Электрамабілі цяпер з'яўляюцца звычайнай з'явай на нашых дарогах, і па ўсім свеце будуецца зарадная інфраструктура для іх абслугоўвання. Гэта эквівалент электрычнасці на запраўцы, і неўзабаве яны будуць усюды.
Аднак гэта выклікае цікавае пытанне. Паветраныя помпы проста наліваюць вадкасць у адтуліны і ўжо даўно ў значнай ступені стандартызаваны. У свеце зарадных прылад для электрамабіляў гэта не так, таму давайце паглыбімся ў бягучы стан гульні.
Тэхналогія электрамабіляў хутка развівалася з таго часу, як стала распаўсюджанай за апошняе дзесяцігоддзе. Паколькі большасць электрамабіляў усё яшчэ маюць абмежаваны запас ходу, аўтавытворцы на працягу многіх гадоў распрацоўвалі транспартныя сродкі з больш хуткай зарадкай, каб палепшыць практычнасць. Гэта дасягаецца за кошт удасканалення акумулятара, апаратнага і праграмнага забеспячэння кантролера. Тэхналогія зарадкі прасунулася настолькі, што найноўшыя электрамабілі цяпер могуць павялічваць запас ходу на сотні міль усяго за 20 хвілін.
Аднак для зарадкі электрамабіля з такой хуткасцю патрабуецца шмат электрычнасці. У выніку аўтавытворцы і галіновыя групы працуюць над распрацоўкай новых стандартаў зарадкі, каб як мага хутчэй забяспечваць высокі ток для акумулятараў аўтамабіляў вышэйшага класа.
Для параўнання, тыповая бытавая разетка ў ЗША можа выдаваць 1,8 кВт. Зарадка сучаснага электрамабіля ад такой бытавой разеткі займае 48 гадзін і больш.
У адрозненне ад гэтага, сучасныя зарадныя парты для электрамабіляў могуць вытрымліваць магутнасць ад 2 кВт да 350 кВт у некаторых выпадках і патрабуюць спецыялізаваных раздымаў. З гадамі з'явіліся розныя стандарты, паколькі аўтавытворцы імкнуцца павялічыць магутнасць аўтамабіляў на больш высокіх хуткасцях. Давайце разгледзім найбольш распаўсюджаныя варыянты сёння.
Стандарт SAE J1772 быў апублікаваны ў чэрвені 2001 года і таксама вядомы як J Plug. 5-кантактны раз'ём падтрымлівае аднафазную зарадку пераменным токам магутнасцю 1,44 кВт пры падключэнні да стандартнай бытавой разеткі, якую можна павялічыць да 19,2 кВт пры ўсталёўцы на хуткаснай зараднай станцыі для электрамабіляў. Гэты раз'ём перадае аднафазны пераменны ток па двух правадах, сігналы па двух іншых правадах, а пяты — гэта ахоўнае зазямленне.
Пасля 2006 года разетка J Plug стала абавязковай для ўсіх электрамабіляў, якія прадаюцца ў Каліфорніі, і хутка набыла папулярнасць у ЗША і Японіі, а таксама распаўсюдзілася на іншых сусветных рынках.
Раз'ём тыпу 2, таксама вядомы сваім стваральнікам, нямецкім вытворцам Mennekes, быў упершыню прапанаваны ў 2009 годзе ў якасці замены еўрапейскага стандарту SAE J1772. Яго галоўнай асаблівасцю з'яўляецца 7-кантактная канструкцыя раздыма, якая можа перадаваць аднафазны або трохфазны пераменны ток, што дазваляе зараджаць транспартныя сродкі магутнасцю да 43 кВт. На практыцы многія зарадныя прылады тыпу 2 маюць максімальную магутнасць 22 кВт або менш. Падобна J1772, ён таксама мае два кантакты для сігналаў перад і пасля ўстаўкі. Затым ён мае ахоўнае зазямленне, нуль і тры праваднікі для трох фаз пераменнага току.
У 2013 годзе Еўрапейскі Саюз абраў раздымы тыпу 2 у якасці новага стандарту, каб замяніць J1772 і сціплыя раздымы EV Plug Alliance тыпу 3A і 3C для зарадкі пераменным токам. З таго часу раз'ём шырока распаўсюдзіўся на еўрапейскім рынку, а таксама даступны ў многіх аўтамабілях на міжнародным рынку.
