차량은 가정용 아웃렛의 AC 전원을 사용하여 충전됩니다. 단상 그리드에서 최대 250 V 및 3상 그리드에서 최대 480 V의 전압이 적용될 수 있습니다. 최대 충전 전류는 16 A입니다. 차량과 충전 지점 간에 통신이 없습니다. 잔류 전류 장치(RCD)를 통한 퓨즈 보호는 필수 요구 사항입니다. 이전 설치의 경우 이 기준이 항상 보장되는 것은 아니므로 이 충전 모드가 권장되지는 않습니다.
E-mobility 충전 기술의 원리 전기차 요금은 국가별 조건에 따라 부과됩니다. 피닉스컨택트는 기본 지식을 명확하고 이해하기 쉽게 제공합니다.
어떤 충전 표준이 있습니까? 일반적인 커넥터 유형 개요
북미, 유럽 및 중국에서 시작되어 각각의 특정 형상을 갖는 세 가지 충전 표준이 충전 커넥터 및 충전 소켓에 대한 국제적 표준으로 확립되었습니다. 또한 AC 충전용 커넥터(모드 3, 케이스 B 및 C)는 DC 충전용 커넥터(모드 4)와 디자인이 다릅니다. 피닉스컨택트의 광범위한 CHARX 포트폴리오는 모든 사용 사례를 포함합니다.
1) 북미용 타입 1 표준은 인프라측 충전 커넥터를 제공하지 않습니다. 유럽에서는 이 경우 차량측의 타입 1 충전 커넥터 및 인프라측의 타입 2 충전 커넥터로 구성되는 어댑터 케이블이 사용됩니다.
어떤 충전 표준이 적용됩니까? 세계 지도에 표시된 현재 보급 현황
AC 및 DC 충전: 차이점은 무엇입니까? 어떤 상황에서 어떤 방법이 권장됩니가?
AC 충전
공급 네트워크의 교류 전류(AC)가 먼저 충전소 및 충전 케이블을 통해 차량으로 흐릅니다. 여기서 전류가 제어되지만 변환되지는 않습니다. 차량에 설치된 AC/DC 컨버터, 이른바 온보드 충전기만이 이를 배터리 충전에 사용할 수 있도록 직류 전류(DC)로 변환합니다. 따라서 AC 충전소는 변환 전자 장치가 필요하지 않기 때문에 일반적으로 DC 충전소보다 저렴하고 개인 애플리케이션에 더 매력적입니다. 충전소, 충전 케이블 및 온보드 충전기에 따라 최대 22 kW의 충전 전원을 얻을 수 있습니다. 이러한 비교적 낮은 전원으로 인해 AC 충전은 배터리에 부담을 주지 않으며 항상 차량을 30분 이상 주차할 경우에 권장됩니다(예: 간이 차고, 차고 또는 호텔에서 밤새 주차하거나 레스토랑 및 슈퍼마켓에서 낮 동안 주차하는 경우).
DC 충전
여기서는 충전 커넥터의 전원 접점 및 케이블 사이즈가 AC 충전보다 큽니다. 최대 500 kW(고출력 충전, HPC)의 훨씬 더 높은 충전 전원을 전송할 수 있으므로 충전 시간이 크게 단축됩니다. 따라서 이를 고속 충전 또는 초고속 충전이라고도 합니다. AC 충전과 달리 적절한 전원 전자 장치가 설치된 충전소에서 전원이 AC에서 DC로 변환됩니다. 따라서 DC 충전은 이러한 이유로 더욱 복잡하고 비용 집약적이며 주로 상업적으로 사용됩니다. 예를 들어, 장거리 주행 중에 고속도로 주유소 등에서 짧은 휴식 시간 동안 몇 분 안에 재충전하는 경우에 권장됩니다.
AC 및 DC 충전에는 어떤 충전 모드가 있습니까? 충전 프로세스는 다양한 방식으로 수행될 수 있습니다.
모드 1에 따라, 최대 충전 전류는 32 A이지만 충전 케이블에 IC-CPD(In-Cable Control-and-Protection Device)가 장착됩니다. 이 장치는 잔류 전류 세이프티 장비(RCD)를 포함하며 차량과 통신하여 충전 프로세스를 제어합니다.
모드 3의 경우 차량은 필요한 잔류 전류 장치(RCD)가 이미 통합된 충전소 또는 가정용 충전기에서 AC 전류를 사용해 충전됩니다. 충전소에서 차량과의 통신이 수행됩니다. 차량은 최대 250 V의 단상 그리드 및 최대 480 V의 3상 그리드에서 최대 63 A의 충전 전류를 사용하여 충전할 수 있습니다. 모드 3은 세 가지 케이스로 나뉩니다.
