분명 BEV는 신에너지 자동차 산업의 대세입니다. 배터리 문제는 단시간에 해결될 수 없기 때문에 자동차의 충전에 대한 우려를 해소하기 위해 충전 시설을 널리 갖추고 있습니다. 충전 커넥터는 충전소의 필수 구성 요소입니다. ,국가에 따라 다르지만, 이미 직접적인 갈등 상황에 직면해 있습니다. 여기에서는 전 세계 커넥터의 표준을 정리하고 싶습니다.
콤보
콤보를 사용하면 느리고 빠르게 충전할 수 있으며 유럽에서 가장 널리 사용되는 소켓입니다. 여기에는 Audi, BMW, Chrysler, Daimler, Ford, GM, Porsche, Volkswagen이 포함됩니다. SAE(Society of Automotive Engineers) 충전 인터페이스가 장착되어 있습니다.
2에nd2012년 10월, SAE 위원회 관련 구성원의 투표를 통해 SAE J1772 버전이 세계 유일의 공식 DC 충전 표준이 되었습니다. J1772 개정판을 기반으로 하는 콤보 커넥터는 DC 고속 충전의 핵심 표준입니다.
이 표준의 이전 버전(2010년 제정)에서는 AC 충전에 사용되는 J1772 커넥터의 사양을 지정했습니다. 이 커넥터는 널리 사용되었으며 Nissan Leaf, Chevrolet Volt 및 Mitsubishi i-MiEV와 호환됩니다. 새 버전은 이전 기능을 모두 갖는 것 외에도 특히 DC 고속 충전용 핀이 2개 더 추가되어 사용할 수 없습니다. 현재 생산되는 구형 BEV와 호환됩니다.
장점: 콤보 커넥터의 가장 큰 이점은 자동차 제조업체가 DC와 AC를 모두 지원하고 두 가지 다른 속도로 충전할 수 있는 소켓 하나만 조정하면 된다는 것입니다.
단점: 고속 충전 모드에서는 충전 스테이션이 최대 500V 및 200A를 제공해야 합니다.
테슬라
Tesla는 30분 안에 300KM 이상을 충전할 수 있다는 자체 충전 표준을 가지고 있습니다. 따라서 충전 소켓의 최대 용량은 최대 120kW, 최대 전류는 80A에 도달할 수 있습니다.
Tesla는 현재 미국에 908개 세트의 슈퍼 충전소를 보유하고 있습니다. 중국 시장 진출을 위해 상하이(3), 베이징(2), 항저우(1), 심천(1)에 7개 세트의 슈퍼 충전소를 보유하고 있다. 게다가, 지역과의 더 나은 통합을 위해 Tesla는 충전 표준에 대한 통제권을 포기하고 현지 표준을 채택할 계획입니다. 이미 중국에서는 그렇게 하고 있습니다.
장점: 높은 충전 효율을 갖춘 첨단 기술.
단점: 각국의 기준과 달리 타협 없이는 판매량을 늘리기가 어렵고, 타협하면 충전 효율이 떨어지게 되어 딜레마에 빠진다.
CCS(결합 충전 시스템)
포드, 제너럴 모터스, 크라이슬러, 아우디, BMW, 메르세데스-벤츠, 폭스바겐, 포르쉐는 혼란스러운 충전 포트 표준을 바꾸기 위해 2012년 '결합 충전 시스템'을 출시했습니다. "결합 충전 시스템" 또는 CCS로 알려져 있습니다.
CCS는 모든 전류 충전 인터페이스를 통합하여 이러한 방식으로 단상 AC 충전, 고속 3상 AC 충전, 주거용 DC 충전 및 초고속 DC 충전을 하나의 인터페이스로 충전할 수 있습니다.
SAE를 제외하고 ACEA(유럽 자동차 제조 협회)에서도 DC/AC 충전 인터페이스로 CCS를 채택하고 있습니다. 2017년부터 유럽의 모든 PEV에 적용되고 있다. 독일과 중국이 전기차 표준을 통일한 이후 중국도 이 시스템에 합류하면서 중국 EV에 전례 없는 기회를 제공했다. ZINORO 1E, Audi A3e-tron, BAIC E150EV, BMW i3, DENZA, Volkswagen E-UP, Changan EADO 및 SMART는 모두 "CCS" 표준에 속합니다.