CCS расшыфроўваецца як «камбінаваная сістэма зарадкі» і выкарыстоўвае раз'ём «combo», які дазваляе зараджаць як пастаянным, так і пераменным токам. Выпушчаны ў кастрычніку 2011 года, стандарт распрацаваны для лёгкай рэалізацыі высакахуткаснай зарадкі пастаянным токам у новых аўтамабілях. Гэтага можна дасягнуць, дадаўшы пару праваднікоў пастаяннага току да існуючага тыпу раздыма пераменнага току. Існуе дзве асноўныя формы CCS: раз'ём Combo 1 і раз'ём Combo 2.
Combo 1 абсталяваны раздымам пераменнага току тыпу 1 J1772 і двума вялікімі праваднікамі пастаяннага току. Такім чынам, аўтамабіль з раздымам CCS Combo 1 можна падключыць да зараднай прылады J1772 для зарадкі пераменным токам або да раздыма Combo 1 для хуткаснай зарадкі пастаянным токам. Гэтая канструкцыя падыходзіць для аўтамабіляў на рынку ЗША, дзе раздымы J1772 сталі звычайнай з'явай.
Раздымы Combo 2 маюць раз'ём Mennekes, злучаны з двума вялікімі праваднікамі пастаяннага току. Для еўрапейскага рынку гэта дазваляе зараджаць аўтамабілі з разеткамі Combo 2 ад адна- або трохфазнага пераменнага току праз раз'ём тыпу 2 або хутка зараджаць пастаянным токам, падлучаючы іх да раздыма Combo 2.
CCS дазваляе зараджаць прыладу пераменным токам у адпаведнасці са стандартам J1772 або падраздыма Mennekes, убудаванага ў канструкцыю. Аднак пры выкарыстанні для хуткай зарадкі пастаянным токам яна дазваляе дасягнуць маланкавай хуткасці зарадкі магутнасцю да 350 кВт.
Варта адзначыць, што хуткая зарадная прылада пастаяннага току з раздымам Combo 2 выключае падключэнне фазы пераменнага току і нуля ў раздыме, бо яны не патрэбныя. Раздым Combo 1 пакідае іх на месцы, хоць і не выкарыстоўваецца. Абедзве канструкцыі абапіраюцца на адны і тыя ж сігнальныя кантакты, якія выкарыстоўваюцца раздымам пераменнага току для сувязі паміж аўтамабілем і зараднай прыладай.
Як адна з кампаній-піянераў у галіне электрамабіляў, Tesla пачала распрацоўваць уласныя зарадныя раздымы для задавальнення патрэб сваіх аўтамабіляў. Гэта было зроблена ў рамках сеткі Tesla Supercharger, мэтай якой з'яўляецца стварэнне сеткі хуткай зарадкі для падтрымкі аўтамабіляў кампаніі практычна без іншай інфраструктуры.
У той час як у Еўропе кампанія абсталёўвае свае аўтамабілі раздымамі тыпу 2 або CCS, у ЗША Tesla выкарыстоўвае ўласны стандарт зарадных партоў. Ён можа падтрымліваць як аднафазную, так і трохфазную зарадку пераменным токам, а таксама хуткасную зарадку пастаянным токам на станцыях Tesla Supercharger.
Першапачатковыя зарадныя станцыі Tesla Supercharger забяспечвалі да 150 кілават на аўтамабіль, але пазнейшыя мадэлі з меншай магутнасцю для гарадскіх раёнаў мелі ніжнюю мяжу ў 72 кілаваты. Найноўшыя зарадныя прылады кампаніі могуць забяспечваць да 250 кВт магутнасці для адпаведна абсталяваных аўтамабіляў.
Стандарт GB/T 20234.3 быў выдадзены Кітайскай адміністрацыяй па стандартызацыі і ахоплівае раздымы, здольныя адначасова забяспечваць хуткую зарадку аднафазных пераменных і пастаянных токаў. Малавядомы за межамі ўнікальнага рынку электрамабіляў Кітая, ён разлічаны на працу пры напружанні да 1000 вольт пастаяннага току і току 250 ампер, а таксама на зарадку з хуткасцю да 250 кілават.
