Şarj konnektörleri ve şarj prizleri için kendi özel geometrilerine sahip Kuzey Amerika, Avrupa ve Çin menşeli üç şarj standardı uluslararası ölçekte kabul edilmiştir. İlave olarak, AC şarj (mod 3, B ve C durumları) için konnektör, DC şarj (mod 4) için olan konnektörden farklı bir tasarırma sahiptir. Geniş CHARX ürün portföyümüz tüm kullanım durumlarını kapsamaktadır:
Kuzey Amerika için Tip 1 standardı, altyapı tarafında bir şarj konnektörü sağlamaz. Avrupa'da, bu durumda araç tarafında Tip 1 şarj konnektörü ve altyapı tarafında Tip 2 şarj konnektöründen oluşan bir adaptör kablosu kullanılır.
AC şarj
Şebeke elektriğinden gelen alternatif akım (AC) önce şarj istasyonu ve şarj kablosu yoluyla kontrollü, fakat dönüşümsüz şekil araca akar. Sadece araca monte edilmiş olan araç üstü şarj cihazı adlı bir AC/DC dönüştürücü, bunu bataryayı şarj etmek için kullanılabilen düz akıma (DC) dönüştürür. Bu nedenle AC şarj istasyonları dönüşüm elektronik devrelerine ihtiyaç duymadığından, genellikle DC şarj istasyonlarından daha ucuz ve özel uygulamalar için daha caziptir. Şarj istasyonuna, şarj kablosuna ve araç üstü şarj cihazına bağlı olarak, 22 kW'a kadar şarj güçleri elde edilebilir. Bu göreceli olarak düşük güçler nedeniyle AC şarj pil üzerinde daha naziktir ve araç 30 dakikadan uzun süre için park edildiğinde daima tavsiye edilir - örneğin geceleyin bir sundurmada, garajda veya otelde ve gün içinde restoran ve süpermarketlerde.
DC şarj
Burada, şarj konnektörünün güç kontakları ve kablo kesit alanları AC şarj için olandan daha büyüktür. 500 kW'a kadar çok daha yüksek şarj güçleri (Yüksek Güçlü Şarj, HPC) iletilebilir ve bu, şarj sürelerini büyük ölçüde azaltır. Bundan dolayı, bu aynı zamanda hızlı şarj veya çok hızlı şarj olarak da adlandırılır. AC şarjın aksine, uygun güç elektroniklerinin monte edildiği şarj istasyonunda güç AC'den DC'ye dönüştürülür. Dolayısıyla, diğerlerinin yanı sıra bu sebeple DC şarj daha karmaşık ve pahalıdır ve ticari olarak hakim şekilde kullanılmaktadır. Kısa molalı uzun sürüş mesafeleri için, örneğin otoyol servis istasyonlarında aracın birkaç dakika şarj edilmesi önerilir.
Araç, ev prizinin AC gücüyle şarj edilir. Monofaze şebekelerde 250 V'a, trifaze şebekelerde 480 V'a kadar gerilimler uygulanabilir. Maksimum şarj akımı 16 A'dır. Araç ile şarj noktası arasında haberleşme yoktur. Bir kaçak akım cihazı (RCD) yoluyla sigorta koruması zorunlu bir gerekliliktir. Bunun eski tesisatlarda her zaman garanti edilmemesi nedeniyle, Phoenix Contact bu şarj modunu önermemektedir.
Mod 1 gibi, fakat burada maksimum şarj akımı 32 A'dir ve şarj kablosu Kablo-İçi Kontrol ve Koruma Cihazı (IC-CPD) ile teçhiz edilmiştir. Bu cihaz, kaçak akım emniyet ekipmanı (RCD) içerir, araçla haberleşir ve böylece şarj işlemini kontrol eder.
Mod 3 ile, araçlar gerekli kaçak akım cihazının (RCD) zaten entegre edilmiş olduğu bir şarj istasyonunda veya ev tipi şarj istasyonunda şarj edilir. Şarj istasyonu araç ile haberleşmeyi sağlar. Araç 250 V'a kadar monofaze şebekelerde ve 480 V'a kadar trifaze şebekelerde 63 A maksimum şarj akımıyla şarj edilebilir. Mod 3 üç duruma ayrılır:
A durumunda, bir şarj kablosu kullanılan araca kalıcı olarak bağlanır. Dolayısıyla, bir uçta sadece bir konnektör ünitesine sahiptir: Şarj istasyonunda şarj prizine takılan altyapı şarj fişi. A durumu standartlarda açıklanmış olsa da, bugün pratikte neredeyse hiç kullanılmamaktadır.
