی مالک خودرو در مورد شارژ را برطرف کنند. کانکتور شارژ به عنوان اجزای ضروری ایستگاه های شارژ در کشورهای مختلف متفاوت است، قبلاً با وضعیت درگیری مستقیم روبرو بوده است. در اینجا، ما می خواهیم استانداردهای اتصال دهنده را در سراسر جهان مرتب کنیم.
ترکیبی
Combo اجازه می دهد تا به آرامی و سریع شارژ شود، پر استفاده ترین سوکت در اروپا است، از جمله آئودی، بی ام و، کرایسلر، دایملر، فورد، جنرال موتورز، پورشه، فولکس واگن مجهز به رابط شارژ SAE (انجمن مهندسان خودرو).
در 2ndاکتبر 2012، بازگشت SAE J1772 که توسط اعضای مربوطه کمیته SAE رای داده شد، تنها استاندارد رسمی شارژ DC در جهان شد. بر اساس نسخه اصلاح شده J1772، Combo Connector استاندارد اصلی شارژ سریع DC است.
نسخه قبلی (تدوین شده در سال 2010) این استاندارد مشخصات کانکتور J1772 مورد استفاده برای شارژ AC را مشخص کرده است. این کانکتور به طور گسترده استفاده شده است، سازگار با نیسان لیف، شورولت ولت و میتسوبیشی i-MiEV. در حالی که نسخه جدید علاوه بر داشتن تمام عملکردهای قبلی، با دو پین دیگر، که مخصوص شارژ سریع DC است، قابل استفاده نیست. سازگار با BEV های قدیمی تولید شده در حال حاضر.
مزیت: بزرگترین مزیت کانکتور Combo این است که خودروساز تنها نیاز به نصب یک سوکت دارد که هم برای DC و هم برای AC قابل شارژ است و با دو سرعت مختلف شارژ می شود.
نقطه ضعف: حالت شارژ سریع به ایستگاه شارژ نیاز دارد که تا 500 ولت و 200 آمپر را تامین کند.
تسلا
تسلا استاندارد شارژ خود را دارد که ادعا می کند می تواند بیش از 300 کیلومتر را در 30 دقیقه شارژ کند. بنابراین، حداکثر ظرفیت سوکت شارژ آن می تواند به 120 کیلو وات و حداکثر جریان 80 آمپر برسد.
تسلا در حال حاضر 908 مجموعه ایستگاه شارژ فوق العاده در ایالات متحده دارد. برای ورود به بازار چین، دارای 7 ایستگاه سوپر شارژ واقع در شانگهای (3)، پکن (2)، هانگژو (1)، شنژن (1) است. علاوه بر این، برای ادغام بهتر با مناطق، تسلا قصد دارد از کنترل استانداردهای شارژ خود صرف نظر کند و استانداردهای محلی را اتخاذ کند، که قبلاً در چین انجام می دهد.
مزیت: فناوری پیشرفته با راندمان شارژ بالا.
نقطه ضعف: برخلاف استانداردهای هر کشور، افزایش فروش بدون مصالحه دشوار است؛ در صورت مصالحه، کارایی شارژ کاهش می یابد. آنها در دوراهی هستند.
CCS (سیستم شارژ ترکیبی)
فورد، جنرال موتورز، کرایسلر، آئودی، ب ام و، مرسدس بنز، فولکس واگن و پورشه در سال 2012 در تلاشی برای تغییر استانداردهای گیج کننده درگاه های شارژ، «سیستم شارژ ترکیبی» را راه اندازی کردند. "سیستم شارژ ترکیبی" یا به عنوان CCS شناخته می شود.
CCS تمام رابط های شارژ فعلی را یکپارچه می کند، به این ترتیب، می تواند شارژ تک فاز ac، شارژ سریع 3 فاز ac، شارژ DC استفاده مسکونی و شارژ DC فوق سریع را با یک رابط شارژ کند.
به جز SAE، ACEA (انجمن خودروسازان اروپا) CCS را به عنوان رابط شارژ DC/AC نیز پذیرفته است. از سال 2017 برای تمام PEV در اروپا استفاده می شود. از آنجایی که آلمان و چین استانداردهای خودروهای الکتریکی را یکپارچه کردند، چین نیز به این سیستم پیوسته است و فرصت های بی سابقه ای را برای خودروهای برقی چینی فراهم کرده است. ZINORO 1E، Audi A3e-tron، BAIC E150EV، BMW i3، DENZA، Volkswagen E-UP، Changan EADO و SMART همه متعلق به استاندارد "CCS" هستند.
مزیت: 3 خودروساز آلمانی: بی ام و، دایملر و فولکس واگن - سرمایه گذاری خود را در خودروهای برقی چینی افزایش خواهند داد، استانداردهای CCS ممکن است برای چین مفیدتر باشد.
