세계 최고의 전기차 충전 커넥터 규격에 대한 자세한 설명
분명히 순수 전기 기반의 신에너지 자동차는 자동차 산업의 일반적인 추세가 되었습니다. 그러나 단기간에 배터리 기술의 비약적인 발전이 어려운 현 상황에서 전기차는 충분한 충전 장비를 통해 차주들의 고민을 해결해 주기 위해 충전 시설을 널리 보급하고 있다. 충전 장비의 핵심 부품인 전기 자동차 충전 커넥터는 여러 국가의 다른 표준으로 인해 직접적인 충돌에 직면해 있습니다. 여기에서 세계의 다양한 전기 자동차 충전 커넥터 표준을 분류합니다.
1. 콤보
콤보 소켓은 전기 자동차의 느린 충전과 빠른 충전이 가능합니다. 현재 SAE(Society of Automotive Engineers)를 탑재한 Audi, BMW, Chrysler, Daimler, Ford, GM, Porsche, Volkswagen 등 유럽에서 가장 널리 사용되는 소켓 유형입니다. ) 충전 인터페이스를 개발했습니다.
2012년 10월 2일, 관련 SAE 위원회 위원들의 투표로 SAE J1772의 수정된 초안이 세계에서 유일한 공식 DC 충전 표준이 되었습니다. J1772 개정판을 기반으로 하는 DC 급속 충전 평균의 핵심은 콤보 커넥터입니다.
표준의 이전 버전(2010년 제작)은 더 낮은 충전 레벨(120V의 경우 AC 레벨 1 및 240V의 경우 레벨 2)로 AC 충전을 위한 기본 J1772 커넥터를 지정했습니다. 이 기본 커넥터는 오늘날 널리 사용되며 Nissan Leaf, Chevrolet Volt 및 Mitsubishi i-MiEV 전기 자동차와 호환됩니다. 모든 원래 기능 외에도 2012년에 공식화된 새로운 J1772 표준의 콤보 커넥터에는 DC 고속 충전에 사용할 수 있는 핀이 2개 더 있지만 기존 전기 자동차의 현재 생산과 호환되지 않습니다.
장점: 콤보 커넥터의 가장 큰 장점은 향후 자동차 제조사들이 1세대 소형 기본 AC 커넥터뿐만 아니라 2세대 대형 커넥터에도 소켓을 사용할 수 있다는 점이다. 콤보 커넥터, 후자는 두 가지 다른 속도로 충전하는 DC 및 AC 전류를 모두 제공할 수 있습니다.
단점: 고속 충전 모드를 사용하려면 최대 500볼트 및 200암페어의 전류를 제공하는 충전 스테이션이 필요합니다.
2. 테슬라
Tesla 자동차에는 30분에 300km 이상을 달릴 수 있다고 주장하는 자체 충전 표준이 있습니다. 따라서 충전 소켓의 최대 용량은 120kw이고 최대 전류는 80A입니다.
현재 Tesla는 미국에 908개의 슈퍼차저 스테이션을 보유하고 있습니다. 테슬라도 중국 진출을 위해 중국 상하이 3곳, 베이징 2곳, 항저우 1곳, 선전 1곳 등 우리나라 7곳에 슈퍼차저를 세웠다. 또한 Tesla는 다양한 지역에 더 잘 통합하기 위해 충전 표준에 대한 통제를 포기하고 중국에서 시행되고 있는 여러 국가의 국가 표준을 채택할 계획입니다.
장점: 첨단 기술, 높은 충전 효율.
단점: 여러 국가의 국가 표준과 달리 타협 없이 매출을 늘리기가 어렵습니다. 타협 후에는 충전 효율이 떨어지며, 이것이 딜레마입니다.
3. CCS
혼란스러운 충전 인터페이스 표준의 현상을 바꾸기 위해 포드, GM, 크라이슬러, 아우디, BMW, 메르세데스-벤츠, 폭스바겐, 포르쉐 등 미국과 독일 8대 제조사가 2012년 '공동 충전 시스템'을 출시했다. "Combined Charging System"(결합 충전 시스템), "CCS" 표준.
"공동 충전 시스템"은 기존의 모든 충전 인터페이스를 통합하여 단상 AC 충전, 고속 3상 AC 충전, 가정용 DC 충전 및 초고속 DC 충전의 4가지 모드를 하나의 인터페이스로 완료할 수 있습니다.
