顯而易見的,,以純電為主的新能源汽車已成為汽車行業(yè)的大勢所趨,。但是電動汽車在電池技術難以在短時間取得突破的現狀下,,廣泛布局充電設施,,希望通過充足的充電設備為車主解決后顧之憂,。而電動汽車充電連接器作為充電設備中至關重要的元件,,因為各國標準不一,,已經面臨直接沖突的狀況,。在此我們?yōu)榇蠹沂崂硪幌赂黝愲妱悠嚦潆娺B接器標準,。
一、Combo
Combo插座可以允許電動車慢充和快充,,是目前在歐洲應用廣的插座類型,,包括奧迪、寶馬,、克萊斯勒,、戴姆勒、福特,、通用,、保時捷以及大眾都配置SAE(美國汽車工程師協(xié)會)所制定的充電界面。
2012年10月2日,,SAE相關委員會成員投票通過的SAE J1772修訂草案成為一個正式的直流充電標準,?;贘1772修訂版制訂的關于直流快速充電的標準其核心為Combo Connector。
該標準之前的版本(2010年制訂)明確了用于交流電充電的基礎J1772連接器的規(guī)格,,充電水平較低(交流Level1針對120V,,Level2針對240V)。這種基礎連接器今天已經得到廣泛的應用,,與日產聆風,、雪佛蘭沃藍達以及三菱i-MiEV電動車兼容。而2012年制定的新版J1772標準中的Combo Connector除了具備原來的所有功能外,,還多了兩個引腳,,可用于直流快充,但無法與當前生產的舊款電動車兼容,。
優(yōu)點:Combo Connector的在于,,未來汽車制造商可以在他們新車型上采用一個插座,不僅適用于第一代尺寸較小的基礎交流連接器,,還適用于第二代尺寸較大的Combo Connector,,后者可以提供直流及交流兩種電流,分別以兩種不同的速度充電,。
缺點:快充模式下需要充電站提供最高500伏電壓和200安電流,。
二、特斯拉
特斯拉汽車有一套自己的充電標準,,號稱能在30分鐘內充滿可跑300公里以上的電量,。因此其充電插座最高容量可達120kw, 最高電流可達80A。
目前,,特斯拉在美國已擁有908座超級充電站,。而為了進入中國,特斯拉也已在我國建立了7座超級充電站,,上海3座,、北京2座、杭州1座,、深圳1座,。此外,為了更好的融入各個地區(qū),,特斯拉計劃放棄對充電標準的控制,,采用各國的國標,其在中國已經如此執(zhí)行,。
優(yōu)點:技術先進,,充電效率高。
缺點:與各國國標相悖,,不妥協(xié)難以提升銷量,;妥協(xié)后充電效率將打折扣,,處于兩難境地。
三,、CCS
為了改變混亂的充電接口標準現狀,,美系和德系的八大廠商福特、通用,、克萊斯勒,、奧迪、寶馬,、奔馳,、大眾和保時捷于2012年發(fā)布了“聯合充電系統(tǒng)”。“聯合充電系統(tǒng)”(Combined Charging System),,即“CCS”標準,。
“聯合充電系統(tǒng)”可將現行所有充電接口統(tǒng)一起來,這樣,,用一種接口就能夠完成單相交流充電,、快速三相交流充電,、家用直流充電和超速直流充電四種模式,。
AE已選定聯合充電系統(tǒng)作為其標準,除SAE外,,歐洲汽車制造商協(xié)會(ACEA)也已宣布選擇了聯合充電系統(tǒng)作為直流/交流充電界面,,從2017年開始用于所有在歐洲銷售的插電式電動車。自去年德國與中國統(tǒng)一了電動車充電標準后,,中國也加入了歐美系這一陣營,,為中國的電動車發(fā)展帶來的機遇。之諾1E,、奧迪A3e-tron,、北汽E150EV、寶馬i3,、騰勢,、大眾e-up、長安逸動EV和SmartEV均屬于“CCS”標準陣營,。
優(yōu)點:寶馬,、戴姆勒以及大眾這三家德國汽車制造商將加大對中國的電動車投入,CCS標準或更有利于中國,。
缺點:支持“CCS”標準的電動汽車,,或者銷量較小,或者剛剛開始發(fā)售,。
四,、CHAdeMO
CHAdeMO是CHArge de Move的縮寫,,是日本日產及三菱汽車等支持的CHAdeMO插座,CHAdeMO從日語翻譯過來意思為“充電時間短如茶歇”,。這種直流快充插座可以提供最大50kw的充電容量,。
支持該充電標準的電動汽車車型包括:日產聆風、三菱Outlander插電混動車,、雪鐵龍C-ZERO,、標致iON、雪鐵龍Berlingo,、標致Partner,、三菱i-MiEV、三菱MINICAB-MiEV,、三菱MINICAB-MiEV卡車,、本田飛度電動版、馬自達DEMIOEV,、斯巴魯Stella插電混動車,、日產eEV200等。這里需要注意的是,,日產聆風和三菱i-MiEV電動車都有兩個不同的充電用插座,,其中一個適用于基礎J1772連接器,就是第一部分中介紹的Combo連接器,;另外一個是適用于日本本土的CHAdeMO標準的連接器,。
CHAdeMO采用的快速充電方式如圖所示,電流受控于汽車的CAN總線信號,。即在監(jiān)視電池狀態(tài)的同時,,實時計算充電所需電流值,通過通訊線向充電器發(fā)送通知;快速充電器及時接收來自汽車的電流命令,,并按規(guī)定值提供電流,。