عیب: فروش EV که از استاندارد CCS پشتیبانی می شود کم است یا فقط وارد بازار می شود.
CHAdeMO
CHAdeMO مخفف CHarge de Move است، این سوکتی است که توسط نیسان و میتسوبیشی پشتیبانی می شود. ChAdeMO از ژاپنی ترجمه شده است، به این معنی که "زمان شارژ را به اندازه استراحت چای کوتاه کنید". این سوکت شارژ سریع DC می تواند حداکثر ظرفیت شارژ 50 کیلووات را ارائه دهد.
خودروهای الکتریکی که از این استاندارد شارژ پشتیبانی می‌کنند عبارتند از: نیسان لیف، میتسوبیشی اوتلندر PEV، سیتروئن C-ZERO، پژو یون، سیتروئن برلینگو، پژو پارتنر، میتسوبیشی i-MiEV، میتسوبیشی MINICAB-MiEV، کامیون میتسوبیشی MINICAB-MiEV، Hondaz DEMIOEV، Subaru Stella PEV، Nissan Eev200 و غیره. توجه داشته باشید که Nissan Leaf و Mitsubishi i-MiEV هر دو دارای دو سوکت شارژ متفاوت هستند، یکی J1772 است که در قسمت اول کانکتور Combo است و دیگری CHAdeMO است.
روش شارژ CHAdeMO مانند عکس زیر نشان داده شده است، جریان توسط سیگنال باس CAN کنترل می شود. یعنی در حین نظارت بر وضعیت باتری، محاسبه جریان مورد نیاز شارژر در زمان واقعی و ارسال اعلان ها به شارژر از طریق CAN، شارژر به سرعت فرمان جریان را از خودرو دریافت می کند و جریان شارژ را متناسب با آن تامین می کند.
از طریق سیستم مدیریت باتری، وضعیت باتری در حالی که جریان در زمان واقعی کنترل می‌شود، نظارت می‌شود، که به طور کامل عملکردهای مورد نیاز برای شارژ سریع و ایمن را به دست می‌آورد و تضمین می‌کند که شارژ توسط تطبیق‌پذیری باتری محدود نمی‌شود. 1154 ایستگاه شارژ وجود دارد که طبق CHAdeMO در ژاپن نصب شده اند. ایستگاه های شارژ CHAdeMO به طور گسترده در ایالات متحده نیز استفاده می شود، طبق آخرین داده های وزارت انرژی ایالات متحده، 1344 ایستگاه شارژ سریع AC وجود دارد.
مزیت: به استثنای خطوط کنترل داده، CHAdeMO از گذرگاه CAN به عنوان رابط ارتباطی استفاده می کند، زیرا به دلیل ضد نویز و توانایی تشخیص خطا بالا، ارتباط پایدار و قابلیت اطمینان بالایی دارد. سابقه ایمنی شارژ خوب آن توسط صنعت به رسمیت شناخته شده است.
نقطه ضعف: طراحی اولیه برای توان خروجی 100 کیلو وات است، دوشاخه شارژ بسیار سنگین است، قدرت در سمت ماشین فقط 50 کیلووات است.
GB/T20234
چین دوشاخه‌ها، پریزها، جفت‌کننده‌های خودرو و ورودی‌های خودرو را برای شارژ رسانا وسایل نقلیه الکتریکی منتشر کرد - الزامات عمومی در سال 2006 (GB/T20234-2006)؛ این استاندارد روش انواع اتصال را برای جریان شارژ AC 16A,32A,250A مشخص می‌کند. جریان شارژ DC 400A عمدتاً بر اساس استاندارد کمیسیون بین المللی الکتروتکنیکی (IEC) در سال 2003 است. اما این استاندارد تعداد پین های اتصال، اندازه فیزیکی و رابط را برای رابط شارژ تعریف نمی کند.
در سال 2011، چین استاندارد توصیه شده GB/T20234-2011 را منتشر کرد، برخی از محتویات GB/T20234-2006 را جایگزین کرد، بیان می کند که ولتاژ نامی AC نباید از 690 ولت تجاوز کند، فرکانس 50 هرتز، جریان نامی نباید از 250 آمپر تجاوز کند. ولتاژ نامی DC نباید از 1000 ولت تجاوز کند و جریان نامی نباید از 400 آمپر تجاوز کند.
مزیت: در مقایسه با نسخه 2006 GB/T، جزئیات بیشتری از پارامترهای رابط شارژ را کالیبره کرده است.
نقطه ضعف: استاندارد هنوز کامل نیست. این یک استاندارد توصیه شده است، نه اجباری.
