כמה תקני מחברי טעינה ברחבי העולם?

ברור, BEV הוא הטרנד של תעשיית רכב חדשה בתחום האנרגיה. מאחר שלא ניתן לפתור את בעיות הסוללה תוך תקופה קצרה, מתקני הטעינה מצוידים באופן נרחב על מנת להפגין את הדאגה של המכונית לטעינה. מחבר הטעינה כמרכיבים החיוניים של עמדות טעינה ,משתנה ממדינות, כבר מתמודד עם מצב של עימות ישיר. כאן, ברצוננו למיין את הסטנדרטים של מחברים ברחבי העולם.

קומבו

קומבו מאפשר טעינה איטית ומהירה, זהו השקע הנפוץ ביותר באירופה, כולל אודי, ב.מ.וו, קרייזלר, דיימלר, פורד, GM, פורשה, פולקסווגן מצוידים בממשק הטעינה של SAE (Society of Automotive Engineers).

ב-2^ndבאוקטובר, 2012, החזרת SAE J1772 אשר נבחרה על ידי חברי ועדת SAE הרלוונטיים, הופכת לתקן הטעינה DC הפורמלי היחיד בעולם. בהתבסס על המהדורה המתוקנת של J1772, Combo Connector הוא תקן הליבה של טעינה מהירה DC.

הגרסה הקודמת (נוסחה בשנת 2010) של תקן זה ציינה את המפרט של מחבר J1772 המשמש לטעינת AC. מחבר זה היה בשימוש נרחב, תואם לניסאן ליף, שברולט וולט ומיצובישי i-MiEV. בעוד שהגרסה החדשה, בנוסף לכל הפונקציות הקודמות, עם שני פינים נוספים, המיועדת במיוחד לטעינה מהירה DC, לא יכולה להיות תואם עם BEVs ישנים המיוצרים כעת.

יתרון: היתרון הגדול ביותר של Combo Connector הוא שיצרנית הרכב צריכה רק להתאים שקע אחד המסוגל גם ל-DC וגם ל-AC, לטעון בשתי מהירויות שונות.

חסרון: מצב טעינה מהירה מחייב את עמדת הטעינה לספק עד 500 V ו-200 A.

טסלה

לטסלה יש תקן טעינה משלה, שטוען שהיא יכולה לטעון יותר מ-300 ק"מ ב-30 דקות. לכן, הקיבולת המקסימלית של שקע הטעינה שלו יכולה להגיע עד 120kW, והזרם המרבי ל-80A.

לטסלה יש 908 סטים של תחנות טעינת סופר בארה"ב כרגע. כדי להיכנס לשוק הסיני, יש לו 7 סטים תחנות טעינה סופר הממוקמות בשנגחאי (3), בייג'ינג (2), האנגג'ואו (1), שנזן (1). חוץ מזה, כדי להשתלב טוב יותר עם האזורים, טסלה מתכננת לוותר על השליטה בתקני הטעינה שלה ולאמץ תקנים מקומיים, כך היא כבר עושה בסין.

יתרון: טכנולוגיה מתקדמת עם יעילות טעינה גבוהה.

חסרון: בניגוד לסטנדרטים של כל מדינה, קשה להגדיל את המכירות ללא פשרות; אם מתפשרים, יעילות הטעינה תפחת. הם נמצאים בדילמה.

CCS (מערכת טעינה משולבת)

פורד, ג'נרל מוטורס, קרייזלר, אאודי, ב.מ.וו, מרצדס בנץ, פולקסווגן ופורשה השיקו את "מערכת הטעינה המשולבת" ב-2012 במאמץ לשנות את הסטנדרטים המבלבלים ליציאות הטעינה. "מערכת טעינה משולבת" או המכונה CCS.

CCS איחד את כל ממשקי הטעינה הנוכחיים, בדרך זו, הוא יכול לטעון טעינת AC חד פאזי, טעינת AC מהירה תלת פאזי, טעינת DC לשימוש ביתי וטעינת DC מהירה במיוחד עם ממשק אחד.

מלבד SAE, ACEA (איגוד יצרני הרכב האירופי) אימצה CCS כממשק טעינת DC/AC גם כן. הוא רגיל לכל ה-PEV באירופה החל משנת 2017. מאז גרמניה וסין איחדו את הסטנדרטים של כלי רכב חשמליים, סין הצטרפה למערכת זו גם כן, היא סיפקה הזדמנויות חסרות תקדים עבור EV סינית. ZINORO 1E,Audi A3e-tron， BAIC E150EV, BMW i3, DENZA，Volkswagen E-UP, Changan EADO ו-SMART כולן שייכות לתקן "CCS".

