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电动汽车充电连接器(电动汽车充电器现状)

发布时间:2022-09-09 10:01:18 浏览次数:663 作者:科耐沃尔

显然,基于纯电的新能源汽车已经成为汽车行业的大势所趋。然而,在电池技术短时间内难以取得突破的现状下,电动汽车已经广泛布局充电设施,希望通过充足的充电设备解决车主的后顾之忧。电动汽车充电连接器作为充电设备的重要组成部分,由于各国标准不同,已经面临直接冲突。在这里,我们将梳理一下世界上各种电动车充电连接器标准。

  显然,基于纯电的新能源汽车已经成为汽车行业的大势所趋。然而,在电池技术短时间内难以取得突破的现状下,电动汽车已经广泛布局充电设施,希望通过充足的充电设备解决车主的后顾之忧。电动汽车充电连接器作为充电设备的重要组成部分,由于各国标准不同,已经面临直接冲突。在这里,我们将梳理一下世界上各种电动车充电连接器标准。

电动车连接器

  首先,组合

  Combo插座可以让电动车慢充快充。是目前欧洲使用最广泛的插座类型,包括奥迪、宝马、克莱斯勒、戴姆勒、福特、通用、保时捷、大众,都配备了SAE(美国汽车工程师协会)开发的充电接口。

  2012年10月2日,由SAE相关委员会成员投票通过的SAE J1772修订草案成为全球唯一官方的DC收费标准。Combo连接器是基于J1772修订版的DC快速充电标准的核心。

  该标准的上一版本(2010年制定)定义了交流充电的基本J1772连接器的规格,充电水平较低。这种基础连接器如今已被广泛使用,兼容日产聆风、雪佛兰沃蓝达和三菱i-MiEV电动车。2012年制定的新版J1772标准中的Combo Connector除了原有的所有功能外,还多了两个管脚,可用于DC快充,但与目前生产的老款电动车不兼容。

  优点:Combo连接器最大的优点是,未来汽车厂商可以在他们的新车型上采用一个插座,不仅适用于第一代更小的基本交流连接器,也适用于第二代更大的Combo连接器,可以提供DC和交流电流,并以两种不同的速度充电。

  缺点:在快速充电模式下,充电站需要提供最大500伏的电压和200安的电流。

  第二,特斯拉

  特斯拉有自己的充电标准,号称30分钟内充满电,能跑300公里以上。因此充电插座最高容量可达120kw,最高电流可达80A。

  目前,特斯拉在美国拥有908个超级充电站。为了进入中国,特斯拉还在中国建立了7个超级充电站,其中上海3个,北京2个,杭州1个,深圳1个。此外,为了更好地融入各个地区,特斯拉计划放弃对充电标准的控制,采用各个国家的国家标准,在中国已经实施。

特斯拉电动车

  优点:技术先进,充电效率高。

  缺点:违背国家标准,难以不折不扣的提高销量;妥协后充电效率会降低,进退两难。

  三。CCS

  为了改变充电接口标准混乱的现状,美国和德国八大厂商福特、通用、克莱斯勒、奥迪、宝马、奔驰、大众、保时捷在2012年发布了“联合充电系统”。“组合计费系统”,即“CCS”标准。

  “组合充电系统”可以统一现有的所有充电接口,使一个接口完成单相交流充电、快速三相交流充电、家用DC充电、超速DC充电四种模式。

  AE选择了联合充电系统作为其标准。除了SAE之外,欧洲汽车制造商协会也宣布选择联合充电系统作为DC/交流充电接口,从2017年开始将用于欧洲销售的所有插电式电动汽车。自去年德国和中国统一电动汽车充电标准后,中国也加入了欧美阵营,为中国电动汽车的发展带来了前所未有的机遇。芝诺1E、奥迪A3e-tron、北汽E150EV、宝马i3、腾势、大众e-up、长安逸动EV、SmartEV都属于“CCS”标准阵营。

  优势:宝马、戴姆勒、大众三大德系车企将加大在华电动车投资,CCS标准可能对中国更有利。

  缺点:支持“CCS”标准的电动车要么销量不大,要么刚刚开始销售。

  四。充电协会

  CHAdeMO是CHArge de Move的缩写,是日本日产和三菱汽车支持的CHAdeMO插座。CHAdeMO从日语翻译过来的意思是“充电时间短如茶歇”。这个DC快速充电插座可以提供最大50kw的充电容量。

