Електрическите превозни средства вече са нещо обичайно по пътищата ни и по целия свят се изгражда инфраструктура за зареждане, която да ги обслужва. Това е еквивалент на електричеството на бензиностанция и скоро те ще бъдат навсякъде.
Това обаче повдига интересен въпрос. Въздушните помпи просто изливат течност в отвори и са до голяма степен стандартизирани от дълго време. Това не е така в света на зарядните устройства за електрически превозни средства, така че нека се задълбочим в текущото състояние на играта.
Технологията за електрически превозни средства претърпя бързо развитие, откакто стана масова през последното десетилетие. Тъй като повечето електрически превозни средства все още имат ограничен пробег, автомобилните производители през годините разработиха по-бързо зареждащи се превозни средства, за да подобрят практичността им. Това се постига чрез подобрения в батерията, хардуера и софтуера на контролера. Технологията за зареждане е напреднала до степен, че най-новите електрически превозни средства вече могат да добавят стотици мили пробег само за 20 минути.
Въпреки това, зареждането на електрическо превозно средство с тази скорост изисква много електричество. В резултат на това автомобилните производители и индустриалните групи работят за разработването на нови стандарти за зареждане, за да доставят висок ток до най-добрите автомобилни батерии възможно най-бързо.
Като ориентир, типичен домашен контакт в САЩ може да осигури 1,8 kW. Зареждането на съвременен електрически автомобил от такъв домашен контакт отнема 48 часа или повече.
За разлика от това, съвременните зарядни портове за електрически превозни средства могат да пренасят от 2 kW до 350 kW в някои случаи и изискват високоспециализирани конектори за целта. През годините се появиха различни стандарти, тъй като автомобилните производители се стремят да вкарат повече мощност в превозни средства с по-високи скорости. Нека разгледаме най-често срещаните избори днес.
Стандартът SAE J1772 е публикуван през юни 2001 г. и е известен още като J Plug. 5-пиновият конектор поддържа еднофазно променливотоково зареждане с мощност 1,44 kW, когато е свързан към стандартен домашен контакт, което може да се увеличи до 19,2 kW, когато е инсталиран на високоскоростна зарядна станция за електрически превозни средства. Този конектор предава еднофазен променливотоков ток по два проводника, сигнали по два други проводника, а петият е защитно заземяване.
След 2006 г. J Plug стана задължителен за всички електрически превозни средства, продавани в Калифорния, и бързо стана популярен в САЩ и Япония, с проникване и на други световни пазари.
Конекторът тип 2, известен още от своя създател, немския производител Mennekes, е предложен за първи път през 2009 г. като заместител на европейския SAE J1772. Основната му характеристика е 7-пиновият му дизайн на конектора, който може да предава еднофазен или трифазен променливотоков ток, което му позволява да зарежда превозни средства с мощност до 43 kW. На практика много зарядни устройства тип 2 достигат максимална мощност от 22 kW или по-малко. Подобно на J1772, той също има два пина за сигнали преди и след включване. След това има защитно заземяване, неутрала и три проводника за трите фази на променливотоковия ток.
През 2013 г. Европейският съюз избра щепселите тип 2 като нов стандарт, който да замени J1772 и скромните конектори тип 3A и 3C на EV Plug Alliance за приложения за зареждане с променлив ток. Оттогава конекторът е широко приет на европейския пазар и се предлага и в много международни превозни средства.
CCS е съкращение от „Combined Charging System“ (Комбинирана система за зареждане) и използва „комбиниран“ конектор, за да позволи както DC, така и AC зареждане. Публикуван през октомври 2011 г., стандартът е проектиран да позволи лесно внедряване на високоскоростно DC зареждане в нови превозни средства. Това може да се постигне чрез добавяне на чифт DC проводници към съществуващия тип AC конектор. Има две основни форми на CCS, Combo 1 конектор и Combo 2 конектор.