יתרון: 3 יצרניות רכב גרמניות: BMW, דיימלר ופולקסווגן - יגדילו את השקעתם ב-EV סינית, תקני CCS עשויים להיות מועילים יותר לסין.

חסרון: המכירות של ה-EV הנתמך בתקן CCS קטנות או פשוט יוצאות לשוק.

CHAdeMO

CHAdeMO הוא הקיצור של CHarge de Move, זהו השקע הנתמך על ידי ניסאן ומיצובישי. ChAdeMO מתורגם מיפנית, המשמעות היא "להפוך את זמן הטעינה לקצר כמו הפסקת תה". שקע טעינה מהירה DC זה יכול לספק קיבולת טעינה מקסימלית של 50KW.

רכבי EV התומכים בתקן טעינה זה כוללים: ניסאן ליף, מיצובישי אאוטלנדר PEV, סיטרואן C-ZERO, פיג'ו יון, סיטרואן ברלינגו, פיג'ו פרטנר, מיצובישי i-MiEV, מיצובישי MINICAB-MiEV, משאית מיצובישי MINICAB-MiEV, הונדה FIT, הונדה FIT. DEMIOEV, Subaru Stella PEV, Nissan Eev200 וכו'. שימו לב שלניסאן ליף ול-Mitsubishi i-MiEV שתיהן יש שני שקעי טעינה שונים, האחד הוא J1772 שהוא מחבר קומבו בחלק הראשון, השני הוא CHAdeMO.

שיטת הטעינה של CHAdeMO מוצגת כמו בתמונה למטה, הזרם נשלט על ידי אות CAN bus. כלומר, תוך כדי ניטור מצב הסוללה, חישוב הזרם שהמטען צריך בזמן אמת ושלח הודעות למטען באמצעות CAN, המטען מקבל את פקודת הזרם מהמכונית באופן מיידי, ומספק את זרם הטעינה בהתאם.

באמצעות מערכת ניהול הסוללה, מנוטר מצב הסוללה תוך פיקוח על הזרם בזמן אמת, אשר משיג במלואו את הפונקציות הנדרשות לטעינה מהירה ובטוחה, ומבטיח שהטעינה אינה מוגבלת על ידי רבגוניות הסוללה. ישנן 1154 עמדות טעינה שמגיעות לשימוש המותקנות על פי CHAdeMO ביפן. עמדות טעינה CHAdeMO נמצאות בשימוש נרחב גם בארה"ב, ישנן עמדות טעינה מהירה של 1344 AC לפי הנתונים העדכניים ביותר של משרד האנרגיה האמריקאי.

יתרון: מלבד קווי בקרת נתונים, CHAdeMO מאמצת אפיק CAN כממשק תקשורת, בגלל יכולתו המעולה נגד רעשים ויכולת זיהוי שגיאות גבוהה, הוא בעל תקשורת יציבה ואמינות גבוהה. רקורד בטיחות הטעינה הטוב שלו הוכר על ידי התעשייה.

חסרון: העיצוב הראשוני להספק מוצא הוא 100KW, תקע הטעינה כבד מאוד, ההספק בצד המכונית הוא רק 50KW.

GB/T20234

סין פרסמה תקעים, שקעים, מחברי רכב וכניסות לרכב לטעינה מוליכה של כלי רכב חשמליים-דרישות כלליות בשנת 2006 (GB/T20234-2006), תקן זה מפרט את שיטת סוגי החיבור עבור זרם טעינה AC 16A,32A,250A AC ו זרם טעינה DC 400A הוא מבוסס בעיקר על התקן של הנציבות האלקטרוטכנית הבינלאומית (IEC) בשנת 2003. אבל תקן זה אינו מגדיר את מספר פיני החיבור, הגודל הפיזי והממשק עבור ממשק הטעינה.

בשנת 2011, סין פרסמה תקן מומלץ GB/T20234-2011, החליפה חלק מהתוכן של GB/T20234-2006, היא קובעת שמתח AC מדורג לא יעלה על 690V, תדר 50Hz, זרם נקוב לא יעלה על 250A; מתח DC מדורג לא יעלה על 1000V והזרם הנקוב לא יעלה על 400A.

יתרון: בהשוואה לגרסה 2006 GB/T, הוא כייל פרטים נוספים של פרמטרי ממשק הטעינה.