通過電池管理系統(tǒng)一邊監(jiān)視電池狀況,一邊實時控制電流,,*實現了快速,、安全充電所需各項功能,確保充電不受電池通用性限制,。在日本,,按照CHAdeMO標準安裝的快速充電器有1154座投入使用。在美國,,CHAdeMO的充電站也已廣泛“撒網”,,來自美國能源部的最新數據顯示,美國現有1344個CHAdeMO交流快速充電站,。
優(yōu)點:CHAdeMO了數據控制線外,,還采用CAN 總線作為通信接口,,由于其抗噪性*且檢錯能力高,通信穩(wěn)定性,、可靠性高,。其良好的充電安全記錄受到了業(yè)內的肯定。
缺點:CHAdeMO最初設計的充電輸出功率為100千瓦,,連接器十分笨重,,但在充電車的輸出功率僅為50千瓦。
五,、GB/T20234
中國在2006年就發(fā)布了《電動汽車傳導充電用插頭,、插座、車輛耦合器和車輛插孔通用要求》(GB/T20234-2006),,這個國家標準詳細規(guī)定了充電電流為16A,、32A、250A交流和400A直流的連接分類方式,,主要借鑒了國際電工委員會(IEC)2003年提出的標準,,但是這個標準并未規(guī)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(guī)定:交流額定電壓不超過690V,,頻率50Hz,,額定電流不超過250A,;直流額定電壓不超過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,。
缺點:標準仍不夠完善。另外,,其只是推薦性標準,,也并未強制執(zhí)行。
六,、新一代ChaoJi充電系統(tǒng)
2020年中國電力企業(yè)聯合會與CHAdeMO協(xié)議會共同啟動ChaoJi產業(yè)化發(fā)展路線研究工作,,分別發(fā)布《電動汽車ChaoJi傳導充電技術》和CHAdeMO3.0標準。
ChaoJi充電系統(tǒng)可實現向前兼容與向后兼容,。制定了新的控制導引電路方案,,增加了硬節(jié)點信號設計,當故障發(fā)生時,,利用信號量快速通知對端及時做出快速反應保證充電安全,。建立整個系統(tǒng)的安全模型,,優(yōu)化絕緣監(jiān)測性能,明確I2t,、y電容,、PE導線選擇、最大短路容量,、PE斷線等一系列安全問題,。同時,在熱管理系統(tǒng)上進行了重新的評估和設計,,提出了對充電連接裝置的測試方法,。
ChaoJi充電接口采用7針端面設計方案,電壓等級可達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(yōu)化了配合公差,,降低了功率端子尺寸,,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入深度,,符合人體工程要求。
ChaoJi充電系統(tǒng)并不簡單指大功率充電接口,,它是一套系統(tǒng)的電動汽車直流充電解決方案,,包括控制導引電路、通信協(xié)議,、連接裝置的設計和兼容性,,充電系統(tǒng)的安全性,大功率工況下的熱管理等,。ChaoJi充電系統(tǒng)是統(tǒng)一的方案,,使同樣一臺電動汽車在不同國家,均可適用相應國家的充電系統(tǒng),。
總 結
如今市面上的新能源汽車因為品牌的差異,,適用的充電設備標準并不相同,單一的類型的充電連接器結構不能滿足所有的車型,。并且新能源汽車領域的技術還在趨向成熟的過程中,,眾多汽車制造企業(yè)的充電樁和充電連接系統(tǒng)在實際應用、環(huán)境老化等方面仍面臨著產品設計不穩(wěn)定,、安全隱患,、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”才是左右電動車發(fā)展前景的關鍵因素。近年來充電標準逐漸從“多樣化”走向了“集中化”,。但要真正實現充電標準統(tǒng)一,,除了接口標準之外,還需要電流通信標準,,前者關乎接頭是否吻合,,后者則影響插頭插入時能否通電。電動車充電標準統(tǒng)統(tǒng)一化仍然任重而道遠,,車企和各國政府都需要進一步“放開姿態(tài)”,,電動汽車才可能有未來。期待我國主導力推電動汽車ChaoJi傳導充電技術標準能在將來發(fā)揮更大的作用,。
相關產品
免責聲明
- 凡本網注明“來源:化工儀器網”的所有作品,,均為浙江興旺寶明通網絡有限公司-化工儀器網合法擁有版權或有權使用的作品,未經本網授權不得轉載,、摘編或利用其它方式使用上述作品,。已經本網授權使用作品的,應在授權范圍內使用,,并注明“來源:化工儀器網”,。違反上述聲明者,本網將追究其相關法律責任,。
- 本網轉載并注明自其他來源(非化工儀器網)的作品,,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責,,不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任,。其他媒體、網站或個人從本網轉載時,,必須保留本網注明的作品第一來源,,并自負版權等法律責任,。
- 如涉及作品內容,、版權等問題,請在作品發(fā)表之日起一周內與本網聯系,,否則視為放棄相關權利,。