Оглавление:
Одним из важнейших условий для дальнейшего роста популярности электромобилей является создание и расширение сети зарядных станций. При этом важное значение имеет стандартизация разъёмов, используемых в таких системах. Для понимания этой темы стоит изучить основные термины и рассмотреть наиболее распространённые типы разъёмов, применяемых в разных частях света.
На сегодняшний день в области электромобилей не существует единого стандарта разъёмов для зарядки аккумуляторов. В различных регионах используются несколько типов разъёмов, каждый из которых наиболее популярен в определённых географических зонах.
Заряд переменным и постоянным током
Зарядные станции отличаются не только используемыми разъёмами, но и типом зарядки: переменным током (AC) или постоянным током (DC). Вне зависимости от способа зарядки, на вход аккумулятора автомобиля должен подаваться постоянный ток.
При зарядке переменным током преобразование сигнала в постоянный ток выполняется внутренними системами автомобиля.
При зарядке постоянным током это преобразование осуществляется внутри зарядной станции. Такой подход позволяет увеличить мощность зарядного сигнала и значительно сократить время зарядки. Поэтому разъёмы для постоянного тока чаще используются для быстрой зарядки.
Классификация зарядных станций
Зарядные станции делятся на три уровня в зависимости от мощности и скорости зарядки:
- Уровень 1 (медленная зарядка). Зарядные устройства первого уровня обладают мощностью 1–4 кВт и подходят для использования в домашних условиях. Их можно подключить к обычной электрической розетке. Преимущества таких устройств – низкая стоимость и простота эксплуатации, однако зарядка занимает 8–12 часов.
- Уровень 2 (быстрая зарядка). Зарядные устройства второго уровня обеспечивают мощность 7–22 кВт и обычно требуют трёхфазного подключения. Такие станции используются как в общественных местах, так и дома. Полная зарядка занимает 4–6 часов.
- Уровень 3 (очень быстрая зарядка). Устройства третьего уровня – это наиболее современные и мощные зарядные станции с выходной мощностью 50–350 кВт. Они предназначены для установки в местах с высокой интенсивностью движения, например, на автомагистралях. Это зарядные устройства постоянного тока, позволяющие зарядить автомобиль за 15–60 минут.
Зарядный разъем Тип 2
Разъем типа 2 (также называемый разъемом Mennekes) является фактическим стандартом в Европе. Этот разъем состоит из 7 контактов и способен передавать мощность 22 кВт. Максимальный зарядный ток составляет 32 А при питании от трехфазного сигнала. Этот разъем можно встретить в зарядных станциях переменного тока типа 1 и 2. Он оснащен клеммами, расположенными по бокам, что позволяет закрепить разъем в розетке во время зарядки и защищает от случайного отсоединения. Кроме того, он оснащен светодиодом, сигнализирующим о ходе процесса зарядки, и кнопкой аварийной остановки, позволяющей немедленно прервать процесс зарядки в опасной ситуации. Встроенный в разъем датчик температуры позволяет отключить подачу питания, если система обнаружит перегрев.
Зарядный разъем Тип 1
Разъем типа 1, также известный как J Plug или разъем SAE J1772, широко используется в Северной Америке и Японии. Практически каждый автомобиль, выпускаемый для этих рынков (кроме Tesla), оснащен зарядной розеткой такого типа. У Tesla есть собственный стандарт зарядки, но существуют адаптеры, позволяющие подключать эти автомобили к станциям, оснащенным разъемом Type 1.
Разъем типа 1 можно встретить в зарядных устройствах переменного тока уровня 1 и 2. Он обеспечивает выходную мощность до 19,2 кВт с максимальным зарядным током 80 А. К недостаткам разъемов этого типа можно отнести невозможность питания от сети. трехфазный сигнал и отсутствие механизма автоматической фиксации разъема в гнезде.
Зарядный разъем CCS 1
Разъем CCS тип 1 (комбинированная система зарядки) представляет собой комбинацию разъема переменного тока типа 1 с двумя дополнительными контактами, предназначенными для быстрой зарядки постоянным током. CCS 1 служит стандартным разъемом для сверхбыстрой зарядки постоянным током в Северной Америке. Максимальная выходная мощность составляет 360 кВт при максимальном зарядном токе до 500 А.
Зарядный разъем CCS 2
Как и CCS 1, разъем CCS тип 2 представляет собой комбинацию разъема переменного тока типа 2 с двумя дополнительными контактами быстрой зарядки постоянным током, служащим стандартом быстрой зарядки постоянным током в Европе. Разъем CCS 2 имеет те же электрические параметры, что и CCS 1 – выходная мощность 500 кВт и максимальный зарядный ток 500 А.
Зарядный разъем CHAdeMO
Разъем CHAdeMO — это стандарт, разработанный в Японии для быстрых зарядных устройств постоянного тока, который был создан до того, как на рынке появились разъемы CCS. Он позволяет заряжать автомобиль током 400 А и мощностью 400 кВт. В настоящее время компоненты такого типа можно встретить на зарядных станциях постоянного тока в Японии, а также в автомобилях, выпускаемых для этого рынка. Одним из недостатков этой системы является отсутствие совместимости с любой системой зарядки переменного тока — в отличие от разъемов типа CCS, в случае CHAdeMO необходимо оборудовать автомобиль двумя отдельными розетками: одна для зарядки переменным током, а другая — для зарядки постоянным током.
Зарядный разъем GB/T
На китайском рынке в основном можно найти разъемы GB/T, доступные в двух вариантах: разъем GB/T AC для зарядных устройств переменного тока и разъем GB/T DC для зарядных устройств постоянного тока. В случае GB/T AC максимальная мощность зарядки составляет 7,4 кВт, а в случае GB/T DC – 237 кВт. В настоящее время ведутся работы над следующим поколением GB/T DC, мощность зарядки которого, как ожидается, составит 900 кВт.
Как видите, в области зарядных станций и разъемов для электромобилей не существует единой стандартизации, поэтому на рынке представлено несколько различных типов коннекторов. Они отличаются расположением контактов, электрическими характеристиками — максимальный ток и мощность зарядки, и технологией зарядки — переменное или постоянное напряжение.
Отдельные стандарты обычно несовместимы друг с другом, но на рынке имеются адаптеры, обеспечивающие совместимость. Но в любом случае, развитие инфраструктуры для электромобилей, включая стандартизацию разъёмов и увеличение доступности зарядных станций различных типов, играет ключевую роль в поддержке перехода к электрическому транспорту.
