Разъемы для зарядки электромобилей


Рынок электромобилей – постоянно развивающаяся отрасль автомобилестроения. Этот рост обусловлен не только экономическими и экологическими соображениями — спрос на автомобили с альтернативными источниками энергии также стимулируется местными властями в Европе, Северной Америке и Азии. И нет сомнений в том, что популярность этих транспортных средств будет продолжать расти, особенно на фоне резкого подорожания нефти и газа.

Немного о питании электромобиля

Основным элементом электромобиля, помимо мотора, является источник энергии. В большинстве случаев питание поступает от перезаряжаемой литий-ионной аккумуляторной батареи. Одно транспортное средство может содержать до тысяч отдельных элементов 18650. Ведущими технологиями в настоящее время являются Li-Ion NMC (отрицательный электрод содержит графит, а положительный сделан из никеля, марганца и кобальта) и Li-Ion NCA (с использованием оксидов алюминия). Такие элементы отличаются хорошими электрическими параметрами, энергоемкостью и относительно высокой надежностью.

До недавнего времени на рынке присутствовали и автомобили использующие никель-металлгидридные аккумуляторы (известные как NiMH), но их внедрение было связано с рядом сложностей (высокие рабочие температуры, выделение водорода). Будущее же, все больше связано с использованием более экологичных и долговечных элементов Li-FePO4, литий-железо-фосфатных (также известных как LFP).

Разъемы для зарядки электромобилей

Аккумулятор — не единственный источник электроэнергии, используемый производителями электромобилей. Некоторые полностью электрифицированные авто по-прежнему используют классические кислотные батареи в качестве дополнительного источника питания (например, для освещения). Кроме того и суперконденсаторы (ионисторы) устанавливаются в контроллеры заряда, контроллеры приводов (инверторы), схемы рекуперации энергии. И хотя последняя технология видится преемницей литиевых аккумуляторов, пока она остается лишь поддержкой реализованных и широко опробованных методов.

Использование ячеек высокой силы тока в сочетании с многофазными двигателями обеспечивает электромобилям отличную динамику – высокий крутящий момент даже на низких скоростях, устраняя при этом необходимость в механических трансмиссиях. Более того, благодаря такой конструкции электромобили отличаются высокой надежностью и бесшумной работой.

Электромобили имеют точно откалиброванные датчики, счетчики и передовое программное обеспечение, которое позволяет оценить предполагаемую дальность хода авто с высокой точностью. Поскольку потенциальное расстояние рассчитывается с помощью программного обеспечения, многие электро-автомобили, представленные на рынке, рассчитываются адаптивно, принимая во внимание стиль вождения и факторы окружающей среды, в качестве переменных. Более того, удаленные обновления программного обеспечения позволяют расширить запас хода автомобиля без какого-либо вмешательства в его конструкцию. При рассмотрении вопроса о покупке нового авто стоит обеспечить доступ к последней информации и обратить внимание на последние параметры, опубликованные производителями.

Где заряжать электрокар

Разъемы для зарядки электромобилей

Ситуация здесь разнообразная. В некоторых странах наличие точек зарядки больше не является проблемой. Но есть регионы, где инфраструктура предназначенная для электромобилей развивается медленнее. Однако следует отметить, что использование электромобиля в городе не требует частой подзарядки. Во многих случаях достаточно подключить автомобиль к станции один раз в неделю, например, на ночь. Но и «в дороге» восполнение энергии не станет помехой – станции на основных транзитных дорогах все чаще оснащаются зарядными устройствами с отличными параметрами, позволяющими накапливать энергию, необходимую для преодоления сотен километров, за несколько десятков минут.

Сколько времени займет зарядка

Ответ на этот вопрос не прост. Время восполнения энергии в батареях зависит от возможностей зарядной станции, параметров автомобиля и используемой проводки.