케이스 A에서는 차량에 영구적으로 연결되는 충전 케이블이 사용됩니다. 따라서 충전 케이블은 충전소의 충전 소켓에 삽입되는 인프라 충전 플러그인 커넥터 장치가 한쪽 끝에만 있습니다. 케이스 A가 표준에 기술되어 있지만 오늘날 실제로는 거의 사용되지 않습니다.
케이스 B의 경우 차량의 트렁크 등에 넣어 운반하는 모바일 AC 충전 케이블이 필요합니다. 이 케이블의 양쪽 끝에는 커넥터 장치가 있는데, 이때 한쪽 끝에서는 차량 충전 커넥터가 차량 충전 인렛에 삽입됩니다. 다른 쪽 끝에서는 인프라 충전 플러그가 충전소의 충전 소켓에 삽입됩니다. 케이스 B는 주로 공영 충전소에서 사용됩니다.
케이스 C는 충전 케이블이 충전소에 영구적으로 고정되어 있기 때문에 케이스 A와 반대입니다. 케이블의 다른 쪽 끝에는 차량 충전 인렛에 삽입되는 커넥터 장치인 차량 충전 커넥터가 있습니다. 케이스 C는 민간 부문에서 매우 자주 사용됩니다.
이 모드는 고속 충전소에서의 DC 충전을 설명하는 유일한 모드입니다. 최대 500 A의 높은 충전 전류로 인해 높은 안전성 요구 사항이 적용됩니다. 따라서 이 경우 충전 케이블은 항상 충전소에 영구적으로 고정됩니다. 플러그타입 연결은 차량측에만 제공되며 차량 충전 커넥터 형태로 차량 충전 인렛에 삽입됩니다. 따라서 모드 4는 모드 3과 같이 세 개의 케이스로 나뉘지 않습니다. 충전 커넥터의 전원 접점에 대한 온도 모니터링과 절연 모니터링과 같은 충전소의 추가 보호 기능도 필요합니다.
결합 충전 시스템(CCS)이란 무엇입니까? AC 및 DC 충전을 위한 하나의 범용 충전 인터페이스
피닉스컨택트는 주요 자동차 제조업체와 함께 결합 충전 시스템(CCS)을 개발했습니다. 특별한 기능은 AC 및 DC 충전 커넥터가 모두 장착되는 차량의 CCS 충전 인렛입니다. 따라서 전기 차량에는 AC 및 DC 충전을 위한 하나의 충전 인터페이스만 필요합니다.
타입 1 및 타입 2 충전 표준의 결합면 구조는 CCS 원리를 따릅니다. CCS 타입 2는 2013년 유럽 위원회에서 유럽 전역의 공식 충전 표준으로 선언되었습니다. 그 동안 CCS를 글로벌 고속 충전 표준으로 확립하려는 피닉스컨택트의 목표는 전 세계 많은 지역에서 현실이 되었습니다. 그리고 점점 더 많은 국가들이 CCS를 채택하고 있습니다.
실제로 CCS의 이점은 무엇입니까?
- 단 하나의 차량 충전 인렛을 통한 유연한 AC 및 DC 충전
- 차량 제조업체를 위한 컴포넌트, 공간 및 비용 절약
- 액추에이터 연동 장치 및 온도 모니터링을 통한 최고 수준의 안전성
- 전세계 많은 지역에서 광범위한 채택 및 보급
충전 커넥터 잠금 충전 시 최고 수준의 안전성 제공
모든 CCS 충전 인렛에는 표준에 따라 전자기 잠금 액추에이터가 장착됩니다. 이 장치로 인해 충전 프로세스 도중 충전 커넥터가 결합면의 잠금 클립에 직접 잠기거나 측면에 잠깁니다.
액추에이터 볼트는 높은 인발력을 견디도록 설계되었습니다. 따라서 충전 프로세스 도중 충전 커넥터를 차량에서 분리하는 것이 불가능합니다.
정밀한 온도 모니터링 안정적인 과열 방지
안전한 충전 프로세스에는 또한 CCS 충전 시스템의 온도 모니터링이 포함됩니다. IEC 62196에 따라 온도는 90°C를 초과하지 않아야 합니다. 따라서 Pt 1000과 같은 온도 의존적 저항 센서는 DC 전원 접점에서 빠르고 정확한 온도 측정을 보장합니다.