نسل جدید سیستم شارژ Chaoji
در سال 2020، شورای برق چین و توافقنامه CHAdeMO به طور مشترک تحقیقات مسیر توسعه صنعتی شدن «چائجی» را راه‌اندازی کردند و به ترتیب کتاب سفید فناوری شارژ رسانا «Chaoji» برای وسایل نقلیه الکتریکی و استاندارد CHAdeMO 3.0 را منتشر کردند.
سیستم شارژ «Chaoji» می‌تواند هم برای EV قدیمی‌تر و هم برای خودروهای جدید توسعه‌یافته سازگار باشد. یک طرح مدار کنترل و هدایت جدید ایجاد کرد، سیگنال گره سخت را اضافه کرد، هنگامی که یک خطا رخ می دهد، سمافور را می توان برای اطلاع رسانی سریع به انتهای دیگر استفاده کرد تا به موقع پاسخ دهد تا از ایمنی شارژ اطمینان حاصل شود. ایجاد یک مدل ایمنی برای کل سیستم، بهینه سازی عملکرد نظارت بر عایق، تعریف یک سری مسائل ایمنی مانند I2T، ظرفیت Y، انتخاب هادی پلی اتیلن، حداکثر ظرفیت اتصال کوتاه و قطع سیم پلی اتیلن. در همین حال، سیستم مدیریت حرارتی را دوباره ارزیابی و طراحی کرد، یک روش آزمایشی برای شارژ کانکتور پیشنهاد کرد.
رابط شارژ "Chaoji" از طراحی صفحه انتهایی 7 پین با ولتاژ تا 1000 (1500) ولت و حداکثر جریان 600 آمپر استفاده می کند. رابط شارژ "Chaoji" برای کاهش اندازه کلی، بهینه سازی تحمل مناسب و اندازه ترمینال برق را برای برآورده کردن الزامات ایمنی IPXXB کاهش دهید. در عین حال، طراحی راهنمای درج فیزیکی عمق درج انتهای جلوی سوکت را مطابق با الزامات ارگونومی عمیق تر می کند.
سیستم شارژ Chaoji نه تنها یک رابط شارژ پرقدرت است، بلکه مجموعه‌ای از راه‌حل‌های شارژ سیستماتیک DC برای خودروهای الکتریکی است، از جمله مدار کنترل و هدایت، پروتکل ارتباطی، طراحی و سازگاری دستگاه‌های اتصال، ایمنی سیستم شارژ، مدیریت حرارتی تحت شرایط پرقدرت و غیره سیستم شارژ Chaoji یک پروژه واحد برای جهان است، به طوری که می توان یک وسیله نقلیه الکتریکی مشابه در کشورهای مختلف را در سیستم شارژ کشورهای مربوطه اعمال کرد.
نتیجه گیری
امروزه به دلیل تفاوت برندهای EV، استانداردهای قابل اجرا تجهیزات شارژ متفاوت است، یک نوع کانکتور شارژ نمی تواند همه مدل ها را برآورده کند. علاوه بر این، فناوری وسایل نقلیه جدید انرژی هنوز در حال بلوغ شدن است. ایستگاه های شارژ و سیستم های اتصال شارژ بسیاری از شرکت های خودروسازی هنوز با مشکلاتی مانند طراحی محصول ناپایدار، خطرات ایمنی، شارژ غیرعادی، ناسازگاری خودرو و ایستگاه ها، عدم استانداردهای تست و غیره در کاربرد عملی و پیری محیطی مواجه هستند.
امروزه خودروسازان در سراسر جهان به تدریج دریافته اند که "استاندارد" عامل کلیدی برای توسعه خودروهای برقی است. در سال های اخیر، استانداردهای جهانی شارژ به تدریج از «تنوع» به «متمرکز» تغییر کرده است. با این حال، برای دستیابی واقعی به استانداردهای شارژ یکپارچه، علاوه بر استانداردهای رابط، استانداردهای ارتباطی فعلی نیز مورد نیاز است. اولی به مناسب بودن یا نبودن اتصال مربوط می‌شود، در حالی که دومی روی اینکه آیا می‌توان دوشاخه را هنگام وارد کردن انرژی داد، تأثیر می‌گذارد. هنوز راه زیادی تا استاندارد شدن استانداردهای شارژ خودروهای برقی باقی مانده است و خودروسازان و دولت‌ها باید برای باز کردن موضع خود برای ماندگاری طولانی‌مدت خودروهای برقی بیشتر تلاش کنند. انتظار می‌رود که چین به عنوان پیشرو در ترویج استاندارد فناوری شارژ رسانا «Chaoji» برای خودروهای الکتریکی نقش بیشتری در آینده ایفا کند.