Основи технологій зарядних систем для електромобільності Заряджання електромобілів у різних країнах здійснюється відповідно до різноманітних національних вимог. Ми даємо вам необхідні для цього базові знання — чітко та зрозуміло.

Які є стандарти заряджання? Огляд найпоширеніших типів штекерів

У міжнародному масштабі утвердилися три стандарти заряджання, що походять з Північної Америки, Європи та Китаю, кожен із різною формою штекерів і гніздових частин системи заряджання. Крім того, конструкція штекера для заряджання змінним струмом (режим 3, варіанти B і C) відрізняється від штекера для заряджання постійним струмом (режим 4). Завдяки широкому асортименту CHARX ми охоплюємо всі варіанти застосування:

Заряджання змінним і постійним струмом: у чому різниця? Який тип рекомендований для якої ситуації?

Заряджання змінним струмом
Змінний струм (AC) з мережі живлення спочатку йде через зарядну станцію та зарядний кабель у транспортний засіб — керовано, але без перетворення. Встановлений уже в автомобілі перетворювач змінного струму на постійний, так званий бортовий зарядний пристрій, перетворює його на постійний струм (DC), який може бути використаний для заряджання акумулятора. Оскільки зарядні станції змінного струму не потребують жодних електронних компонентів для перетворення, вони зазвичай дешевші за зарядні станції постійного струму і більш привабливі для приватного застосування. Залежно від зарядної станції, зарядного кабелю та бортового зарядного пристрою, потужність заряджання може досягати 22 кВт. Через порівняно низьку потужність заряджання змінним струмом більш щадне для акумулятора й завжди рекомендоване, якщо автомобіль не рухається протягом більше ніж 30 хвилин, наприклад, вночі під навісом, у гаражі чи біля готелю, а також протягом дня біля ресторанів або супермаркетів.

Заряджання постійним струмом
У разі використання цього способу силові контакти й поперечний переріз провідників штекера для системи заряджання транспортного засобу більші, ніж у разі заряджання змінним струмом. Можна передавати значно більшу зарядну потужність до 500 кВт (High Power Charging, HPC), що суттєво скорочує час заряджання. Тому й використовують терміни «швидке» чи «ультрашвидке заряджання». На відміну від заряджання змінним струмом, перетворення змінного струму на постійний здійснюється вже на зарядній станції, де встановлена ​​відповідна силова електроніка. Тому системи заряджання постійним струмом складніші й дорожчі і використовується в основному на комерційній основі. Рекомендується використовувати у тривалих поїздках із невеликими перервами, щоб поповнити запас ходу за кілька хвилин, наприклад, на місцях відпочинку на автомагістралях.

Що таке Combined Charging System (CCS)? Універсальний зарядний інтерфейс для заряджання змінним і постійним струмом

Спільно з провідними виробниками автомобілів ми розробили систему Combined Charging System (CCS). Особливістю є наявність у транспортному засобі зарядної розетки CCS, з якою сумісні штекери для системи заряджання як змінним, так і постійним струмом. Тому електромобілю потрібен лише один зарядний інтерфейс для заряджання змінним і постійним струмом.

Поверхні сполучення стандартів заряджання типу 1 і типу 2 відповідають своєю конструкцією принципу CCS. Ще у 2013 році Європейська комісія оголосила CCS типу 2 офіційним стандартом заряджання для всієї Європи. За цей час наша мета просування CCS як глобального стандарту швидкого заряджання була реалізована в значній частині світу. Дедалі більше країн переходять до використання CCS.

У чому практичні переваги CCS?

• Гнучке заряджання змінним і постійним струмом через розетку на транспортному засобі
• Виробники автомобілів заощаджують компоненти, місце та кошти
• Максимальна безпека завдяки електричному замку та контролю температури
• Широка популярність і поширення в багатьох країнах світу

Як працює зарядна станція? Як здійснюється процес заряджання? На що слід зважати під час інженерного проєктування?

Сучасні громадські й домашні зарядні станції мають відповідати високим вимогам щодо експлуатаційної готовності, безпеки та зручності. Складна конструкція з великою кількістю компонентів — не рідкість. Наші відеоролики наочно пояснюють структуру та взаємодію окремих компонентів та показують, як задовольнити усі вимоги сучасної інфраструктури заряджання, об’єднаної в мережу.

Глосарій Просте пояснення спеціальних термінів і скорочень

В кожній галузі виникає власна мова та термінологія, це необхідно вже для того, щоб давати назви новим технологіям. Тут ви знайдете роз’яснення скорочень і термінів, що часто використовуються в галузі електромобільності:

Транспортні засоби

• EV: Електромобіль (англ. Electric Vehicle). Збірний термін для всіх повністю або частково електрифікованих транспортних засобів.
• BEV: Акумуляторний електромобіль (англ. Battery Electric Vehicle). Суто електричний автомобіль, енергія приводу якого зберігається в хімічній формі в акумуляторах.
• HEV: Гібридний електромобіль (англ. Hybrid Electric Vehicle). Автомобіль, оснащений як двигуном внутрішнього згоряння, так і акумуляторним електроприводом.
• PHEV: Гібридний електромобіль (англ. Plug-in Hybrid Electric Vehicle). Аналогічно до HEV, але акумулятор може заряджатися від зовнішнього джерела через штекер для системи заряджання.

Штекери та гніздові частини для системи заряджання

• Вхідний роз’єм: гніздова частина системи заряджання електромобіля, в яку вставляють штекер для системи зарядки транспортного засобу. Інші назва — розетка на транспортному засобі.
• З’єднувач: штекер для системи заряджання, який вставляють у гніздову частину системи заряджання електромобіля. Інша назва — штекер для системи зарядки транспортного засобу.
• Вилка: штекер для системи заряджання, який вставляють у зарядну розетку зарядної станції. Інша назва — зарядний з’єднувач.
• Розетка: зарядна розетка в зарядній станції, до якої за допомогою мобільного зарядного кабелю змінного струму під’єднують транспортний засіб для його заряджання відповідно до режиму заряджання 3, варіант B. Інша назва — гніздова частина для системи зарядної станції.