온도 값은 해당 신호 출력을 통해 충전 컨트롤러에 전송됩니다. 예를 들어 외부 온도가 지나치게 높거나 과부하로 인해 과열이 발생하면 충전 컨트롤러가 충전 프로세스를 중단하거나 충전 전력을 낮출 수 있습니다.
충전소는 어떻게 작동합니까? 충전 프로세스 중에 어떤 일이 발생합니까? 엔지니어링 시에 고려해야 할 사항은 무엇입니까?
오늘날 충전소 및 가정용 충전기는 가용성, 안전성 및 편의성에 대한 높은 요구를 충족할 수 있어야 합니다. 대부분의 장치가 많은 수의 컴포넌트로 구성된 복잡한 구조로 만들어져 있습니다. 피닉스컨택트의 비디오에서는 개별 컴포넌트의 구조 및 상호 작용을 명확하게 설명하고 네트워크화된 첨단 충전 인프라의 모든 요구 사항을 충족하는 방법을 보여줍니다.
충전 전류는 어떻게 전기차에 전달됩니까? 충전 기능 단위
- 전원 전자 장치
- 전원 컨택터
- 퓨즈
- 냉각 장치
- 충전 케이블
- 인프라 충전 소켓
- 차량 충전 인렛
충전 프로세스는 어떻게 제어됩니까? 기능 영역 "제어 및 모니터링"
- 충전 컨트롤러
- 에너지 측정
- 잔류 전류 모니터링
- 절연 모니터링
- 온도 측정
충전소는 어떻게 통신합니까? 네트워크화 및 통신 기능 단위
- RFID를 통한 사용자 인증
- LED 상태 표시기
- 터치 작동
- 셀룰러 통신을 통한 무선 연결
- Ethernet을 통한 유선 연결
- Ethernet 서지 보호
많이 비용이 드는 오류를 방지하는 방법은 무엇입니까? 공급 및 보호 기능 단위
- 파워 서플라이
- 서지 보호
- 장치 보호
- 부하 측정
- 에너지 모니터링
어떤 방법으로 배선 및 설치됩니까? 연결 기능 단위
- 케이블 입구
- 피드-인용 전원 연결
- 마샬링 및 전위 분배
- 데이터 연결
- 유지 관리용 소켓 및 USB 포트
용어집 명확하게 설명된 기술 용어 및 약어
각 사업 영역에서 고유한 언어와 용어가 개발되고 있으며 신기술에 새로운 이름이 부여될 수 있습니다. 여기에는 e-mobility 분야에서 일반적으로 사용되는 용어 및 약어에 대한 설명이 나와 있습니다.
차량
- EV: 전기차. 완전히 또는 부분적으로 전기를 사용하여 구동되는 모든 차량을 총칭하는 용어.
- BEV: 배터리 전기차. 배터리에 화학적 형태로 저장되어 있는 구동 에너지를 사용하여 순수하게 전기로 구동되는 차량.
- HEV: 하이브리드 전기차. 내연 기관과 배터리 전기 드라이브를 모두 갖춘 차량.
- PHEV: 플러그-인 하이브리드 전기차. HEV와 비슷하지만 충전 커넥터(플러그-인)를 통해 외부에서 배터리 충전이 가능.
충전 커넥터 및 소켓
- 인렛: 차량 충전 커넥터가 삽입되는 전기차의 충전 소켓. 차량 충전 인렛이라고도 합니다.
- 커넥터: 전기차의 충전 인렛에 삽입되는 충전 커넥터. 차량 충전 커넥터라고도 합니다. - 플러그: 충전소의 충전 소켓에 삽입되는 충전 커넥터. 인프라 충전 플러그라고도 합니다.
- 소켓 아웃렛: 차량이 모바일 AC 충전 케이블을 통해 연결되고 충전 모드 3, 케이스 B에 따라 충전되는 충전소의 충전 소켓. 인프라 충전 소켓이라고도 합니다.
충전 타입 및 표준
- AC 충전: 단상 또는 3상 교류 전류를 사용한 충전(충전 모드 1, 2 또는 3).
- DC 충전: 직류 전류를 사용한 충전(충전 모드 4).
- CCS: 결합 충전 시스템: 단 하나의 차량 충전 인렛을 사용하여 AC 및 DC 충전이 모두 가능한 타입 1 및 타입 2용 충전 연결 시스템.
- 콤보: CCS의 이전 명칭.