  支持此充电标准的电动车车型有:日产聆风、三菱欧蓝德插电式混合动力、雪铁龙C-ZERO、标致iON、雪铁龙Berlingo、标致Partner、三菱i-MiEV、三菱MINICAB-MiEV卡车、本田飞度电动版、马自达DEMIOEV、斯巴鲁Stella插电式混合动力、日产eEV200等这里需要注意的是,日产聆风和三菱i-MiEV电动车都有两种不同的充电用插座,其中一种适用于基本的J1772连接器,也就是第一部分介绍的Combo连接器;另一种是适用于日本的CHAdeMO标准的连接器。

  CHAdeMO采用如图所示的快充模式,电流由汽车的CAN总线信号控制。即在监测电池状态的同时,实时计算充电所需的电流值,并通过通信线路向充电器发送通知;充电器及时快速接收汽车发出的电流指令,按照规定值提供电流。

  通过电池管理系统,实时监控电池状态,控制电流,完全实现了快速安全充电所需的所有功能,保证充电不受电池通用性的限制。在日本,按照CHAdeMO标准安装的1154个快速充电器投入使用。在美国,CHAdeMO充电站也得到了广泛的普及。美国能源部的最新数据显示,美国有1344个CHAdeMO AC快速充电站。

  优点:CHAdeMO除了数据控制线外,还采用CAN总线作为通讯接口。因为其优越的抗噪声能力、高检错能力和高通信稳定性和可靠性。其良好的充电安全记录得到了业界的肯定。

  缺点:CHAdeMO最初设计的充电输出功率为100 kW,连接器非常笨重,但充电车内输出功率只有50 kW。

  动词 (verb的缩写)GB/T20234

  2006年,我国发布了《电动汽车传导充电用插头、插座、车用耦合器和车用插座的通用要求》。该国家标准详细规定了16A、32A、250A AC和400A DC的充电电流的连接分类方法,主要借鉴了国际电工委员会(IEC) IEC)2003提出的标准,但是这个标准并未规定充电接口的连接针数、物理尺寸和接口定义。

  2011年,中国又推出了GB/T20234-2011推荐性标准,替换了部分GB/T20234-2006中的内容,其中规定:交流额定电压不超过690V,频率50Hz,额定电流不超过250A;直流额定电压不超过1000V,额定电流不超过400A。

  优点:相比2006版的国标对更多充电接口参数进行了详细标定。

  缺点:标准仍不够完善。另外,其只是推荐性标准,也并未强制执行。

  六、新一代ChaoJi充电系统

  2020年中国电力企业联合会与CHAdeMO协议会共同启动ChaoJi产业化发展路线研究工作,分别发布《电动汽车ChaoJi传导充电技术白皮书》和CHAdeMO3.0标准。

  ChaoJi充电系统可实现向前兼容与向后兼容。制定了新的控制导引电路方案,增加了硬节点信号设计,当故障发生时,利用信号量快速通知对端及时做出快速反应保证充电安全。建立整个系统的安全模型,优化绝缘监测性能,明确I2t、y电容、PE导线选择、最大短路容量、PE断线等一系列安全问题。同时,在热管理系统上进行了重新的评估和设计,提出了对充电连接装置的测试方法。

  ChaoJi充电接口采用7针端面设计方案,电压等级可达1000(1500)V,最大电流可达600A。ChaoJi充电接口在设计上减小了整体尺寸,优化了配合公差,降低了功率端子尺寸,满足IPXXB安全要求。同时设计插拔物理导向,加深了插座前端导向插入深度,符合人体工程要求。

  ChaoJi充电系统并不简单指大功率充电接口,它是一套系统的电动汽车直流充电解决方案,包括控制导引电路、通信协议、连接装置的设计和兼容性,充电系统的安全性,大功率工况下的热管理等。ChaoJi充电系统是面向世界统一的方案,使同样一台电动汽车在不同国家,均可适用相应国家的充电系统。

 

电动车

 

  总 结

  如今市面上的新能源汽车因为品牌的差异,适用的充电设备标准并不相同,单一的类型的充电连接器结构不能满足所有的车型。并且新能源汽车领域的技术还在趋向成熟的过程中,众多汽车制造企业的充电桩和充电连接系统在实际应用、环境老化等方面仍面临着产品设计不稳定、安全隐患、充电异常、车桩不兼容、测试标准缺失等问题。

  如今各国车企都已逐渐意识到,“标准”才是左右电动车发展前景的关键因素。近年来全球充电标准逐渐从“多样化”走向了“集中化”。但要真正实现充电标准统一,除了接口标准之外,还需要电流通信标准,前者关乎接头是否吻合,后者则影响插头插入时能否通电。电动车充电标准统统一化仍然任重而道远,车企和各国政府都需要进一步“放开姿态”,电动汽车才可能有未来。期待我国主导力推电动汽车ChaoJi传导充电技术标准能在将来发挥更大的作用。

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