顯然,基於純電的新能源汽車已經成為汽車行業的大(dà)勢所趨(qū)。然而,在電池技術短(duǎn)時間內難(nán)以取得突(tū)破的現(xiàn)狀下,電(diàn)動汽車已經廣泛布局充電設施,希望通過充足的充電設備解決車主的後顧之憂。電動汽車充電連接(jiē)器作為充電設備的重要組成部分(fèn),由於(yú)各國標準不同,已經麵臨直接衝突。在這裏,我們將(jiāng)梳理一下世界上各種電動車充(chōng)電(diàn)連接器標準。
首先,組合
Combo插座(zuò)可以讓電動車慢充快充。是目(mù)前歐洲(zhōu)使用最廣泛的插座類型,包括奧(ào)迪、寶馬、克萊斯勒、戴姆勒(lè)、福特、通用、保時捷、大眾,都配備了SAE(美國汽車工程(chéng)師協會)開發的充電接口。
2012年10月2日,由SAE相(xiàng)關委員會成員投(tóu)票(piào)通過的SAE J1772修(xiū)訂草案成為全球唯(wéi)一官方的DC收費標準。Combo連接器是基(jī)於J1772修訂版的DC快速充電標準的核心。
該標準的上一版本(běn)(2010年製定)定義了交流充電的基(jī)本J1772連接器的規格,充電水平較低。這種(zhǒng)基礎連接器如今已被廣泛使用,兼容日產聆風、雪佛蘭沃(wò)藍(lán)達和三菱i-MiEV電動車。2012年製定的新版J1772標準中的Combo Connector除了原有的所有功能外(wài),還多了(le)兩個管(guǎn)腳,可用於(yú)DC快充,但與(yǔ)目前生(shēng)產的老款電(diàn)動車不兼(jiān)容。
優點:Combo連接器最大的優點是,未來汽車廠商可以在(zài)他(tā)們的新車型上采用一個插座,不僅適用(yòng)於第一代更小的基本交流(liú)連接器,也適(shì)用於第(dì)二代更(gèng)大的Combo連接器,可以提供DC和交(jiāo)流電流,並以兩種不同的速度充電。
缺點:在快速充電模式下,充電站需要提供最大500伏的電壓和(hé)200安的電流。
第(dì)二,特斯拉
特斯(sī)拉有自己的充電標準,號稱30分鍾內充滿電,能跑300公裏以上。因此充電插(chā)座最高容量可達120kw,最高電流可達80A。
目前,特斯拉(lā)在美國擁有908個超級充電(diàn)站。為了進入中國,特斯拉還在中國建立(lì)了7個超級充電站,其中上海3個,北京2個,杭州1個,深圳1個(gè)。此外,為了更好地融入各個地區,特斯拉計劃放棄對充電標準的控製,采用(yòng)各個國家的國家標準,在中國已經實施。
優點:技(jì)術先進,充電效率高。
缺點:違背國家標準,難以不(bú)折不扣的提高銷量;妥協後充電效率(lǜ)會降低,進退兩難。
三。CCS
為(wéi)了改變充電接口標準混亂的現狀,美國和德國八大廠商福特、通(tōng)用、克萊斯勒、奧迪、寶馬、奔馳、大眾、保時捷(jié)在2012年(nián)發布了“聯合充電係統”。“組合計費係統”,即“CCS”標準。
“組合充電係統”可以(yǐ)統一現有的所有充電接口,使一個接口完成單相交流充電、快速三相交流充電、家用DC充電、超速DC充電四(sì)種模式。
AE選擇了聯合充電(diàn)係統(tǒng)作為其標準。除了(le)SAE之外,歐洲汽車製造商協會(huì)也宣布選擇聯合充電係統作為DC/交流充電接(jiē)口,從2017年開始將用於歐洲銷售的(de)所有插電式電動汽車。自(zì)去年德國和中國統一電動汽車充電標準後,中(zhōng)國也加入了歐美陣營,為中(zhōng)國電動汽車的發(fā)展帶來了前所未有的機遇。芝諾1E、奧迪A3e-tron、北汽E150EV、寶馬i3、騰勢、大眾e-up、長安(ān)逸動EV、SmartEV都屬於“CCS”標準陣營。
優勢:寶馬、戴姆(mǔ)勒、大眾三大德係(xì)車企將加大在華電動車投資,CCS標準可能對中(zhōng)國更有利。
缺點:支持“CCS”標準的電動車要麽銷量不大(dà),要(yào)麽剛剛開(kāi)始(shǐ)銷售。
四。充電協會
CHAdeMO是CHArge de Move的縮寫,是日本日產和三菱汽車(chē)支持的CHAdeMO插座。CHAdeMO從日語翻譯過來的意思是“充電時間短如茶歇”。這個DC快速充電插座可(kě)以提供最大50kw的充電容量。
支持此充電標準的電動車車型有:日產聆風、三菱歐藍德插電式混合動力、雪鐵龍C-ZERO、標致iON、雪鐵龍Berlingo、標致(zhì)Partner、三菱i-MiEV、三菱MINICAB-MiEV卡車、本田飛度電(diàn)動版、馬自(zì)達DEMIOEV、斯(sī)巴魯Stella插電式混(hún)合動力、日產eEV200等這裏需要注意的是,日產聆風和三菱i-MiEV電動車都有兩種不同的充電用插座(zuò),其中一種適用於基本的(de)J1772連接器,也就是(shì)第一部分介紹的Combo連接器;另(lìng)一種是適(shì)用於日本的CHAdeMO標準(zhǔn)的連接器。
CHAdeMO采用如圖所(suǒ)示的快充模式,電流由汽車的CAN總線信號控製。即在監測電池狀態的同時,實時計算充電所需的電流值,並通過通信線路向充電器發送通知;充電器及時快速接收汽車發出的電流指令,按照規定值提供電流。
