顯然,基於純電(diàn)的新(xīn)能源汽車已經成為汽車行(háng)業的大勢所趨。然而,在電池技術短時間內難以取得突破的現狀下(xià),電動汽車已(yǐ)經廣泛布局(jú)充電設施,希望通過充足的充電設備解決車主的後顧之(zhī)憂。電(diàn)動汽車充電連接器作為充電設備的重要組成部分,由於各國標準不(bú)同,已經麵臨直接衝突。在這裏(lǐ),我們將梳理一下世界上各種電(diàn)動車充電連接器(qì)標準。
首先,組合
Combo插座可以讓電動車慢充快充。是目前歐洲使用最廣泛的插座類型,包括奧迪、寶馬、克萊斯勒、戴姆勒、福特、通用、保時捷(jié)、大眾,都配(pèi)備了SAE(美國汽車工程師協會)開發的充電接口。
2012年10月2日,由SAE相關委員會成員投票通過的SAE J1772修訂草案成為全球唯一官方的DC收費標準。Combo連接器是基於J1772修訂版的DC快速充電標(biāo)準的核心。
該標準(zhǔn)的上一版(bǎn)本(běn)(2010年(nián)製定)定義了交流充電的基本J1772連(lián)接(jiē)器的規格,充電水平較低(dī)。這種基礎連接(jiē)器如今已被(bèi)廣泛使(shǐ)用,兼容日產聆風、雪佛蘭沃藍達和三菱i-MiEV電(diàn)動車。2012年製定的新版J1772標準中的Combo Connector除了(le)原有的(de)所有功能(néng)外,還多了兩個管腳,可用於DC快充,但與目前生產的老款電動車不兼容。
優點:Combo連接器最大的優點是,未來汽車廠(chǎng)商可以在他們(men)的新車型上采(cǎi)用一個插座,不僅適(shì)用於第一代更小的基本交流(liú)連(lián)接器,也適用於(yú)第二代更大的Combo連接器,可以提供DC和交(jiāo)流(liú)電流,並以兩種不同的(de)速度充電。
缺(quē)點:在快速充電模式下,充電站需要提供最大(dà)500伏的電(diàn)壓和200安(ān)的電流。
第二,特斯拉
特斯拉有自己的充電標準,號稱30分鍾內充滿(mǎn)電,能跑(pǎo)300公裏以上(shàng)。因此充電插座最高容(róng)量可達120kw,最高電流可達(dá)80A。
目前,特斯拉在美(měi)國擁有908個超級充電站。為了進入中國,特斯(sī)拉還(hái)在中國建立了(le)7個超級充電站(zhàn),其中(zhōng)上海3個,北(běi)京2個(gè),杭(háng)州1個,深圳1個。此外,為了更好(hǎo)地融入各個地區,特斯拉計劃放棄對充電標準(zhǔn)的控製(zhì),采用各個(gè)國家的國家標準,在中國已經實施。
優點:技術先進,充電效率高。
缺點(diǎn):違背國(guó)家標準,難以不折不扣(kòu)的提高銷量;妥協後充電效率會降低,進退兩難。
三。CCS
為了改變充電接口標準混亂的(de)現狀,美國和德國八大廠商福特、通用、克(kè)萊斯勒(lè)、奧迪、寶馬、奔馳、大眾、保時捷在2012年發布了“聯合(hé)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(chōng)電接口,使一(yī)個接口完成單相交流充電、快速三相交流充電、家用(yòng)DC充電、超速DC充電四種模式。
AE選擇了聯合充電(diàn)係統作為其標準。除了SAE之(zhī)外,歐洲汽車製(zhì)造商協會也宣布選擇聯合(hé)充電係統作為DC/交流充電接口,從2017年開始將用於(yú)歐洲銷(xiāo)售的所有插電式(shì)電動汽車。自去年德國和中國統一電動汽車充電(diàn)標準後,中國也加入了歐美陣營,為中國電動(dòng)汽車的發展帶來了前所未有的機遇。芝諾1E、奧迪(dí)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(biāo)準陣營。
優勢:寶馬、戴姆勒、大眾三大德(dé)係(xì)車(chē)企(qǐ)將加大(dà)在華電(diàn)動車投資,CCS標準可能對中國更有利。
缺點:支持“CCS”標準的電動車要麽銷量不大,要麽剛剛開(kāi)始(shǐ)銷售。
四。充(chōng)電協會
CHAdeMO是CHArge de Move的縮寫,是日(rì)本日產和三菱汽(qì)車(chē)支持的(de)CHAdeMO插座(zuò)。CHAdeMO從日語(yǔ)翻譯過來的意(yì)思是“充電時間短(duǎn)如茶歇”。這個DC快速充電插座可以提(tí)供最大50kw的(de)充(chōng)電容量。
支持此充電標準的電(diàn)動車車型有:日(rì)產聆風、三菱歐藍德插電式混合動力(lì)、雪鐵龍C-ZERO、標致iON、雪鐵龍Berlingo、標致Partner、三菱i-MiEV、三菱MINICAB-MiEV卡車、本田飛度(dù)電動版、馬(mǎ)自達DEMIOEV、斯巴魯Stella插電式混合動力、日產(chǎn)eEV200等這裏需要(yào)注意的是,日(rì)產聆風和三菱i-MiEV電動車都有兩種不(bú)同的充電用插座,其中一種適用於基本的J1772連接器,也就是第一部分介紹的Combo連接器;另一種是(shì)適用於日本的CHAdeMO標準(zhǔn)的連接器。
