世界最先端の電気自動車用充電コネクタ規格を詳しく解説
明らかに、純粋な電気ベースの新エネルギー車は、自動車業界の一般的な傾向になっています。 しかし、バッテリー技術のブレークスルーを短期間で実現することが困難な現状では、電気自動車は、十分な充電設備によって自動車所有者の悩みを解決することを期待して、充電設備を広く展開しています。 電気自動車の充電コネクタは、充電機器の重要なコンポーネントとして、さまざまな国で規格が異なるため、直接的な対立に直面しています。 ここでは、世界のさまざまな電気自動車充電コネクタ規格を整理します。
1.コンボ
コンボソケットは、電気自動車の低速充電と急速充電を可能にします。 現在、SAE (Society of Automotive Engineers) を装備したアウディ、BMW、クライスラー、ダイムラー、フォード、GM、ポルシェ、フォルクスワーゲンなど、ヨーロッパで最も広く使用されているソケット タイプです。 ）充電インターフェースを開発しました。
2012 年 10 月 2 日、関連する SAE 委員会のメンバーによって投票された SAE J1772 の改訂草案が、世界で唯一の公式の DC 充電規格になりました。 J1772 の改訂に基づく DC 急速充電の平均の中心は、コンボ コネクタです。
標準の以前のバージョン (2010 年に作成) では、AC 充電用の基本的な J1772 コネクタが規定されており、充電レベルは低くなっています (120V の場合は AC Level1、240V の場合は Level2)。 この基本的なコネクタは現在広く使用されており、日産リーフ、シボレー ボルト、三菱 i-MiEV 電気自動車と互換性があります。 すべての元の機能に加えて、2012 年に策定された新しい J1772 規格のコンボ コネクタには、さらに 2 つのピンがあり、DC 急速充電に使用できますが、古い電気自動車の現在の生産とは互換性がありません。
長所: コンボ コネクタの最も重要な利点は、将来の自動車メーカーが、第 1 世代の小型の基本的な AC コネクタだけでなく、第 2 世代の大型の基本的な AC コネクタにも、新しいモデルでソケットを使用できることです。コンボ コネクタ、後者は DC 電流と AC 電流の両方を供給でき、2 つの異なる速度で充電できます。
欠点: 高速充電モードでは、最大 500 ボルトと 200 アンペアの電流を供給する充電ステーションが必要です。
2. テスラ
テスラ車には独自の充電基準があり、30 分で 300 キロメートル以上走行できると主張しています。 そのため、充電ソケットの最大容量は 120kw、最大電流は 80A です。
現在、テスラは米国に 908 のスーパーチャージャー ステーションを持っています。 中国に参入するために、テスラは私の国にも 7 つのスーパーチャージャー ステーションを設置しました。上海に 3 つ、北京に 2 つ、杭州に 1 つ、深センに 1 つです。 さらに、さまざまな地域によりよく統合するために、テスラは充電基準の管理を放棄し、中国で実施されているさまざまな国の国家基準を採用することを計画しています。
利点: 高度な技術、高い充電効率。
短所：各国の国家基準に反して、妥協なく売上を伸ばすことは難しい。 妥協すると充電効率が低下し、ジレンマとなります。
3.CCS
混沌とした充電インターフェース規格の現状を変えるために、フォード、GM、クライスラー、アウディ、BMW、メルセデス・ベンツ、フォルクスワーゲン、ポルシェの 8 つの主要なアメリカとドイツのメーカーは、2012 年に「共同充電システム」をリリースしました。 「Combined Charging System」（コンバインド・チャージング・システム）、「CCS」規格。
「共同充電システム」は、既存のすべての充電インターフェースを統合できるため、単相 AC 充電、高速三相 AC 充電、家庭用 DC 充電、超高速 DC 充電の 4 つのモードを 1 つのインターフェースで完了できます。
AEは複合充電システムを標準として選択し、SAEに加えて、欧州自動車製造業者協会（ACEA）も、すべてのプラグインで使用するDC / AC充電インターフェースとして複合充電システムを選択したと発表しました2017年から欧州で販売。電気自動車。 昨年、ドイツと中国が電気自動車の充電基準を統一して以来、中国もヨーロッパとアメリカの陣営に加わり、中国での電気自動車の開発に前例のない機会をもたらしています。 Zinoro 1E、Audi A3e-Tron、BAIC E150EV、BMW i3、Denza、Volkswagen e-up、Changan Yidong EV、SmartEV はすべて「CCS」標準陣営に属します。
