顯然,基於純電的新能源汽車已經成為汽車行業的大勢所趨。然而,在電池技術短時間內難以取得突破的現狀下,電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(chē)充電連接器作為充電設備的重要(yào)組成部(bù)分,由於各國標準不同,已經麵臨直接衝突。在這裏(lǐ),我(wǒ)們將梳理一下世界上各(gè)種電(diàn)動車充電連接器標準(zhǔn)。

電動車連接器

  首先,組合

  Combo插座可以讓電動車慢充快充。是目前(qián)歐洲使用最廣泛的插座類型,包括奧(ào)迪、寶馬、克萊斯勒、戴姆(mǔ)勒、福特、通用、保時捷、大眾,都配備了SAE(美國汽車(chē)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(tōng)過(guò)的SAE J1772修訂草案成(chéng)為全球唯一官(guān)方的DC收費標準。Combo連接器是(shì)基於J1772修訂版的DC快速充電標準的核心。

  該標準的上一版本(2010年製定)定義了交流充電的基本J1772連接器的規格,充電水平較低。這種基礎連接器如今已被廣泛使用,兼(jiān)容(róng)日產聆(líng)風、雪(xuě)佛(fó)蘭沃藍達和三菱i-MiEV電動車。2012年製定的新版J1772標準中(zhōng)的Combo Connector除了原有的所有功能外,還(hái)多了兩個管(guǎn)腳,可用於DC快(kuài)充,但與(yǔ)目前生產的老款電動車不兼容。

  優點(diǎn):Combo連接器最大的(de)優點是,未來汽車廠商可以在他們的新車型上采(cǎi)用一個插座,不(bú)僅適(shì)用於第一代更(gèng)小的基(jī)本交流連接器,也適用於第二代更大(dà)的Combo連(lián)接器,可以提供DC和交流電流,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200安的電流。



  第二,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。因此充電插座最高容量可達120kw,最高電流(liú)可達80A。

  目前,特斯拉在(zài)美國(guó)擁有908個超級充電站。為了進入中國,特斯拉還在中(zhōng)國建立了7個(gè)超級充電站,其中上海3個,北京2個,杭(háng)州1個,深圳1個。此外,為(wéi)了更好地融入各個地區,特斯拉計劃(huá)放棄對充(chōng)電標準的控製,采用各個國(guó)家的國家標準,在中(zhōng)國已經實施。

特(tè)斯(sī)拉電動車

  優點:技術先進(jìn),充(chōng)電效率高。

  缺點:違背國家標(biāo)準,難以不折不扣的提高銷量;妥協後充電效率會降低(dī),進退兩難。



  三。CCS

  為了改變(biàn)充電接口標準混亂的現狀,美國和(hé)德國八(bā)大廠商福特、通用、克萊斯勒、奧迪、寶馬、奔馳、大(dà)眾、保時捷在2012年發布了(le)“聯(lián)合充(chōng)電係統”。“組合計(jì)費係統(tǒng)”,即“CCS”標準。

  “組合(hé)充電係統”可以統(tǒng)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(sān)相交流充電、家(jiā)用DC充電、超速DC充(chōng)電四種模式。

  AE選擇了聯合充電係統作(zuò)為其標準。除了SAE之外,歐洲汽車製造商協會也宣(xuān)布選擇聯(lián)合充電係統作(zuò)為DC/交流充電接口,從2017年開始將用於歐(ōu)洲銷售的所有(yǒu)插電(diàn)式電動汽車。自去年德國和中國統一電動汽車充電標準後,中國也加入了歐美陣營,為中國電動汽(qì)車的發展帶來了前所未有的機遇。芝諾1E、奧(ào)迪A3e-tron、北汽E150EV、寶馬i3、騰勢、大眾e-up、長安逸動EV、SmartEV都屬於“CCS”標準陣營。

  優勢:寶馬、戴姆勒、大眾三(sān)大德係車企將加大在華電動車投資,CCS標準可能對中國更(gèng)有利。

  缺點:支持“CCS”標準的電動車要(yào)麽(me)銷量不大,要麽剛(gāng)剛開始銷售。



  四。充電協會(huì)

  CHAdeMO是CHArge de Move的縮寫,是日(rì)本日產和三菱汽車支持的CHAdeMO插座。CHAdeMO從日(rì)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:日產聆風、三菱(líng)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(fēi)度電動版、馬自達DEMIOEV、斯巴魯Stella插電式混合動力、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(tóng)的充電用插(chā)座,其中(zhōng)一種適用於基本的J1772連接器,也就是第一(yī)部分介紹的Combo連接器;另一種是適用於日本的CHAdeMO標(biāo)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(zǒng)線信號(hào)控製(zhì)。即在監測電池狀態(tài)的同時,實時計算充電所需的電流值,並通過(guò)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(zhǐ)令,按照規定值提供(gòng)電流。