Наўрад ці вы знойдзеце гэты порт на транспартным сродку, не вырабленым у Кітаі, а прызначаным для ўласнага рынку Кітая або краін, з якімі ў яго цесныя гандлёвыя сувязі.
Магчыма, найбольш цікавай канструкцыяй гэтага порта з'яўляюцца кантакты A+ і A-. Яны разлічаны на напружанне да 30 В і ток да 20 А. У стандарце яны апісаны як «нізкавольтнае дапаможнае харчаванне для электрамабіляў, якое забяспечваецца аўтаномнымі зараднымі прыладамі».
З перакладу незразумела, у чым іх дакладная функцыя, але яны могуць быць прызначаны для запуску электрамабіля з цалкам разраджаным акумулятарам. Калі і цягавы акумулятар электрамабіля, і 12-вольтны акумулятар разраджаныя, зарадзіць транспартны сродак можа быць цяжка, бо электроніка аўтамабіля не можа актывавацца і ўзаемадзейнічаць з зараднай прыладай. Кантактары таксама не могуць быць уключаны для падключэння цягавага блока да розных падсістэм аўтамабіля. Гэтыя два кантакты, верагодна, прызначаны для забеспячэння дастатковай магутнасці для працы асноўнай электронікі аўтамабіля і харчавання кантактараў, каб асноўны цягавы акумулятар можна было зараджаць, нават калі транспартны сродак цалкам разраджаны. Калі вы ведаеце пра гэта больш, не саромейцеся паведаміць нам пра гэта ў каментарах.
CHAdeMO — гэта стандарт раздыма для электрамабіляў, у першую чаргу для хуткай зарадкі. Дзякуючы свайму ўнікальнаму раздыму ён можа выдаваць магутнасць да 62,5 кВт. Гэта першы стандарт, прызначаны для хуткай зарадкі электрамабіляў пастаянным токам (незалежна ад вытворцы), і мае кантакты шыны CAN для сувязі паміж аўтамабілем і зараднай прыладай.
Стандарт быў прапанаваны для глабальнага выкарыстання ў 2010 годзе пры падтрымцы японскіх аўтавытворцаў. Аднак стандарт сапраўды прыжыўся толькі ў Японіі, прычым Еўропа прытрымліваецца тыпу 2, а ЗША выкарыстоўваюць J1772 і ўласныя раздымы Tesla. У нейкі момант ЕС разглядаў магчымасць прымусовага поўнага адмовы ад зарадных прылад CHAdeMO, але ў рэшце рэшт вырашыў запатрабаваць, каб зарадныя станцыі мелі «прынамсі» раздымы тыпу 2 або Combo 2.
У маі 2018 года было абвешчана аб зваротна сумяшчальным абнаўленні, якое дазволіць зарадным прыладам CHAdeMO выдаваць да 400 кВт магутнасці, пераўзыходзячы нават раздымы CCS, якія выкарыстоўваюцца ў гэтай галіне. Прыхільнікі CHAdeMO бачаць яго сутнасць у адзіным глабальным стандарты, а не ў разыходжанні паміж стандартамі CCS ЗША і ЕС. Аднак за межамі японскага рынку ён не знайшоў шмат пакупак.
Стандарт CHAdeMo 3.0 распрацоўваецца з 2018 года. Ён называецца ChaoJi і мае новую канструкцыю 7-кантактнага раздыма, распрацаваную сумесна з Кітайскай адміністрацыяй па стандартызацыі. Ён спадзяецца павялічыць хуткасць зарадкі да 900 кВт, працаваць пры напружанні 1,5 кВ і забяспечваць поўны ток 600 ампер дзякуючы выкарыстанню кабеляў з вадкасным астуджэннем.
Пакуль вы чытаеце гэта, вам, магчыма, даруюць думку, што незалежна ад таго, куды вы едзеце на сваім новым электрамабілі, існуе цэлая куча розных стандартаў зарадкі, гатовых выклікаць у вас галаўны боль. На шчасце, гэта не так. Большасць юрысдыкцый з цяжкасцю падтрымліваюць адзін стандарт зарадкі, выключаючы большасць іншых, у выніку чаго большасць аўтамабіляў і зарадных прылад у дадзеным рэгіёне сумяшчальныя. Вядома, Tesla ў ЗША з'яўляецца выключэннем, але ў іх таксама ёсць свая ўласная спецыялізаваная сетка зарадкі.