AE는 통합 충전 시스템을 표준으로 선택했으며, SAE 외에도 유럽 자동차 제조업체 협회(ACEA)도 통합 충전 시스템을 모든 플러그인에서 사용하기 위한 DC/AC 충전 인터페이스로 선택했다고 발표했습니다. 2017년부터 유럽에서 판매됩니다. 전기 자동차. 지난해 독일과 중국이 전기차 충전 표준을 통일한 이후 중국도 유럽과 미국 진영에 합류해 중국 전기차 발전에 전례 없는 기회를 제공했다. Zinoro 1E, Audi A3e-Tron, BAIC E150EV, BMW i3, Denza, Volkswagen e-up, Changan Yidong EV, SmartEV는 모두 "CCS" 표준 진영에 속합니다.
장점: 독일 자동차 3사인 BMW, 다임러, 폭스바겐은 중국에서 전기차에 대한 투자를 늘리고 CCS 표준은 중국에 더 유리할 수 있다.
단점: "CCS" 표준을 지원하는 EV는 소량 판매되거나 이제 막 판매를 시작합니다.
4. 차데모
CHAdeMO는 CHArge de Move의 약자입니다. 일본 닛산과 미쓰비시 자동차에서 지원하는 CHAdeMO 소켓입니다. 일본어로 번역된 CHAdeMO는 "충전 시간이 커피 한 잔만큼 짧다"라는 의미입니다. 이 DC 고속 충전 소켓은 최대 50kw의 충전 용량을 제공할 수 있습니다.
이 충전 표준을 지원하는 EV 모델에는 Nissan Leaf, Mitsubishi Outlander Plug-in Hybrid, Citroen C-ZERO, Peugeot iON, Citroen Berlingo, Peugeot Partner, Mitsubishi i-MiEV, Mitsubishi MINICAB-MiEV, Mitsubishi MINICAB-MiEV Truck, Honda Fit이 있습니다. 전기 버전, Mazda DEMIOEV, Subaru Stella 플러그인 하이브리드, Nissan eEV200 등 Nissan Leaf 및 Mitsubishi i-MiEV 전기 자동차에는 두 개의 다른 충전 소켓이 있으며 그 중 하나는 기본 J1772 커넥터에 적합합니다. 첫 번째 부분에서 소개된 콤보 커넥터입니다. 다른 하나는 일본 고유의 CHAdeMO 표준 커넥터에 적합합니다.
그림은 CHAdeMO에서 채택한 급속 충전 방식으로, 전류는 자동차의 CAN 버스 신호에 의해 제어됩니다. 즉, 배터리 상태를 모니터링하는 동안 충전에 필요한 현재 값이 실시간으로 계산되고 통신 회선을 통해 충전기에 알림이 전송됩니다. 급속 충전기는 적시에 차량에서 전류 명령을 수신하고 지정된 값에 따라 전류를 제공합니다.
배터리 관리 시스템을 통해 배터리 상태를 모니터링하고 전류를 실시간으로 제어하여 빠르고 안전한 충전에 필요한 모든 기능을 완벽하게 구현하여 배터리의 보편성에 의해 충전이 제한되지 않도록 합니다. 일본에서는 CHAdeMO 표준에 따라 설치된 급속 충전기 1,154개가 사용 중입니다. 미국에서는 CHAdeMO의 충전소도 널리 "캐스팅"되었습니다. 미국 에너지부의 최신 데이터에 따르면 미국에는 1,344개의 CHAdeMO AC 급속 충전소가 있습니다.
장점: 데이터 제어 라인 외에도 CHAdeMO는 CAN 버스를 통신 인터페이스로 사용합니다. 노이즈 내성이 우수하고 오류 검출 능력이 높아 통신 안정성과 신뢰성이 높습니다. 우수한 충전 안전 기록은 업계에서 확인되었습니다.
단점: CHAdeMO는 원래 100kW의 충전 출력을 위해 설계되었으며 커넥터가 매우 부피가 크지만 충전 차량의 출력 전력은 50kW에 불과합니다.
5. GB/T20234
2006년에 중국은 "전기 자동차 전도성 충전 플러그, 소켓, 차량 커플러 및 차량 잭에 대한 일반 요구 사항"(GB/T20234-2006)을 발표했습니다. 이 국가 표준은 충전 전류를 16A, 32A 및 250A AC로 지정합니다. 400A DC와의 연결 분류 방식은 2003년 IEC(International Electrotechnical Commission)에서 제안한 표준을 주로 따르고 있지만, 이 표준에서는 충전 인터페이스의 연결 핀 수, 물리적 크기 및 인터페이스 정의를 지정하지 않습니다.