CHAdeMO采用如圖所示的快充模式(shì),電流由汽車的CAN總線信號控製。即在監測(cè)電池(chí)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(chōng)電器及時快速接收汽車發出(chū)的(de)電流指(zhǐ)令,按照規定值提供電流。
通過電池管理係統,實時監控電池狀態,控製電流,完全實現了快速安全充電所需(xū)的所有功能,保證充電不受電池通用(yòng)性的限製。在日本,按照CHAdeMO標準安裝的(de)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。美國能源部的最新數據(jù)顯示,美國有1344個CHAdeMO AC快速充電站。
優點:CHAdeMO除了數據控製線外(wài),還采用CAN總線作(zuò)為通訊接口。因為其優越的抗噪聲能力、高檢錯能力和高通信穩定性和可靠性。其良好的充(chōng)電安全記錄得到了業界(jiè)的肯定。
缺點:CHAdeMO最初設計(jì)的充電輸出功率為100 kW,連接器非常笨重,但充電車內輸出功率隻有50 kW。
動(dòng)詞 (verb的縮(suō)寫(xiě))GB/T20234
2006年,我國發布了《電動汽車傳導充電用插頭、插座、車用耦合器和車用插座的通用要(yào)求》。該國家標準詳細規定了16A、32A、250A AC和400A DC的充電電流的連接分類方法,主要借鑒了國際電工委員會(huì)(IEC) IEC)2003提出的標準,但是這個標(biāo)準並未規定充電接口的連接針數、物理尺寸和接口定義。
2011年,中國又推出了GB/T20234-2011推薦性標準,替換了部分GB/T20234-2006中的內容,其中規定:交流額定電壓不超過(guò)690V,頻率50Hz,額定(dìng)電流不超過250A;直流額定電壓不超過(guò)1000V,額定電流不超過400A。
優(yōu)點:相比2006版的國標對更多充電接口參數進行了詳細標定。
缺(quē)點:標準仍不夠(gòu)完善。另外,其隻是推薦性標準,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(xié)議(yì)會共(gòng)同啟動(dòng)ChaoJi產業化發展(zhǎn)路線研究工作,分別發布《電動汽車ChaoJi傳導充電技術(shù)白皮書》和CHAdeMO3.0標(biāo)準。
ChaoJi充電係統可實現向前兼容與向後兼容。製定了新的控製導引電路方案,增加了硬節點信(xìn)號設計(jì),當故障發生時,利(lì)用信(xìn)號量快速通知對端及時做出快速反應保證充電安全(quán)。建立(lì)整個係統的安(ān)全模型,優化絕緣監測性(xìng)能,明確I2t、y電容、PE導線選擇、最大短(duǎn)路容量、PE斷線等一係列安全問題。同時,在熱管理係統上進行了重新的(de)評估和設計,提出(chū)了對充電連接裝置的測試方法。
ChaoJi充電接口采用7針端麵設計方案,電(diàn)壓(yā)等級可達1000(1500)V,最大電流可達600A。ChaoJi充電接口在設計上減小了整體尺寸,優化了配合公差,降低了功率端子尺(chǐ)寸,滿足IPXXB安全要求。同時(shí)設計插(chā)拔物理導向,加(jiā)深(shēn)了插座前端導向插入深度,符合人體工程要求。
ChaoJi充電係統(tǒng)並不簡(jiǎn)單指大功率(lǜ)充(chōng)電接口,它是一套係統的電動汽車直流充電解決方案,包括控製導引電路、通信協議(yì)、連接裝置的設計和兼容(róng)性,充電係統(tǒng)的安全(quán)性,大功率工況下的熱管理等。ChaoJi充電(diàn)係統是麵向世界統一的方案,使同(tóng)樣一台電動汽車在不(bú)同國家,均可適用相應國家的充電(diàn)係統(tǒng)。
總 結
如今市麵上的新能源汽車因為品牌的差異,適用的充電設備標準並不相(xiàng)同,單一的類型的充電連接器結(jié)構不能滿足所有的(de)車型。並且新能(néng)源汽車領(lǐng)域的技術還在(zài)趨向成熟的過程中,眾(zhòng)多汽車製造企業的充電樁和充電連接係統(tǒng)在實際應用、環境老化等方麵仍麵臨著(zhe)產品設計不穩定、安全(quán)隱患、充電異常、車樁不兼容、測試標準缺失等問題。
如今各國車企都已逐漸意識到,“標準”才是左右(yòu)電動車發展前景的關鍵(jiàn)因素。近年來(lái)全球充電(diàn)標準逐漸(jiàn)從“多樣化(huà)”走向了“集(jí)中化”。但要真正實現充電標準統一,除了接口標準之(zhī)外,還需要電流通信標準,前者關乎接頭是否吻合,後者則影響插頭插入(rù)時能否通電。電動車充電標準統統一化仍然任重而道遠,車企和各國政府都(dōu)需要進一步“放開姿態”,電動汽車才可能有未來。期待我國主(zhǔ)導力推電動(dòng)汽車ChaoJi傳導充電技術標準能在將來發揮更大的作用。
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