Хоць некаторыя людзі выкарыстоўваюць няправільную зарадную прыладу ў няправільным месцы і ў няправільны час, звычайна яны могуць выкарыстоўваць нейкі адаптар там, дзе ім гэта неабходна. У будучыні большасць новых электрамабіляў будуць прытрымлівацца тыпу зарадных прылад, устаноўленых у іх рэгіёнах продажаў, што спрашчае жыццё ўсім.
Цяпер універсальным стандартам зарадкі з'яўляецца USB-C
Усё павінна зараджацца з дапамогай USB-C, без выключэнняў. Я ўяўляю сабе разетку для электрамабіля магутнасцю 100 кВт, якая ўяўляе сабой проста набор з 1000 раздымаў USB-C, уціснутых у разетку, якая працуе паралельна. З правільнымі матэрыяламі вы можаце ўтрымаць вагу ў межах 50 кг (110 фунтаў) для зручнасці выкарыстання.
Многія гібрыды і электрамабілі маюць буксіроўную здольнасць да 1000 фунтаў, таму вы можаце выкарыстоўваць прычэп для перавозкі вашых адаптараў і пераўтваральнікаў. Peavey Mart таксама прадае генератары на гэтым тыдні, калі ёсць некалькі сотняў лішніх GVWR.
У Еўропе агляды Type 1 (SAE J1772) і CHAdeMO цалкам ігнаруюць той факт, што Nissan LEAF і Mitsubishi Outlander PHEV, два з самых прадаваных электрамабіляў, абсталяваны гэтымі раздымамі.
Гэтыя раздымы шырока выкарыстоўваюцца і нікуды не знікнуць. У той час як тып 1 і тып 2 сумяшчальныя па ўзроўні сігналу (што дазваляе выкарыстоўваць адлучальны кабель тыпу 2 - тыпу 1), CHAdeMO і CCS не сумяшчальныя. LEAF не мае рэальнага спосабу зарадкі ад CCS.
Калі хуткая зарадная прылада больш не падтрымлівае CHAdeMO, я б сур'ёзна падумаў аб тым, каб вярнуцца да аўтамабіля з рухавіком унутры знутры для доўгіх паездак і пакінуць свой LEAF толькі для мясцовага карыстання.
У мяне ёсць Outlander PHEV. Я некалькі разоў карыстаўся функцыяй хуткай зарадкі пастаянным токам, проста каб паспрабаваць яе, калі ў мяне ёсць бясплатная зарадка. Вядома, ён можа зарадзіць акумулятар да 80% за 20 хвілін, але гэтага павінна быць дастаткова, каб праехаць каля 20 кіламетраў на электрамабілі.
Многія хуткія зарадныя прылады пастаяннага току маюць фіксаваную стаўку, таму за 20 кіламетраў вы можаце заплаціць амаль у 100 разоў больш за звычайны рахунак за электрычнасць, што значна больш, чым калі б вы ехалі толькі на бензіне. Зарадная прылада з хуткасцю за хвіліну таксама не нашмат лепшая, бо яе магутнасць абмежаваная 22 кВт.
Я люблю свой Outlander, таму што рэжым EV пакрывае ўвесь мой маршрут, але функцыя хуткай зарадкі пастаянным токам такая ж карысная, як трэцяя саска мужчыны.
Раз'ём CHAdeMO павінен заставацца аднолькавым на ўсіх лістах (лісце?), але не варта турбавацца пра Outlanders.