  通過電池管理係統,實時(shí)監控電池狀態,控(kòng)製電(diàn)流,完全實現了快速安(ān)全充電所需的所有(yǒu)功能,保證充電不受電池通用性的限(xiàn)製。在日本,按照CHAdeMO標準安裝的1154個快速充電器投(tóu)入使用。在美國,CHAdeMO充電站也得到了廣泛的普及。美(měi)國能源(yuán)部的最(zuì)新數(shù)據顯示,美國有1344個CHAdeMO AC快速充電站。

  優點:CHAdeMO除了數據控製線外,還采用CAN總線作為通訊接口。因為其優越的抗噪聲能力、高檢錯(cuò)能力和高通信穩定性和(hé)可靠性。其良好的充電(diàn)安全記錄得到了業(yè)界的肯定。

  缺點:CHAdeMO最初設計的充電輸出功率為100 kW,連接器非常笨重,但(dàn)充電車(chē)內輸出功率隻有50 kW。



  動詞 (verb的縮寫)GB/T20234

  2006年,我國發布了(le)《電動汽車傳導充電用插頭(tóu)、插座、車(chē)用耦合器和車用(yòng)插座的通用要求》。該國(guó)家標準詳(xiáng)細(xì)規定了16A、32A、250A AC和400A DC的(de)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,但是這個標準並(bìng)未規定充電接口的連(lián)接針數、物理尺(chǐ)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(de)內容,其中規定:交流額(é)定電壓不(bú)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。

  優點:相比2006版的國標對更多充電接口參數進(jìn)行了詳細標定。

  缺(quē)點:標(biāo)準仍(réng)不夠完善。另外,其隻(zhī)是推薦性標準,也並未強製執行。



  六、新(xīn)一代ChaoJi充電係統

  2020年中(zhōng)國(guó)電力(lì)企業(yè)聯(lián)合會與(yǔ)CHAdeMO協議會共同啟動ChaoJi產業化發(fā)展路線研究工(gōng)作(zuò),分別發布《電動汽車ChaoJi傳導充電技術白皮書》和CHAdeMO3.0標準。

  ChaoJi充電係統(tǒng)可實現向前兼(jiān)容與向後兼容。製定了(le)新的控製導引電路方案,增加了硬(yìng)節點信(xìn)號設計,當故障發生時,利用信號量快速通知對端及(jí)時做出快速反(fǎn)應保證充電安全。建立整個係統(tǒng)的安全模型,優化絕緣監測性能,明確I2t、y電容(róng)、PE導線選(xuǎn)擇、最大短路容量、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評估和設計,提出了對(duì)充電連接裝(zhuāng)置的測試方法。

  ChaoJi充電(diàn)接口采用7針端麵設計(jì)方案,電壓等級(jí)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(chǐ)寸,優化了配合公差,降低了功率端子尺寸,滿足IPXXB安全要求。同時(shí)設計插拔物理導向,加(jiā)深了插座前端導向插入深度,符合人體工程(chéng)要求。

  ChaoJi充電係統(tǒng)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充電解決方案,包括控製導引電路、通信協議、連接裝置的設計和兼容性,充電(diàn)係統的(de)安全(quán)性(xìng),大功率工況下(xià)的熱管理等。ChaoJi充電係統是麵向世界統一的方案,使同樣一台電動汽車在不同國家,均(jun1)可適用相應國家的充電係統。

 

電動車

 

  總 結

  如今市麵上的新能源汽(qì)車因為品牌的差異,適用的充電設備標準並不相同,單一的類型(xíng)的(de)充電連接器結構不(bú)能滿足所有的車型。並且新能源汽車領域的技術還(hái)在趨向成熟(shú)的過程中,眾多汽車製造企業的充電樁和充(chōng)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(ān)全隱患、充電異常、車(chē)樁不兼容、測試標準缺失等問題。

  如(rú)今各國車企都(dōu)已逐漸意識到,“標準”才(cái)是左右電動車發展前景的關(guān)鍵因素。近年來全球充電標準逐漸從“多(duō)樣化”走向了“集中化”。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(diàn)流通信標準,前(qián)者關乎接頭是否吻合,後者則影響插頭插入時能否通電。電動車充電標準統統(tǒng)一化仍然任重而道遠,車企(qǐ)和各國政府都需要進一步“放開姿態”,電動汽(qì)車才(cái)可能(néng)有未(wèi)來(lái)。期待我國主導力推電動(dòng)汽車(chē)ChaoJi傳導充電技術標準能在將來發揮更(gèng)大的作用。


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