Разъемы для зарядки электромобилей

Здесь следует подчеркнуть, что внедренные в настоящее время технологии должным образом устранят проблему медленной зарядки. Решения последнего поколения предусматривают размещение контроллеров заряда в станции (а не в авто) — такие сильноточные схемы подают энергию непосредственно к элементам в машине. Например спецификация используемого в Японии стандарта CHAdeMO предусматривает использование линий постоянного тока мощностью до 400 кВт. Это означает, что для полной зарядки типичного городского электромобиля потребуется менее получаса. Новые стандарты также включают сбалансированное управление энергопотреблением, например, систему V2H (автомобиль-дом), обеспечивающее взаимодействие батареи, размещенной в автомобиле, с солнечной панелью и домашним накопителем энергии (зарядка может осуществляться в двух направлениях).

Разъемы для зарядки электромобилей

На данный момент потребители сталкиваются в основном с тремя стандартами зарядных устройств и разъемов. Это:

  1. Type 1, доминирующий в Северной Америке (J1772);
  2. Type 2, обозначенный европейским законодательством;
  3. Китайский GB/T (guobiao, от китайского «национальный стандарт»).

Далее мы опишем возможности кабелей, разъемов и зарядных устройств, выполненных по этим стандартам.

Разъем электромобиля Type 1

Type 1 (J1772) наиболее распространен в Северной Америке, где его принято называть J plug, хотя он также используется некоторыми автомобилями, распространяемыми в Европе (чаще выпущенными до 2014 года). Комбинация J1772 обеспечивает транспорт однофазным переменным током (AC) с максимальной мощностью 19,2 кВт. В случае разъемов предлагаемых брендом HARTING, мощность вилок изготовленных по этому стандарту достигает 10 кВт, и они оснащаются кабелями длиной 5 м или 7,5 м. Даже максимальные электрические параметры разъёма Type 1 не позволяют быстро «зарядить» транспортное средство (например, во время короткого перерыва в пути), однако каждая общественная зарядная станция должна быть оснащена разъемами этого типа – они обеспечат совместимость со многими старыми моделями электрокаров. Их характеристики будут удовлетворительными в местах длительной (например ночной) зарядки.

Разъемы для зарядки электромобилей

Разъемы для зарядки электромобилей

 

Разъем электромобиля Type 2

Разъемы Type 2 являются производными от продукта, разработанного MENNEKES, поэтому иногда их неправильно называют названием этой марки (в США они обозначаются как J3068). В 2014 году по требованию ACEA (Европейская ассоциация производителей автомобилей) этот стандарт был признан действующим в ЕС и такие розетки должны быть включены во все автомобили, распространяемые в пределах Евросоюза. Кабели типа 2 от HARTING, обеспечивают мощность до 22 кВт и в отличие от Type 1 совместимы с трехфазным, гораздо более быстрым методом зарядки. Компактный электромобиль после часа подключения к зарядному устройству с такими параметрами может генерировать энергию более чем на 100 км пути. Как и J1772, они имеют пилотные контакты и сильноточный заземляющий, но более высокий класс защиты (IP55 вместо IP44).

Полезное:  Микросхемы контроллеры для USB-C

Разъемы для зарядки электромобилей

Разъемы для зарядки электромобилей

 

Разъем электромобиля GB/T

Этими розетками оснащены все электромобили китайского производства. Разъемы имеют характеристики аналогичные Type 2, и поддерживают трехфазную зарядку. Вилки HARTING с самой высокой номинальной мощностью 24,4 кВт выполнены по стандарту GB/T. Разъемы этого типа следует устанавливать в первую очередь на зарядных станциях предназначенных для азиатского рынка.