Combo 1 е оборудван с AC конектор Type 1 J1772 и два големи DC проводника. Следователно, превозно средство с CCS Combo 1 конектор може да бъде свързано към зарядното устройство J1772 за AC зареждане или към Combo 1 конектора за високоскоростно DC зареждане. Този дизайн е подходящ за превозни средства на американския пазар, където J1772 конекторите са станали широко разпространени.
Конекторите Combo 2 разполагат с конектор Mennekes, свързан с два големи DC проводника. За европейския пазар това позволява автомобили с Combo 2 контакти да се зареждат с еднофазен или трифазен променлив ток чрез конектор тип 2 или бързо DC зареждане чрез свързване към конектора Combo 2.
CCS позволява зареждане с променлив ток по стандарта на J1772 или подконектора Mennekes, вграден в дизайна. Когато обаче се използва за бързо зареждане с постоянен ток, той позволява светкавично бързи скорости на зареждане до 350 kW.
Струва си да се отбележи, че бързото DC зарядно устройство с Combo 2 конектор елиминира AC фазовата връзка и нулата в конектора, тъй като те не са необходими. Combo 1 конекторът ги оставя на място, въпреки че не се използват. И двата дизайна разчитат на едни и същи сигнални пинове, използвани от AC конектора за комуникация между превозното средство и зарядното устройство.
Като една от пионерските компании в пространството на електрическите превозни средства, Tesla си постави за цел да проектира свои собствени конектори за зареждане, за да отговори на нуждите на своите превозни средства. Това беше пуснато като част от мрежата Supercharger на Tesla, която има за цел да изгради мрежа за бързо зареждане, която да поддържа превозните средства на компанията с малко или никаква друга инфраструктура.
Докато в Европа компанията оборудва своите автомобили с конектори Type 2 или CCS, в САЩ Tesla използва собствен стандарт за портове за зареждане. Той може да поддържа както еднофазно, така и трифазно зареждане с променлив ток, както и високоскоростно зареждане с постоянен ток на станциите Tesla Supercharger.
Оригиналните зарядни станции Supercharger на Tesla осигуряваха до 150 киловата на автомобил, но по-късните модели с по-ниска мощност за градски райони имаха по-нисък лимит от 72 киловата. Най-новите зарядни устройства на компанията могат да доставят до 250 kW мощност на подходящо оборудвани превозни средства.
Стандартът GB/T 20234.3 е издаден от Администрацията по стандартизация на Китай и обхваща конектори, способни на едновременно бързо еднофазно променливотоково и постояннотоково зареждане. Малко известен извън уникалния китайски пазар на електрически превозни средства, той е проектиран да работи при напрежение до 1000 волта постоянен ток и 250 ампера и да зарежда със скорости до 250 киловата.
Малко вероятно е да намерите този порт на превозно средство, което не е произведено в Китай, а е проектирано за собствения пазар на Китай или за държави, с които има тесни търговски връзки.
Може би най-интересният дизайн на този порт са пиновете A+ и A-. Те са предназначени за напрежения до 30 V и токове до 20 A. В стандарта са описани като „нисковолтово спомагателно захранване за електрически превозни средства, захранвано от външни зарядни устройства“.
От превода не става ясно каква е точната им функция, но може да са предназначени да помогнат за стартирането на електрически автомобил с напълно изтощена батерия. Когато и тяговата батерия на електромобила, и 12V батерията са изтощени, зареждането на превозното средство може да е трудно, защото електрониката на автомобила не може да се „събуди“ и да комуникира със зарядното устройство. Контакторите също не могат да бъдат захранени, за да свържат тяговия агрегат с различните подсистеми на автомобила. Тези два пина вероятно са проектирани да осигуряват достатъчно мощност за работа на основната електроника на автомобила и да захранват контакторите, така че основната тягова батерия да може да се зарежда, дори ако превозното средство е напълно изтощено. Ако знаете повече за това, не се колебайте да ни уведомите в коментарите.
CHAdeMO е стандарт за конектори за електрически превозни средства, предимно за приложения за бързо зареждане. Той може да достави до 62,5 kW чрез своя уникален конектор. Това е първият стандарт, предназначен да осигури бързо зареждане с постоянен ток за електрически превозни средства (независимо от производителя) и има CAN шина за комуникация между превозното средство и зарядното устройство.