B durumu, örneğin bagajda taşınan bir mobil AC şarj kablosu gerektirir. Her iki uçta bir konnektör ünitesine sahiptir: Bir uçta, araç şarj konnektörü araç şarj girişine takılır. Diğer uçta, altyapı şarj fişi şarj istasyonundaki şarj prizine takılır. B durumu esas olarak kamusal şarj istasyonlarında kullanılır.
C durumu A durumunun tersidir; çünkü bu durumda şarj kablosu kalıcı olarak şarj istasyonuna sabitlenir. Kablonun diğer ucu, araç şarj girişine takılan bir konnektör ünitesine sahiptir. C durumu, özel sektörde çok sık kullanılmaktadır.
Bu mod, hızlı şarj istasyonlarında DC şarjı tanımlayan tek moddur. 500 A'e kadar yüksek şarj akımları nedeniyle daha yüksek emniyet şartları uygunmaktadır. Bundan dolayı, bu durumda şarj kablosu daima kalıcı olarak şarj istasyonuna sabitlenir. Tak-çıkar bağlantı sadece araç tarafında, araç şarj girişine takılan araç şarj konnektörü şeklinde sağlanır. Dolayısıyla mod 4, (mod 3 gibi) üç duruma ayrılmaz. Şarj konnektöründeki güç kontaklarının sıcaklık izlemesi ve şarj istasyonunda izolasyon izleme gibi ilave koruyucu fonksiyonlar da gereklidir.
Önde gelen otomobil üreticileriyle birlikte Kombine Şarj Sistemini (CCS) geliştirdik. Ekstra özellik, hem AC hem DC şarj konnektörlerinin uyduğu araçtaki CCS şarj girişidir. Bu sayede elektrikli araç AC ve DC şarj için sadece bir şarj arayüzüne ihtiyaç duyar.
Tip 1 ve tip 2 şarj standartlarının birleşim yüzeyi yapısı CCS prensibine uyar. CCS tip 2, 2013'te Avrupa Komisyonu tarafından tüm Avrupa için resmi şarj standardı olarak ilan edilmiştir. Geçen süre içerisinde, CCS'yi küresel hızlı şarj standardı haline getirme hedefimiz dünyanın büyük kısmında gerçekleşti. Ve giderek daha fazla ülke CCS'yi benimsiyor.
Tüm CCS şarj girişleri, standartlara uygun bir elektromanyetik kilitleme aktüatörü ile donatılmıştır. Bu, şarj işlemi sırasında şarj konnektörünü yandan veya doğrudan temas yüzeyindeki kilitleme klipsine kilitler.
Aktüatör cıvatası, büyük çekme kuvvetlerine dayanacak şekilde tasarlanmıştır. Dolayısıyla şarj işlemi sırasında şarj konnektörünü çıkarmak mümkün olmaz.
Bir emniyetli şarj işlemi aynı zamanda CCS şarj sisteminde sıcaklık izlemeyi de içerir. IEC 62196'ya göre, ısınma 90°C'yi geçmemelidir. Bu nedenle, sıcaklığa bağlı direnç sensörleri, örneğin Pt 1000, DC güç kontaklarında hızlı ve hassas sıcaklık ölçümü sağlar.
Sıcaklık değerleri, ilgili sinyal çıkışları yoluyla şarj kontrolörüne bildirilir. Eğer örneğin aşırı yüksek dış sıcaklıklar veya aşırı yük nedeniyle aşırı ısınma oluşursa, şarj kontrolörü şarj işlemini durdurabilir veya şarj gücünü düşürebilir.
Günümüzün şarj istasyonları ve ev tipi şarj istasyonları kullanılabilirlik, emniyet ve elverişlilikle ilgili yüksek talepleri bir dereceye kadar karşılamak zorundadır. Çok sayıda komponentten oluşan bir kompleks yapı sıradışı değildir. Videolarımız bireysel komponentlerin yapısını ve etkileşimini anlaşılır şekilde açıklamakta ve son teknolojiye sahip ve network'e bağlanmış bir şarj altyapısının tüm gerekliliklerinin nasıl karşılanacağını göstermektedir.
Her iş kolu kendi dil ve terminolojisini geliştirir ve yeni teknolojileri adlandırır. Burada, e-mobilite alanında yaygın olarak kullanılan terim ve kısaltmaların açıklamasını bulacaksınız:
Araçlar
Şarj konnektörleri ve soketler
Şarj türleri ve standartları
Şarj altyapısı
Haberleşme ve kontrol