利点：ドイツの 3 つの自動車メーカーである BMW、ダイムラー、フォルクスワーゲンは、中国での電気自動車への投資を増やす予定であり、CCS 基準は中国にとってより有利になる可能性があります。
短所：「CCS」規格をサポートするEVは、販売数が少ないか、販売され始めたばかりです。
4.チャデモ
CHAdeMOはCHARGE de Moveの略です。 日本の日産自動車と三菱自動車がサポートするCHAdeMOソケットです。 日本語から翻訳されたCHAdeMOは、「充電時間はコーヒーブレイクと同じくらい短い」という意味です。 この DC 急速充電ソケットは、最大 50kw の充電容量を提供できます。
この充電規格をサポートする EV モデルには、日産リーフ、三菱アウトランダー プラグイン ハイブリッド、シトロエン C-ZERO、プジョー iON、シトロエン ベルランゴ、プジョー パートナー、三菱 i-MiEV、三菱 MINICAB-MiEV、三菱 MINICAB-MiEV トラック、ホンダ フィットが含まれます。電気バージョン、マツダ DEMIOEV、スバル ステラ プラグイン ハイブリッド、日産 eEV200 など。 ここで、日産リーフと三菱 i-MiEV 電気自動車には 2 つの異なる充電ソケットがあり、そのうちの 1 つは基本的な J1772 コネクタに適していることに注意してください。これは、最初の部分で紹介されたコンボ コネクタです。 もう 1 つは、日本固有の CHAdeMO 標準コネクタに適しています。
CHAdeMOが採用している急速充電方式は図の通りで、車のCANバス信号で電流を制御しています。 つまり、バッテリーの状態を監視しながら、充電に必要な電流値をリアルタイムで計算し、通信回線を通じて充電器に通知します。 急速充電器は車から電流コマンドを受信し、指定された値に従って電流を供給します。
バッテリー管理システムを通じて、バッテリーの状態が監視され、電流がリアルタイムで制御され、高速で安全な充電に必要なすべての機能を完全に実現し、充電がバッテリーの普遍性によって制限されないようにします。 日本国内では、CHAdeMO規格に準拠した急速充電器が1,154台導入されています。 米国では、CHAdeMO の充電ステーションも広く「投網」されています。 米国エネルギー省の最新データによると、米国には 1,344 の CHAdeMO AC 急速充電ステーションがあります。
利点: データ制御ラインに加えて、CHAdeMO は通信インターフェイスとして CAN バスも使用します。 優れた耐ノイズ性と高いエラー検出能力により、通信の安定性と信頼性が高くなります。 その優れた充電安全記録は、業界によって確認されています。
短所: CHAdeMO はもともと 100 kW の充電出力用に設計されており、コネクタは非常にかさばりますが、充電車の出力電力は 50 kW しかありません。
5.GB/T20234
2006 年、中国は「電気自動車の導電性充電プラグ、ソケット、車両カプラー、および車両ジャックの一般要件」(GB/T20234-2006) を発行しました。 この国家規格は、充電電流を 16A、32A、および 250A AC と規定しています。 400A DC の接続の分類方法は、主に 2003 年に国際電気標準会議 (IEC) によって提案された規格を参考にしていますが、この規格では充電インターフェイスの接続ピン数、物理サイズ、およびインターフェイス定義は規定されていません。
2011 年に、中国は推奨される規格 GB/T20234-2011 を導入しました。これは GB/T20234-2006 の内容の一部を置き換え、定格 AC 電圧は 690V を超えてはならず、周波数は 50Hz でなければならないことを規定していました。 、および定格電流は 250A を超えてはなりません。 DC 定格電圧は 250A を超えてはなりません。 1000V以下、定格電流400A以下。
利点: 国家標準の 2006 年版と比較して、より多くの充電インターフェイス パラメータが詳細に校正されています。
短所: 標準はまだ完全ではありません。 また、あくまで推奨基準であり強制ではありません。
6. 新世代の ChaoJi 充電システム
2020 年に、中国電力委員会と CHAdeMO 委員会は共同で ChaoJi 工業化開発ルートに関する研究作業を開始し、それぞれ「電気自動車 ChaoJi 導電性充電技術白書」と CHAdeMO3.0 標準をリリースします。 .