Стандартът беше предложен за глобално приложение през 2010 г. с подкрепата на японските автомобилни производители. Стандартът обаче се е наложил истински едва в Япония, като Европа се придържа към Тип 2, а САЩ използват J1772 и собствените конектори на Tesla. В един момент ЕС обмисляше да наложи пълно премахване на зарядните устройства CHAdeMO, но в крайна сметка реши да изисква зарядните станции да имат „поне“ конектори Тип 2 или Combo 2.
През май 2018 г. беше обявена обратно съвместима надстройка, която ще позволи на зарядните устройства CHAdeMO да доставят до 400 kW мощност, надминавайки дори CCS конекторите на терен. Поддръжниците на CHAdeMO виждат същността му като единен глобален стандарт, а не като разминаване между стандартите CCS на САЩ и ЕС. Въпреки това, той не успя да намери много покупки извън японския пазар.
Стандартът CHAdeMo 3.0 се разработва от 2018 г. Той се нарича ChaoJi и разполага с нов 7-пинов конектор, разработен в сътрудничество с Китайската администрация по стандартизация. Той се надява да увеличи скоростта на зареждане до 900 kW, да работи при 1,5 kV и да осигури пълните 600 ампера чрез използването на кабели с течно охлаждане.
Докато четете това, може би ще ви бъде простено, ако си помислите, че независимо къде шофирате новия си електромобил, има цял куп различни стандарти за зареждане, готови да ви създадат главоболие. За щастие, това не е така. Повечето юрисдикции се затрудняват да поддържат един стандарт за зареждане, докато изключват повечето други, което води до съвместимост на повечето превозни средства и зарядни устройства в даден район. Разбира се, Tesla в САЩ е изключение, но те също имат собствена специализирана мрежа за зареждане.
Въпреки че има хора, които използват грешното зарядно устройство на грешното място в грешното време, те обикновено могат да използват някакъв вид адаптер, където им е необходим. В бъдеще повечето нови електрически превозни средства ще се придържат към типа зарядни устройства, установени в техните региони на продажби, което ще улесни живота на всички.
Сега универсалният стандарт за зареждане е USB-C
Всичко трябва да се зарежда чрез USB-C, без изключения. Представям си 100KW електрически щепсел, който е просто набор от 1000 USB-C конектора, натъпкани в щепсел, работещ паралелно. С правилните материали може да успеете да поддържате теглото под 50 кг (110 фунта) за по-лесна употреба.
Много PHEV и електрически превозни средства имат теглителна мощност до 1000 паунда, така че можете да използвате ремарке, за да превозвате вашата линия адаптери и конвертори. Peavey Mart също продава генератори тази седмица, ако има няколкостотин GVWR-а в наличност.
В Европа, прегледите на Type 1 (SAE J1772) и CHAdeMO напълно игнорират факта, че Nissan LEAF и Mitsubishi Outlander PHEV, два от най-продаваните електрически превозни средства, са оборудвани с тези конектори.
Тези конектори са широко използвани и няма да изчезнат. Докато Тип 1 и Тип 2 са съвместими на ниво сигнал (позволявайки разглобяем кабел Тип 2 към Тип 1), CHAdeMO и CCS не са. LEAF няма реалистичен метод за зареждане от CCS.
Ако бързото зарядно устройство вече не е съвместимо с CHAdeMO, сериозно бих обмислил да се върна към колата с двигател с вътрешно горене за дълго пътуване и да запазя LEAF-а си само за локална употреба.
Имам Outlander PHEV. Използвал съм функцията за бързо зареждане с постоянен ток няколко пъти, само за да я пробвам, когато имам оферта за безплатно зареждане. Разбира се, може да зареди батерията до 80% за 20 минути, но това би трябвало да ви осигури пробег с електрически автомобил от около 20 километра.
Много бързи зарядни устройства с постоянен ток са с фиксирана тарифа, така че може да платите почти 100 пъти нормалната си сметка за ток за 20 километра, което е много повече, отколкото ако шофирате само с бензин. Зарядното устройство за минута също не е много по-добро, тъй като е ограничено до 22 kW.