通過電池管理(lǐ)係統,實時監控電池狀態(tài),控製電流,完全實現(xiàn)了快速安(ān)全充電所需的所(suǒ)有功能,保證充電不受電池通(tōng)用性的限製。在日本,按照CHAdeMO標準安裝的1154個快速充電器投入使用。在美國,CHAdeMO充電站也得到了廣泛的普及。美國能(néng)源部的最新數據顯示,美國有1344個(gè)CHAdeMO AC快(kuài)速充電站。
優點:CHAdeMO除(chú)了(le)數(shù)據控製線外,還采用CAN總線(xiàn)作為通訊接口。因為其優越的(de)抗噪聲能力、高檢錯能力和高通信穩定性和可靠性。其良好的充電安全記錄得到了業(yè)界的肯(kěn)定。
缺點:CHAdeMO最初設計的(de)充電輸出功率為100 kW,連接器非常笨重,但充電車內輸出功率隻有50 kW。
動詞 (verb的縮寫)GB/T20234
2006年,我國發布了《電動汽車傳導充電用插頭、插座(zuò)、車用耦合器(qì)和車用插座的通用要求》。該國家標準詳細規定了(le)16A、32A、250A AC和400A DC的(de)充電(diàn)電(diàn)流的連接(jiē)分類方(fāng)法(fǎ),主要借鑒了國際電工委員會(IEC) IEC)2003提出(chū)的標準,但是這個標準(zhǔn)並未規定(dìng)充(chōng)電接口的連接針數、物理尺寸和接口定義。
2011年,中國又推出了GB/T20234-2011推薦性標(biāo)準,替(tì)換了部(bù)分GB/T20234-2006中的內容,其中規定:交流額(é)定電壓不超過690V,頻率50Hz,額(é)定電(diàn)流不超過250A;直流額定電壓不超過1000V,額定電流不超過400A。
優點:相比2006版(bǎn)的國標對更(gèng)多充電接口參數進行(háng)了詳細標定。
缺點:標準仍不(bú)夠完善。另外,其(qí)隻是推薦性標準,也並未強製執行。
六、新一代ChaoJi充電係統
2020年中國電力企業聯合會與CHAdeMO協議會(huì)共同啟動(dòng)ChaoJi產業化發(fā)展路線研究工作,分別發布《電動汽(qì)車ChaoJi傳(chuán)導(dǎo)充電技術白皮書》和CHAdeMO3.0標準。
ChaoJi充電(diàn)係統(tǒng)可實現向前(qián)兼容與向後兼容。製定了新的控製(zhì)導(dǎo)引電路方案,增加了硬節點信號設計,當故(gù)障發生時,利用信號量快速通知(zhī)對端及時做出快速反(fǎn)應(yīng)保(bǎo)證充(chōng)電安全。建立整個係統的安全模型(xíng),優化絕緣監測(cè)性(xìng)能,明確I2t、y電容、PE導線選擇、最大短路容量、PE斷線等一(yī)係列安全問題。同時(shí),在熱管理係統上進行了重新的(de)評估和設計,提出了對充(chōng)電連接裝置(zhì)的測試方法。
ChaoJi充電接口采用(yòng)7針端麵設計方案,電壓等級可達(dá)1000(1500)V,最大電流可達600A。ChaoJi充電接口在設計(jì)上減小了整體尺寸,優化了配(pèi)合公差,降(jiàng)低了功率端子尺寸,滿足IPXXB安全要求。同時設計插拔物理導向,加深了插座前端導向插(chā)入深度,符合人體工程要求。
ChaoJi充電係(xì)統並不簡單指大功率充電接口,它是一套係統的電動汽車直流(liú)充電解決方案,包括控製導引電路、通信協議、連接裝置(zhì)的設計和(hé)兼容(róng)性,充電係統的安全性,大功率工況下的熱管理等。ChaoJi充電係統是麵向世界統(tǒng)一的方案,使同樣一台電動汽車(chē)在不同國(guó)家,均可適(shì)用相應國家的充電係統。
總 結
如今市麵上的(de)新能源汽車因為品(pǐn)牌的差異,適用的充電設(shè)備標準並不相同,單一的(de)類型的充電連接器結構不能滿足所有的車型。並且新能源汽車領域(yù)的(de)技術還在趨向成熟的過程中,眾多汽車(chē)製造企業的充電(diàn)樁和充電連接(jiē)係(xì)統在實際應用、環境老化等方麵(miàn)仍麵(miàn)臨著產品設計不穩定、安全隱患、充電異常、車樁不兼容、測試標準缺(quē)失等問題。
如今各國車企都已逐漸意識到,“標準”才是左右電動車發展前景的關鍵因素。近(jìn)年來全球充電標準逐漸從“多樣化”走向了“集中化”。但要真正實現充電(diàn)標準統一(yī),除(chú)了接口標準之外,還需要電流通信標準(zhǔn),前者關乎接頭是否吻合,後者(zhě)則影響插頭插入時能否通電。電動車充電標準統統一化仍然任重(chóng)而道遠,車企和各國政府都需要進一步“放開(kāi)姿態”,電動汽(qì)車才(cái)可能有未來。期待我國主導力推電動汽(qì)車ChaoJi傳導充電(diàn)技術(shù)標準能(néng)在將來發揮更大的(de)作用。
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