電動汽車充電連接器（電動汽車充電器現(xiàn)狀）
發(fā)布時間：2022-09-09 10:01:18?瀏覽次數(shù)：1017?作者：科耐沃爾
顯然，基于純電的新能源汽車已經(jīng)成為汽車行業(yè)的大勢所趨。然而，在電池技術(shù)短時間內(nèi)難以取得突破的現(xiàn)狀下，電動汽車已經(jīng)廣泛布局充電設(shè)施，希望通過充足的充電設(shè)備解決車主的后顧之憂。電動汽車充電連接器作為充電設(shè)備的重要組成部分，由于各國標準不同，已經(jīng)面臨直接沖突。在這里，我們將梳理一下世界上各種電動車充電連接器標準。
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、大眾，都配備了SAE(美國汽車工程師協(xié)會)開發(fā)的充電接口。
2012年10月2日，由SAE相關(guān)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連接器是基于J1772修訂版的DC快速充電標準的核心。
該標準的上一版本(2010年制定)定義了交流充電的基本J1772連接器的規(guī)格，充電水平較低。這種基礎(chǔ)連接器如今已被廣泛使用，兼容日產(chǎn)聆風、雪佛蘭沃藍達和三菱i-MiEV電動車。2012年制定的新版J1772標準中的Combo Connector除了原有的所有功能外，還多了兩個管腳，可用于DC快充，但與目前生產(chǎn)的老款電動車不兼容。
優(yōu)點:Combo連接器最大的優(yōu)點是，未來汽車廠商可以在他們的新車型上采用一個插座，不僅適用于第一代更小的基本交流連接器，也適用于第二代更大的Combo連接器，可以提供DC和交流電流，并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200安的電流。
第二，特斯拉
特斯拉有自己的充電標準，號稱30分鐘內(nèi)充滿電，能跑300公里以上。因此充電插座最高容量可達120kw，最高電流可達80A。
目前，特斯拉在美國擁有908個超級充電站。為了進入中國，特斯拉還在中國建立了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。此外，為了更好地融入各個地區(qū)，特斯拉計劃放棄對充電標準的控制，采用各個國家的國家標準，在中國已經(jīng)實施。
優(yōu)點:技術(shù)先進，充電效率高。
缺點:違背國家標準，難以不折不扣的提高銷量;妥協(xié)后充電效率會降低，進退兩難。
三。CCS
為了改變充電接口標準混亂的現(xiàn)狀，美國和德國八大廠商福特、通用、克萊斯勒、奧迪、寶馬、奔馳、大眾、保時捷在2012年發(fā)布了“聯(lián)合充電系統(tǒng)”。“組合計費系統(tǒng)”，即“CCS”標準。
“組合充電系統(tǒng)”可以統(tǒng)一現(xiàn)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充電四種模式。
AE選擇了聯(lián)合充電系統(tǒng)作為其標準。除了SAE之外，歐洲汽車制造商協(xié)會也宣布選擇聯(lián)合充電系統(tǒng)作為DC/交流充電接口，從2017年開始將用于歐洲銷售的所有插電式電動汽車。自去年德國和中國統(tǒng)一電動汽車充電標準后，中國也加入了歐美陣營，為中國電動汽車的發(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、長安逸動EV、SmartEV都屬于“CCS”標準陣營。
優(yōu)勢:寶馬、戴姆勒、大眾三大德系車企將加大在華電動車投資，CCS標準可能對中國更有利。
缺點:支持“CCS”標準的電動車要么銷量不大，要么剛剛開始銷售。
四。充電協(xié)會
CHAdeMO是CHArge de Move的縮寫，是日本日產(chǎn)和三菱汽車支持的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(chǎn)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Partner、三菱i-MiEV、三菱MINICAB-MiEV卡車、本田飛度電動版、馬自達DEMIOEV、斯巴魯Stella插電式混合動力、日產(chǎn)eEV200等這里需要注意的是，日產(chǎn)聆風和三菱i-MiEV電動車都有兩種不同的充電用插座，其中一種適用于基本的J1772連接器，也就是第一部分介紹的Combo連接器;另一種是適用于日本的CHAdeMO標準的連接器。
CHAdeMO采用如圖所示的快充模式，電流由汽車的CAN總線信號控制。即在監(jiān)測電池狀態(tài)的同時，實時計算充電所需的電流值，并通過通信線路向充電器發(fā)送通知;充電器及時快速接收汽車發(fā)出的電流指令，按照規(guī)定值提供電流。
通過電池管理系統(tǒng)，實時監(jiān)控電池狀態(tài)，控制電流，完全實現(xiàn)了快速安全充電所需的所有功能，保證充電不受電池通用性的限制。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。美國能源部的最新數(shù)據(jù)顯示，美國有1344個CHAdeMO AC快速充電站。
優(yōu)點:CHAdeMO除了數(shù)據(jù)控制線外，還采用CAN總線作為通訊接口。因為其優(yōu)越的抗噪聲能力、高檢錯能力和高通信穩(wěn)定性和可靠性。其良好的充電安全記錄得到了業(yè)界的肯定。
缺點:CHAdeMO最初設(shè)計的充電輸出功率為100 kW，連接器非常笨重，但充電車內(nèi)輸出功率只有50 kW。
動詞 (verb的縮寫)GB/T20234
2006年，我國發(fā)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求》。該國家標準詳細規(guī)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(IEC) IEC)2003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(shù)、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(nèi)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(shù)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(lián)合會與CHAdeMO協(xié)議會共同啟動ChaoJi產(chǎn)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(shù)白皮書》和CHAdeMO3.0標準。
ChaoJi充電系統(tǒng)可實現(xiàn)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(shè)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(yīng)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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)是面向世界統(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(yīng)國家的充電系統(tǒng)。
總 結(jié)
如今市面上的新能源汽車因為品牌的差異，適用的充電設(shè)備標準并不相同，單一的類型的充電連接器結(jié)構(gòu)不能滿足所有的車型。并且新能源汽車領(lǐng)域的技術(shù)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(yīng)用、環(huán)境老化等方面仍面臨著產(chǎn)品設(shè)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(guān)鍵因素。近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(xiàn)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(guān)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(shù)標準能在將來發(fā)揮更大的作用。
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