장점: 독일 자동차 제조업체 3개: BMW, Daimler 및 Volkswagen - 중국 EV에 대한 투자를 늘릴 예정이며, CCS 표준은 중국에 더 유리할 수 있습니다.
단점: CCS 표준을 지원하는 EV의 판매량이 적거나 막 출시되었습니다.
차데모
CHAdeMO는 CHARge de Move의 약어로, Nissan과 Mitsubishi에서 지원하는 소켓입니다. ChAdeMO는 일본어로 번역하면 '차를 마시는 시간만큼 충전 시간을 짧게 한다'라는 뜻이다. 이 DC 급속 충전 소켓은 최대 50KW 충전 용량을 제공할 수 있습니다.
이 충전 표준을 지원하는 EV에는 Nissan Leaf, Mitsubishi Outlander PEV, Citroen C-ZERO, Peugeot Ion, Citroen Berlingo, Peugeot Partner, Mitsubishi i-MiEV, Mitsubishi MINICAB-MiEV, Mitsubishi MINICAB-MiEV 트럭, Honda FIT EV, Mazda가 포함됩니다. DEMIOEV, Subaru Stella PEV, Nissan Eev200 등 Nissan Leaf와 Mitsubishi i-MiEV에는 두 개의 서로 다른 충전 소켓이 있습니다. 하나는 첫 번째 부분의 콤보 커넥터인 J1772이고 다른 하나는 CHAdeMO입니다.
CHAdeMO 충전 방법은 아래 사진과 같으며, 전류는 CAN 버스 신호에 의해 제어됩니다. 즉, 배터리 상태를 모니터링하는 동안 충전기에 필요한 전류를 실시간으로 계산하고 CAN을 통해 충전기에 알림을 보내면 충전기는 자동차로부터 전류 명령을 즉시 수신하고 그에 따라 충전 전류를 제공합니다.
배터리 관리 시스템을 통해 전류가 실시간으로 제어되는 동안 배터리 상태를 모니터링하여 빠르고 안전한 충전에 필요한 기능을 완벽하게 구현하고 배터리 다양성으로 인해 충전이 제한되지 않도록 보장합니다. 일본에는 CHAdeMO에 따라 설치된 충전소가 1154개 있습니다. CHAdeMO 충전소는 미국에서도 널리 사용되고 있으며, 미국 에너지부의 최신 데이터에 따르면 1344개의 AC 급속 충전소가 있습니다.
장점: 데이터 제어 라인을 제외하고 CHAdeMO는 CAN 버스를 통신 인터페이스로 채택합니다. 우수한 소음 방지 및 높은 오류 감지 능력으로 인해 안정적인 통신과 높은 신뢰성을 제공합니다. 업계에서는 우수한 충전 안전 기록을 인정받았습니다.
단점: 출력 전력의 초기 설계는 100KW이고, 충전 플러그는 매우 무겁고, 자동차 측의 전력은 50KW에 불과합니다.
GB/T20234
중국은 전기 자동차의 전도성 충전을 위한 플러그, 소켓 콘센트, 차량 커플러 및 차량 인렛을 출시했습니다. 2006년 일반 요구 사항(GB/T20234-2006), 이 표준은 16A,32A,250A AC 충전 전류에 대한 연결 유형 방법을 지정하고 400A DC 충전 전류는 주로 2003년 국제전기기술위원회(IEC)의 표준을 기반으로 합니다. 그러나 이 표준은 충전 인터페이스의 연결 핀 수, 물리적 크기 및 인터페이스를 정의하지 않습니다.
2011년에 중국은 권장 표준 GB/T20234-2011을 발표하고 GB/T20234-2006의 일부 내용을 대체했습니다. 여기에는 AC 정격 전압이 690V, 주파수 50Hz, 정격 전류가 250A를 초과하지 않아야 한다고 명시되어 있습니다. 정격 DC 전압은 1000V를 초과해서는 안 되며 정격 전류는 400A를 초과해서는 안 됩니다.