Tesla таксама прадае адаптары, якія дазваляюць Tesla выкарыстоўваць J1772 (вядома) і CHAdeMO (што яшчэ больш дзіўна). У рэшце рэшт яны спынілі вытворчасць адаптара CHAdeMO і прадставілі адаптар CCS... але толькі для пэўных аўтамабіляў на пэўных рынках. Адаптар, неабходны для зарадкі амерыканскіх Tesla ад зараднай прылады CCS Type 1 з фірмовай разеткай Tesla Supercharger, відаць, прадаецца толькі ў Карэі (!) і працуе толькі на найноўшых аўтамабілях. https://www.youtube.com/watch?v=584HfILW38Q
American Power і нават Nissan заявілі, што паступова адмаўляюцца ад Chademo на карысць CCS. Новы Nissan Arya будзе называцца CCS, а вытворчасць Leaf неўзабаве спыніцца.
Галандскі спецыяліст па электрамабілях Muxsan распрацаваў дадатак CCS для Nissan LEAF, які замяняе порт пераменнага току. Гэта дазваляе зараджаць аўтамабіль пераменным токам тыпу 2 і пастаянным токам CCS2, захоўваючы пры гэтым порт CHAdeMo.
Я ведаю 123, 386 і 356, нават не гледзячы. Ну, насамрэч, я пераблытаў два апошнія, таму трэба праверыць.
Так, тым больш, калі выказаць здагадку, што на гэта ёсць спасылка ў кантэксце... але мне давялося самому націснуць на яго, і я мяркую, што гэта той самы, але лічба мне зусім не дае падказкі.
Раз'ём CCS2/Type 2 увайшоў у ЗША як стандарт J3068. Ён прызначаецца для цяжкіх транспартных сродкаў, бо трохфазнае харчаванне забяспечвае значна больш высокую хуткасць. J3068 патрабуе больш высокага напружання, чым Type2, бо можа дасягаць 600 В паміж фазамі. Зарадка пастаянным токам такая ж, як і ў CCS2. Напружанні і токі, якія перавышаюць стандарты Type2, патрабуюць лічбавых сігналаў, каб транспартны сродак і EVSE маглі вызначыць сумяшчальнасць. Пры патэнцыйным току 160 А J3068 можа дасягаць 166 кВт пераменнага току.
«У ЗША Tesla выкарыстоўвае ўласны стандарт зарадных партоў. Можа падтрымліваць як аднафазную, так і трохфазную зарадку пераменнага току».
Гэта толькі аднафазны. Па сутнасці, гэта падключальны модуль J1772 у іншай кампаноўцы з дадатковай функцыянальнасцю пастаяннага току.
J1772 (CCS тыпу 1) можа насамрэч падтрымліваць пастаянны ток, але я ніколі не бачыў нічога, што яго рэалізуе. «Дурны» пратакол j1772 мае значэнне «Патрабуецца лічбавы рэжым», а «Тып 1 пастаяннага току» азначае пастаянны ток на кантактах L1/L2. «Тып 2 пастаяннага току» патрабуе дадатковых кантактаў для камбінаванага раздыма.
Амерыканскія раздымы Tesla не падтрымліваюць трохфазны пераменны ток. Аўтары блытаюць амерыканскія і еўрапейскія раздымы, апошнія (таксама вядомыя як CCS тыпу 2) падтрымліваюць.
Па звязанай тэме: ці можна ездзіць на электрамабілях без выплаты дарожнага падатку? Калі так, то чаму? Калі выказаць здагадку пра (цалкам нежыццяздольную) экалагічную ўтопію, дзе больш за 90% усіх аўтамабіляў — электрычныя, адкуль возьмецца падатак на ўтрыманне дарог? Можна дадаць гэта да кошту грамадскіх зарадных станцый, але людзі таксама могуць выкарыстоўваць сонечныя батарэі дома або нават «сельскагаспадарчыя» дызельныя генератары (без дарожнага падатку).
Усё залежыць ад юрысдыкцыі. У некаторых месцах спаганяецца толькі падатак на паліва. У некаторых — збор за рэгістрацыю транспартнага сродку ў якасці даплаты за паліва.
У нейкі момант некаторыя спосабы пакрыцця гэтых выдаткаў павінны будуць змяніцца. Я хацеў бы бачыць справядлівую сістэму, дзе зборы залежаць ад прабегу і вагі транспартнага сродку, бо гэта вызначае ступень зносу дарог. Падатак на вуглярод на паліва можа быць больш прыдатным для ўсіх умоў.
Час публікацыі: 21 чэрвеня 2022 г.