Разъемы для зарядки электромобилей

Разъемы для зарядки электромобилей

Таблица всех разъёмов ЗУ

Электромобиль Регион Порты перем. тока АС Порты пост. тока DC Примечание
Type 1 J1772 Type 2 Mennekes Tesla CCS Combo 1 CCS Combo 2 CHAdeMO Tesla
BMW i3 US да нет нет да нет нет нет Скоростная зарядка только через CCS Combo
EU нет да нет нет да нет нет
Chevrolet Bolt EV US да нет нет да нет нет нет Скоростная зарядка только через CCS Combo
Opel Ampera-e EU нет да нет нет да нет нет
Chevrolet Spark EV US да нет нет да нет нет нет Скоростная зарядка только через CCS Combo (Скоростная АС зарядка не поддерживается)
EU нет нет нет нет нет нет нет
Fiat 500e US да нет нет нет нет нет нет Скоростная зарядка не поддерживается
EU нет да нет нет нет нет нет
Ford Focus Electric US да нет нет да нет нет нет Скоростная зарядка не поддерживается
EU нет да нет нет да нет нет
Hyundai Ioniq Electric US да нет нет да нет нет нет Скоростная зарядка только через CCS Combo
EU нет да нет нет да нет нет
Jaguar I-Pace US да нет нет да нет нет нет Скоростная зарядка только через CCS Combo
EU нет да нет нет да нет нет
Kia Soul EV US да нет нет нет нет да нет Скоростная зарядка только через CHAdeMO
EU да нет нет нет нет да нет
Mercedes-Benz B-Class Electric US да нет нет нет нет нет нет Скоростная зарядка не поддерживается
EU нет да нет нет нет нет нет
Mitsubishi i-MiEV US да нет нет нет нет нет нет Скоростная зарядка не поддерживается
EU да нет нет нет нет нет нет
Nissan e-NV200 US да нет нет нет нет опция нет Скоростная зарядка только через CHAdeMO
EU до 2018 с 2018 нет нет нет опция нет
Nissan Leaf US да нет нет нет нет опция нет Скоростная зарядка только через CHAdeMO
EU до 2018 с 2018 нет нет да опция нет
Renault Kangoo Z.E. US нет нет нет нет нет нет нет Скоростная зарядка не поддерживается
EU нет да нет нет нет нет нет
Renault ZOE US нет нет нет нет нет нет нет Скоростная зарядка только АС
EU нет да нет нет нет нет нет
Smart ForTwo Electric Drive US да нет нет нет нет нет нет Скоростная зарядка не поддерживается
EU нет да нет нет нет нет нет
Tesla Model S US нет нет да нет нет пер. да Скоростная зарядка CHAdeMO через адаптер, Tesla Supercharger
EU нет да нет нет нет пер. да
Tesla Model X US нет нет да нет нет пер. да Скоростная зарядка CHAdeMO и CCS Combo2 через адаптер, Tesla Supercharger
EU нет да нет нет пер. опция да
Toyota RAV4 EV US да нет нет нет нет нет нет Скоростная зарядка не поддерживается
EU нет нет нет нет нет нет нет
Volkswagen e-Golf US да нет нет да нет нет нет Скоростная зарядка только через CCS Combo
EU нет да нет нет да нет нет

 

Таким образом, среди всех типов разъемов электромобилей можно выделить четыре наиболее актуальных для России:

AC (переменный ток):

  • Type 1: авто из США или Японии. Максимальная мощность 7,4 кВт. Одна фаза.
  • Type 2: авто из Европы. Максимальная мощность 7,4 или 22 кВт. Три фазы.

DC (постоянный ток):

  • CHAdeMO: авто из Японии или импортированные из Америки. Максимальная мощность до 200 кВт.
  • Combo 2: модели из Европы. Максимальная мощность для постоянного тока 350 кВт, для переменного 7.4 кВт.

Разъемы для зарядки электромобилей

И чем выше сила тока, тем быстрее идет процесс зарядки. Так, например, некоторые станции зарядки постоянным током выдают до 250 А. Необходимо также учитывать, что чем больше емкость, тем больше времени нужно для ее заполнения электричеством. Еще одним способом ускорения процесса зарядки является увеличение напряжения. Таким образом, трехфазная 380-вольтовая сеть всегда даст значительное преимущество в скорости.


НАЖМИТЕ ТУТ И ОТКРОЙТЕ КОММЕНТАРИИ