חסרון: התקן עדיין לא יסודי. זה תקן מומלץ, לא חובה.

מערכת טעינה מהדור החדש של "צ'אוג'י".

בשנת 2020, מועצת החשמל של סין והסכם CHAdeMO השיקו במשותף את מחקר מסלול הפיתוח של תיעוש "Chaoji", ובהתאמה פרסמו את הספר הלבן על טכנולוגיית הטעינה המוליכה של "Chaoji" עבור כלי רכב חשמליים ותקן CHAdeMO 3.0.

מערכת הטעינה "Chaoji" יכולה להיות תואמת גם ל-EV ישנים וגם ל-EV. פיתח ערכת מעגל בקרה והנחיה חדשה, הוסיף את אות הצומת הקשיח, כאשר מתרחשת תקלה, ניתן להשתמש בסמפור כדי ליידע את הצד השני במהירות כדי לתת תגובה מהירה בזמן כדי להבטיח את בטיחות הטעינה. קבע מודל בטיחות לכל המערכת, ייעול ביצועי ניטור בידוד, הגדיר סדרה של בעיות בטיחות כגון קיבול I2T, Y, בחירת מוליך PE, קיבולת קצר חשמלית מרבית ושבירת חוט PE. בינתיים, הערכה מחדש ועיצבה מחדש את מערכת הניהול התרמי, הציע שיטת בדיקה למחבר טעינה.

ממשק הטעינה "Chaoji" משתמש בעיצוב פנים קצה בעל 7 פינים עם מתח של עד 1000 (1500) וולט וזרם מרבי של 600A. ממשק הטעינה "Chaoji" נועד להקטין את הגודל הכולל, לייעל את סובלנות ההתאמה ו להקטין את גודל מסוף החשמל כדי לעמוד בדרישות הבטיחות IPXXB. יחד עם זאת, עיצוב מדריך ההחדרה הפיזי מעמיק את עומק ההחדרה של הקצה הקדמי של השקע, בהתאם לדרישות הארגונומיה.

מערכת הטעינה "Chaoji" היא לא רק ממשק טעינה בעל הספק גבוה, אלא קבוצה של פתרונות טעינת DC שיטתיים עבור EV, כולל מעגל בקרה והדרכה, פרוטוקול תקשורת, עיצוב ותאימות של התקני חיבור, בטיחות מערכת הטעינה, ניהול תרמי תחת תנאי הספק גבוה וכו' מערכת הטעינה של "Chaoji" היא פרויקט מאוחד לעולם, כך שניתן להחיל את אותו רכב חשמלי במדינות שונות על מערכת הטעינה של המדינות המקבילות.

מַסְקָנָה

כיום, בשל ההבדל בין מותגי EV, תקני ציוד הטעינה החלים שונים, סוג יחיד של מחברי טעינה לא יכול לעמוד בכל הדגמים. בנוסף, הטכנולוגיה של רכבי אנרגיה חדשים עדיין בתהליך של התבגרות. עמדות הטעינה ומערכות חיבור הטעינה של מפעלי ייצור רכב רבים עדיין מתמודדות עם בעיות כגון עיצוב מוצר לא יציב, סיכוני בטיחות, טעינה חריגה, אי התאמה של מכוניות ותחנות, היעדר תקני בדיקה וכו' ביישום מעשי והזדקנות סביבתית.

כיום, יצרניות רכב ברחבי העולם הבינו בהדרגה ש"סטנדרט" הוא גורם המפתח לפיתוח רכבי EV. בשנים האחרונות, תקני הטעינה העולמיים עברו בהדרגה מ"גיוון" ל"ריכוזיות". עם זאת, על מנת להשיג באמת תקני טעינה מאוחדים, בנוסף לתקני הממשק יש צורך גם בתקני תקשורת עדכניים. הראשון קשור לשאלה האם המפרק מתאים או לא, בעוד שהאחרון משפיע על האם ניתן להפעיל את התקע כאשר הוא מוכנס. יש עוד דרך ארוכה לעבור עד שתקני הטעינה עבור רכבי EV יהיו סטנדרטיים לחלוטין, ויצרניות רכב וממשלות צריכות לעשות יותר כדי לפתוח את עמדתן כדי לגרום לרכבי החשמל להחזיק מעמד לאורך זמן. צפוי כי סין כמובילה לקדם את תקן טכנולוגיית הטעינה המוליך "Chaoji" עבור רכבי EV תמלא תפקיד גדול יותר בעתיד.