장점: 2006 버전 GB/T와 비교하여 충전 인터페이스 매개변수에 대한 자세한 내용을 보정했습니다.
단점: 표준이 아직 철저하지 않습니다. 강제사항은 아니고 권장사항입니다.
차세대 "Chaoji" 충전 시스템
2020년 중국전력협의회와 CHAdeMO 협정은 공동으로 'Chaoji' 산업화 개발 경로 연구를 시작하고 각각 전기 자동차용 'Chaoji' 전도성 충전 기술 및 CHAdeMO 3.0 표준에 대한 백서를 발표했습니다.
'차오지' 충전 시스템은 구형 EV와 새로 개발된 EV 모두에 호환될 수 있습니다. 새로운 제어 및 안내 회로 체계를 개발하고 하드 노드 신호를 추가했습니다. 오류가 발생하면 세마포어를 사용하여 상대방에게 신속하게 알리고 적시에 빠른 응답을 만들어 충전의 안전을 보장할 수 있습니다. 전체 시스템에 대한 안전 모델을 확립하고, 절연 모니터링 성능을 최적화하고, I2T, Y 정전용량, PE 도체 선택, 최대 단락 용량 및 PE 와이어 파손과 같은 일련의 안전 문제를 정의했습니다. 한편, 열 관리 시스템을 재평가 및 재설계하고 충전 커넥터에 대한 테스트 방법을 제안했습니다.
"Chaoji" 충전 인터페이스는 최대 1000(1500)V의 전압과 600A의 최대 전류를 제공하는 7핀 종단면 설계를 사용합니다. "Chaoji" 충전 인터페이스는 전체 크기를 줄이고 맞춤 공차를 최적화하며 IPXXB 안전 요구 사항을 충족하려면 전원 단자 크기를 줄이십시오. 동시에 물리적 삽입 가이드 설계로 인체공학적 요구 사항에 맞춰 소켓 전면 끝의 삽입 깊이가 깊어졌습니다.
'Chaoji' 충전 시스템은 고전력 충전 인터페이스일 뿐만 아니라 제어 및 유도 회로, 통신 프로토콜, 연결 장치의 설계 및 호환성, 충전 시스템의 안전성, 열 관리 등을 포함한 체계적인 EV용 DC 충전 솔루션 세트입니다. "Chaoji" 충전 시스템은 전 세계를 대상으로 한 통일 프로젝트로, 서로 다른 국가의 동일한 전기 자동차를 해당 국가의 충전 시스템에 적용할 수 있습니다.
결론
요즘에는 EV 브랜드의 차이로 인해 적용 가능한 충전 장비 표준이 다르기 때문에 단일 유형의 충전 커넥터가 모든 모델을 충족할 수는 없습니다. 또한, 신에너지 자동차 기술은 아직 성숙 단계에 있습니다. 많은 자동차 제조 기업의 충전소 및 충전 연결 시스템은 실제 적용 및 환경 노화에 있어 불안정한 제품 설계, 안전 위험, 비정상적인 충전, 자동차와 스테이션의 비호환성, 테스트 표준 부족 등의 문제에 여전히 직면해 있습니다.
요즘 전 세계 자동차 제조사들은 '표준'이 EV 개발의 핵심 요소라는 사실을 점차 깨닫고 있습니다. 최근 몇 년 동안 글로벌 충전 표준은 점차 '다양화'에서 '중앙집중화'로 전환되었습니다. 그러나 통일된 충전 표준을 실제로 달성하려면 인터페이스 표준 외에도 현재의 통신 표준도 필요합니다. 전자는 조인트가 맞는지 여부와 관련된 반면, 후자는 플러그를 삽입할 때 전원이 공급될 수 있는지 여부에 영향을 미칩니다. EV 충전 표준이 완전히 표준화되기까지는 아직 갈 길이 멀고, 자동차 제조업체와 정부는 EV를 오래 지속시키기 위한 입장을 공개하기 위해 더 많은 노력을 기울여야 합니다. 전기차용 전도성 충전 기술 표준 '차오지(Chaoji)'를 추진하는 선두주자로서 중국이 앞으로 더 큰 역할을 하게 될 것으로 기대된다.