Chao Ji の充電システムは、上位互換性と下位互換性があります。 新しい制御および誘導回路方式が策定され、ハードノード信号設計が追加されました。 障害が発生すると、セマフォを使用して反対側にすばやく通知し、時間内に迅速に応答して充電の安全性を確保します。 システム全体の安全モデルを確立し、絶縁監視性能を最適化し、I2t、y 静電容量、PE 導体の選択、最大短絡容量、PE 切断などの一連の安全問題を明確にします。 同時に、熱管理システムを再評価および設計し、充電接続デバイスのテスト方法を提案します。
Chao Ji の充電インターフェースは 7- ピンの端面設計を採用し、電圧レベルは 1000 (1500) V に達し、最大電流は 600A に達します。 ChaoJi 充電インターフェースは、全体のサイズを縮小し、適合許容範囲を最適化し、電源端子のサイズを縮小し、IPXXB 安全要件を満たすように設計されています。 同時に、ソケットのフロントエンドガイドの挿入深さを深くし、人間工学的要件を満たすプラグインおよびプラグ抜きのための物理的なガイドが設計されています。
Chao Ji充電システムは、単に高出力充電インターフェースを指すのではなく、制御およびステアリング回路、通信プロトコル、接続デバイスの設計と互換性、充電の安全性を含む、体系的な電気自動車DC充電ソリューションのセットですシステム、高出力、動作条件下での熱管理など。 Chao Ji の充電システムは世界向けの統一ソリューションであるため、同じ電気自動車を異なる国の対応する国の充電システムに適用できます。
要約する
現在市場に出回っている新エネルギー車のブランドの違いにより、適用される充電機器の規格は同じではなく、単一のタイプの充電コネクタ構造がすべてのモデルに対応できるわけではありません。 さらに、新エネルギー車の分野の技術はまだ成熟しています。 多くの自動車メーカーの充電パイルおよび充電接続システムは、依然として不安定な製品設計、潜在的な安全上の問題、異常な充電、実用化における車両パイル、および環境劣化に直面しています。 非互換性、試験基準の欠落など
今日、各国の自動車会社は、「標準」が電気自動車の開発見通しに影響を与える重要な要素であることを徐々に認識しています。 近年、世界の充電基準は「多様化」から「集中化」へと徐々に移行しています。 しかし、充電規格の統一を真に実現するためには、インターフェース規格だけでなく、現在の通信規格も必要です。 前者はコネクタが一致しているかどうかに関係し、後者はプラグが挿入されたときに電源がオンになるかどうかに関係します。 電気自動車の充電規格の統一には、まだ長い道のりがあります。 自動車会社と政府の両方が、電気自動車に未来をもたらす前に、さらに「姿勢をオープンにする」必要があります。 電気自動車の ChaoJi 伝導充電技術標準を推し進める私の国の主導的な力は、将来、より大きな役割を果たすことが期待されます。