Обичам моя Outlander, защото режимът EV покрива цялото ми пътуване до работа, но функцията за бързо зареждане с постоянен ток е толкова полезна, колкото третото зърно на мъжа.
CHAdeMO конекторът трябва да остане един и същ на всички листа (листо?), но не се занимавайте с Outlanders.
Tesla също така продава адаптери, които позволяват на Tesla да използва J1772 (разбира се) и CHAdeMO (по-изненадващо). В крайна сметка те спряха производството на адаптера CHAdeMO и въведоха адаптера CCS... но само за определени превозни средства, на определени пазари. Адаптерът, необходим за зареждане на американски Tesla от зарядно устройство CCS Type 1 със собствен контакт Tesla Supercharger, очевидно се продава само в Корея (!) и работи само с най-новите автомобили. https://www.youtube.com/watch?v=584HfILW38Q
American Power и дори Nissan заявиха, че постепенно ще премахнат Chademo от производството в полза на CCS. Новият Nissan Arya ще бъде CCS, а производството на Leaf скоро ще бъде прекратено.
Холандският специалист по електрически превозни средства Muxsan разработи добавка CCS за Nissan LEAF, която да замени AC порта. Това позволява зареждане с AC тип 2 и DC CCS2, като същевременно запазва CHAdeMo порта.
Знам 123, 386 и 356 без да гледам. Всъщност обърках последните две, така че трябва да проверя.
Да, още повече, когато приемем, че е свързано в контекст... но аз самият трябваше да кликна върху него и предполагам, че е това, само че числото не ми дава никаква представа.
Конекторът CCS2/Type 2 навлезе в САЩ като стандарт J3068. Предназначен е за тежкотоварни превозни средства, тъй като трифазното захранване осигурява значително по-бързи скорости. J3068 определя по-високо напрежение от Type2, тъй като може да достигне 600V фаза-фаза. Зареждането с постоянен ток е същото като CCS2. Напреженията и токовете, които надвишават стандартите Type2, изискват цифрови сигнали, така че превозното средство и EVSE да могат да определят съвместимостта. При потенциален ток от 160A, J3068 може да достигне 166kW променливотокова мощност.
„В САЩ Tesla използва собствен стандарт за портове за зареждане. Може да поддържа както еднофазно, така и трифазно зареждане с променлив ток.“
Това е само еднофазно. По същество е J1772 плъгин в различен дизайн с добавена DC функционалност.
J1772 (CCS тип 1) всъщност може да поддържа DC, но никога не съм виждал нещо, което да го имплементира. „Глупавият“ протокол j1772 има стойност „Digital Mode Required“ (Изисква се цифров режим), а „Type 1 DC“ означава DC на пиновете L1/L2. „Type 2 DC“ изисква допълнителни пинове за комбинирания конектор.
Американските конектори на Tesla не поддържат трифазен променлив ток. Авторите бъркат американските и европейските конектори, като последните (известни също като CCS Type 2) ги бъркат.
По свързана тема: Разрешено ли е електрическите автомобили да се движат по пътищата без плащане на пътен данък? Ако е така, защо? Ако приемем (напълно несъстоятелна) екологична утопия, където повече от 90% от всички автомобили са електрически, откъде ще дойде данъкът за поддържане на пътя? Можете да добавите това към цената на общественото зареждане, но хората могат да използват и слънчеви панели у дома или дори „селскостопански“ дизелови генератори (без пътен данък).
Всичко зависи от юрисдикцията. Някои места начисляват само данък върху горивото. Някои начисляват такса за регистрация на превозно средство като горивна надбавка.
В даден момент някои от начините, по които тези разходи се възстановяват, ще трябва да се променят. Бих искал да видя справедлива система, при която таксите се основават на пробега и теглото на превозното средство, тъй като това определя колко износвате пътя. Данък върху въглеродните емисии върху горивата може да е по-подходящ за условията на конкуренция.
Време на публикуване: 21 юни 2022 г.