2011년에 중국은 정격 AC 전압이 690V를 초과하지 않아야 하고 주파수가 50Hz여야 한다고 규정한 GB/T20234-2006의 일부 내용을 대체하는 권장 표준 GB/T{1}}를 도입했습니다. , 정격 전류는 250A를 초과하지 않아야 합니다. DC 정격 전압은 250A를 초과해서는 안됩니다. 1000V 이하, 정격 전류 400A 이하.
장점: 국가 표준의 2006 버전과 비교하여 더 많은 충전 인터페이스 매개변수가 자세히 보정됩니다.
단점: 표준이 아직 완벽하지 않습니다. 또한 권장 기준일 뿐 시행되지 않습니다.
6. 차세대 ChaoJi 충전 시스템
2020년에 중국 전기 위원회와 CHAdeMO 위원회는 공동으로 ChaoJi 산업화 개발 경로에 대한 연구 작업을 시작하고 각각 "전기 자동차 ChaoJi 전도성 충전 기술 백서" 및 CHAdeMO3.0 표준을 발표합니다. .
Chao Ji의 충전 시스템은 순방향 및 역방향 호환이 가능합니다. 새로운 제어 및 유도 회로 체계가 공식화되고 하드 노드 신호 설계가 추가되었습니다. 오류가 발생하면 세마포어를 사용하여 상대방에게 신속하게 알리고 제 시간에 신속하게 대응하여 충전 안전을 보장합니다. 전체 시스템의 안전 모델을 설정하고 절연 모니터링 성능을 최적화하며 I2t, y 커패시턴스, PE 도체 선택, 최대 단락 용량 및 PE 분리와 같은 일련의 안전 문제를 명확히 합니다. 동시에 열 관리 시스템을 재평가 및 설계하고 충전 연결 장치에 대한 테스트 방법을 제안합니다.
Chao Ji 충전 인터페이스는 7-핀 끝면 디자인을 채택하고 전압 레벨은 1000(1500)V에 도달할 수 있으며 최대 전류는 600A에 도달할 수 있습니다. ChaoJi 충전 인터페이스는 전체 크기를 줄이고 맞춤 허용 오차를 최적화하며 전원 단자의 크기를 줄이고 IPXXB 안전 요구 사항을 충족하도록 설계되었습니다. 동시에 플러그를 꽂고 뽑는 물리적 가이드가 설계되어 소켓의 프런트 엔드 가이드의 삽입 깊이가 깊어지고 인체 공학적 요구 사항을 충족합니다.
Chao Ji 충전 시스템은 단순히 고전력 충전 인터페이스를 말하는 것이 아니라 제어 및 조향 회로, 통신 프로토콜, 연결 장치의 설계 및 호환성, 충전의 안전성을 포함한 체계적인 전기 자동차 DC 충전 솔루션 세트입니다. 시스템, 작동 조건에서의 고출력 열 관리 등 Chao Ji의 충전 시스템은 동일한 전기 자동차가 다른 국가의 해당 국가의 충전 시스템에 적용될 수 있도록 세계를 위한 통합 솔루션입니다.
요약하다
오늘날 시장에 출시된 신에너지 자동차 브랜드의 차이로 인해 해당 충전 장비 표준이 동일하지 않으며 단일 유형의 충전 커넥터 구조가 모든 모델을 충족할 수 없습니다. 또한 신에너지 자동차 분야의 기술은 아직 성숙 단계에 있습니다. 많은 자동차 제조업체의 충전 파일 및 충전 연결 시스템은 여전히 불안정한 제품 설계, 잠재적인 안전 위험, 비정상적인 충전 및 실제 적용 및 환경 노후화에서 차량 더미에 직면해 있습니다. 비호환성, 누락된 테스트 표준 등
오늘날 여러 국가의 자동차 회사는 "표준"이 전기 자동차의 발전 전망에 영향을 미치는 핵심 요소라는 것을 점차 깨닫고 있습니다. 최근 몇 년 동안 글로벌 충전 표준은 점차 "다양화"에서 "중앙 집중화"로 이동했습니다. 그러나 충전 표준의 통합을 진정으로 실현하기 위해서는 인터페이스 표준 외에 현재의 통신 표준도 필요합니다. 전자는 커넥터가 일치하는지 여부와 관련이 있고 후자는 플러그를 삽입할 때 전원을 켤 수 있는지 여부에 영향을 줍니다. 전기차 충전 기준을 통일하려면 아직 갈 길이 멀다. 자동차 회사와 정부 모두 전기 자동차가 미래를 가질 수 있기 전에 "태도를 더 열어야" 합니다. 차오지도전충전기술표준을 추진하는 우리나라의 전기차 주도세력이 앞으로 더욱 큰 역할을 할 것으로 기대된다.