Способи і стандарти заряджання

• Заряджання змінним струмом: заряджання змінним струмом в однофазній чи трифазній мережі (режим заряджання 1, 2 або 3).
• Заряджання постійним струмом: заряджання за допомогою постійного струму (режим заряджання 4).
• CCS: Combined Charging System: штекерна система зарядження для типу 1 і типу 2, яка дає змогу заряджати електромобілі як змінним, так і постійним струмом за допомогою лише однієї розетки на транспортному засобі.
• Combo: застаріле позначення системи CCS.
• Тип 1: стандарт заряджання для Північної Америки та інших регіонів, описаний у стандартах SAE J1772 і IEC 62196-3.
• Тип 2: стандарт заряджання для Європи та інших регіонів, описаний у стандарті IEC 62196-3.
• GB/T: національні стандарти Китаю. Стандарт GB/T 20234 описує стандарт заряджання для Китаю.
• NACS: Північноамериканський стандарт заряджання: альтернативний стандарт заряджання типу 1 для північноамериканського ринку.
• HPC: High Power Charging або ультрашвидке заряджання: заряджання постійним струмом на потужності 375 кВт або більше. За умови використання рідинного охолодження наразі можлива постійна потужність до 500 кВт або короткострокова потужність до 700 кВт.
• MCS: мегаватна зарядна система (англ. Megawatt Charging System). Стандарт заряджання постійним струмом для комерційних транспортних засобів потужністю до 3,75 МВт.
• V2G: Vehicle-to-Grid (від автомобіля до мережі). Тип двоспрямованого заряджання. Автомобіль не тільки заряджається від мережі живлення, але й може подавати енергію назад до мережі, коли це необхідно. Відповідає стандарту ISO 15118.
• V2H: від автомобіля до будинку (англ. Vehicle-to-Home). Аналогічно до V2G, але транспортний засіб слугує акумуляторною батареєю для будинку. Енергія, що віддається, не повертається в мережу, а використовується для максимального підвищення автономності (самозабезпечення) будинку.

Інфраструктура зарядки

• Зарядний пункт: можливість підключення й заряджання транспортного засобу. Зарядна станція має один або декілька зарядних пунктів.
• Система заряджання: взаємодія всіх технічних компонентів зарядної станції (електромеханіка, електроніка, програмне забезпечення), необхідних для заряджання автомобіля.
• Домашня зарядна станція: зарядна система для монтажу на стінку у спеціальному корпусі виробника. Використовується переважно для домашнього заряджання змінним струмом від 11 до 22 кВт, наприклад, у гаражі чи під автонавісом.
• Зарядна станція/зарядна колонка: розташована окремо система заряджання в індивідуальному для виробника дизайні та корпусі. Застосовується переважно для громадського або напівгромадського заряджання змінним та/або постійним струмом, включно із системою розрахунків, наприклад, біля готелів або супермаркетів.
• EVSE: Electric Vehicle Supply Equipment — обладнання для живлення електромобілів: див. «Домашня зарядна станція» та «Зарядна станція».
• Зарядний парк: поєднання кількох громадських або напівгромадських зарядних станцій, наприклад, на автомагістралях або в багаторівневих паркінгах.
• CPO: Charging Point Operator — оператор зарядного пункту: компанія чи юридична особа, яка керує окремими зарядними пунктами або зарядними парками та стягує плату з користувачів транспортних засобів за використану для заряджання енергію.

Обмін даними й керування

• CP: Control Pilot. Сигнальний контакт або сигнальний провід у зарядному кабелі типу 1, типу 2 або GB/T. Слугує для передачі інформації щодо керування між зарядною станцією і транспортним засобом.
• PP: Proximity Pilot. Сигнальний контакт або сигнальний провід у зарядному кабелі типу 2. Надає автомобілю інформацію про те, що відбувається заряджання з певним струмом заряджання, щоб активувався іммобілайзер.
• CC: підтвердження з’єднання (англ. Connection Confirmation). Сигнальний контакт або сигнальний провід в зарядному кабелі GB/T. Надає автомобілю інформацію про те, що відбувається заряджання з певним струмом заряджання, щоб активувати іммобілайзер.
• CS: комутатор з’єднання (англ. Connection Switch). Сигнальний контакт або сигнальний провід у зарядному кабелі типу 1. Повідомляє зарядну станцію про спрацьовування блокувального важеля на штекері для системи заряджання, щоб зарядна станція припинила подачу струму заряджання.
• IC-CPD: пристрій контролю та захисту вхідного кабелю (In-Cable-Control-and-Protection-Device). Захисний пристрій керування, інтегрований у зарядний кабель. Забезпечує заряджання однофазним змінним струмом відповідно до режиму заряджання 2 від побутових розеток потужністю до 3,6 кВт.
• Backend — серверна система: дає змогу CPO керувати своїми зарядними пунктами за допомогою програмного забезпечення. Включає керування користувачами, обробку платежів (зазвичай через стороннього постачальника) і технічний моніторинг зарядних пунктів через хмару.
• OCPP: відкритий протокол зарядних пунктів (англ. Open Charge Point Protocol). Використовується для обміну даними між зарядною станцією і серверною системою.
• PnC: Plug-and-Charge. Спрощення процесу оплати за допомогою автоматичної автентифікації та виставлення рахунків у фоновому режимі. Відповідає стандарту ISO 15118.