- 타입 1: SAE J1772 및 IEC 62196-3 표준에 설명된 북미 및 기타 지역의 충전 표준.
- 타입 2: IEC 62196-3 표준에 설명된 유럽 및 기타 지역의 충전 표준.
- GB/T: 중국 국가 표준. GB/T 20234 표준은 중국의 충전 표준을 설명합니다.
- NACS: 북미 충전 표준: 북미 시장을 위한 타입 1의 대체 충전 표준.
- HPC: 고출력 충전 및 초고속 충전: 375 kW 이상의 전력으로 DC 충전. 액체 냉각을 사용하면, 현재 최대 500 kW, 단기간 최대 700 kW가 영구적으로 가능합니다.
- MCS: 메가와트 충전 시스템. 최대 3.75 MW의 전원을 사용한 다용도 차량의 DC 충전을 위한 충전 표준.
- V2G: Vehicle-to-Grid. 양방향 충전의 한 형태입니다. 차량은 전력 공급망에서 충전되고 필요에 따라 에너지를 전력 공급망으로 다시 공급할 수도 있습니다. ISO 15118 표준에 따름.
- V2H: Vehicle-to-Home. V2G와 동일하지만 차량이 가정용 배터리 역할을 수행합니다. 공급된 에너지는 전력 공급망으로 다시 공급되지 않습니다. 대신, 가정의 자율성(자급자족)을 극대화하는 데 사용됩니다.
충전 인프라
- 충전 지점: 차량을 연결 및 충전하기 위한 지점. 충전소에는 하나 이상의 충전 지점이 있습니다.
- 충전 시스템: 차량 충전에 필요한 충전소 내의 모든 기술 컴포넌트(전자 기계, 전자 장치, 소프트웨어)의 상호 작용.
- 가정용 충전기: 제조업체별 하우징이 적용된 패널 마운트 충전 시스템. 주로 차고나 간이 차고와 같은 최대 11 kW 또는 22 kW를 사용하는 주거 환경에서 개인 AC 충전에 사용됩니다.
- 충전소: 제조업체별 하우징이 적용된 독립형 충전 시스템. 주로 호텔이나 슈퍼마켓 등과 같은 곳의 청구 시스템을 포함하여 공공 또는 준공공 AC 및/또는 DC 충전에 사용됩니다.
- EVSE: Electric Vehicle Supply Equipment: 가정용 충전기 및 충전소 참조.
- 충전 시설: 고속도로, 주차장 등에 있는 여러 공영 또는 반공영 충전소의 네트워크.
- CPO: Charging Point Operator: 개별 충전 지점 또는 충전 시설을 운영하고 차량 사용자에게 충전된 에너지에 대해 요금을 부과하는 회사 또는 법인.
통신 및 제어
- CP: Control pilot. 타입 1, 타입 2 및 GB/T 충전 케이블의 신호 접점 또는 신호 라인. 충전소와 차량 간에 제어 정보를 전송하는 데 사용됩니다.
- PP: Proximity pilot. 타입 2 충전 케이블의 신호 접점 또는 신호 라인. 이모빌라이저가 활성화되도록 특정 충전 전류를 사용해 충전 중이라는 사실을 차량에 알립니다.
- CC: Connection confirmation. GB/T 충전 케이블의 신호 접점 또는 신호 라인. 이모빌라이저가 활성화되도록 특정 충전 전류를 사용해 충전 중이라는 사실을 차량에 알립니다.
- CS: Connection switch. 타입 1 충전 케이블의 신호 접점 또는 신호 라인. 충전소에서 충전 전류를 차단할 수 있도록 충전 커넥터의 잠금 레버가 작동할 경우 충전소에 알립니다.
- IC-CPD: In-cable control and protection device. 충전 케이블에 통합된 제어 및 보호 장치입니다. 최대 3.6 kW 전원의 가정용 소켓에서 충전 모드 2에 따른 단상 AC 충전을 가능하게 합니다.
- 백엔드: CPO가 소프트웨어측에서 충전 지점을 작동할 수 있도록 합니다. 사용자 관리, 지불 처리(일반적으로 타사 제공업체를 통해) 및 클라우드를 통한 충전 지점의 기술 모니터링이 포함됩니다.
- OCPP: Open Charge Point Protocol. 충전소와 백엔드 간의 통신에 사용됩니다.
- PnC: Plug-and-charge. 인증 및 청구가 백그라운드에서 자동으로 실행되도록 하여 청구 프로세스를 단순화합니다. ISO 15118 표준에 따름.
