Obviamente, o BEV é a tendência da indústria automotiva de nova energia. Como as questões de bateria não podem ser resolvidas em curto prazo, instalações de carregamento são amplamente equipadas para resolver a preocupação dos proprietários de carros com o carregamento. O conector de carregamento, como componente essencial das estações de carregamento, varia de país para país e já enfrenta uma situação de conflito direto. Aqui, gostaríamos de organizar os padrões de conectores ao redor do mundo.
Combo
O Combo permite carregar lento e rápido, sendo o soquete mais amplamente usado na Europa, incluindo Audi, BMW, Chrysler, Daimler, Ford, G.M., Porsche, Volkswagen equipados com a interface de carregamento SAE (Society of Automotive Engineers).
Em 2º de outubro de 2012, a revisão SAE J1772, votada pelos membros relevantes do comitê SAE, tornou-se o único padrão formal de carregamento DC do mundo. Com base na edição revisada do J1772, o Combo Connector é o padrão central do carregamento rápido DC.
A versão anterior (formulada em 2010) deste padrão especificava a especificação do conector J1772 usado para carregamento AC. Este conector tem sido amplamente usado, compatível com Nissan Leaf, Chevrolet Volt e Mitsubishi i-MiEV. Enquanto a nova versão, além de todas as funções anteriores, com mais dois pinos, especialmente para carregamento rápido DC, não pode ser compatível com os BEVs antigos produzidos agora.
Vantagem: o maior benefício do Combo Connector é que a montadora só precisa adaptar um soquete capaz de ambos DC e AC, carregando em duas velocidades diferentes.
Desvantagem: o modo de carregamento rápido exige que a estação de carregamento forneça até 500 V e 200 A.
Tesla
A Tesla tem seu próprio padrão de carregamento, que afirma poder carregar mais de 300 km em 30 minutos. Portanto, a capacidade máxima de seu soquete de carregamento pode chegar a 120kW, e a corrente máxima a 80A.
A Tesla tem 908 conjuntos de super estações de carregamento nos EUA atualmente. Para entrar no mercado chinês, tem 7 conjuntos de super estações de carregamento localizadas em Xangai (3), Pequim (2), Hangzhou (1), Shenzhen (1). Além disso, para se integrar melhor com as regiões, a Tesla planeja renunciar ao controle de seus padrões de carregamento e adotar padrões locais, o que já faz na China.
Vantagem: tecnologia avançada com alta eficiência de carregamento.
Desvantagem: ao contrário dos padrões de cada país, é difícil aumentar as vendas sem compromisso; se houver compromisso, a eficiência de carregamento será reduzida. Estão em um dilema.
CCS (Combined Charging System)
Ford, General Motors, Chrysler, Audi, BMW, Mercedes-Benz, Volkswagen e Porsche lançaram o "Combined Charging System" em 2012 em um esforço para mudar os padrões confusos para portas de carregamento. "Combined Charging System" ou conhecido como CCS.
O CCS unificou todas as interfaces de carregamento atuais, desta forma, pode carregar carregamento AC monofásico, carregamento AC trifásico rápido, carregamento DC residencial e carregamento DC super-rápido com uma interface.
Exceto a SAE, a ACEA (Associação Europeia de Fabricantes de Automóveis) também adotou o CCS como interface de carregamento DC/AC. É usado para todos os PEV na Europa a partir de 2017. Como a Alemanha e a China unificaram os padrões de veículos elétricos, a China também se juntou a este sistema, o que proporcionou oportunidades sem precedentes para os EV chineses. ZINORO 1E, Audi A3 e-tron, BAIC E150EV, BMW i3, DENZA, Volkswagen E-UP, Changan EADO e SMART pertencem todos ao padrão "CCS".
Vantagem: 3 montadoras alemãs: BMW, Daimler e Volkswagen — aumentarão seus investimentos em EV chinês, o padrão CCS pode ser mais benéfico à China.
Desvantagem: as vendas dos EV que suportam o padrão CCS são pequenas ou apenas chegaram ao mercado.
CHAdeMO
CHAdeMO é a abreviação de CHArge de Move, é o soquete suportado por Nissan e Mitsubishi. ChAdeMO traduzido do japonês significa "tornar o tempo de carregamento tão curto quanto um intervalo de chá". Este soquete de carregamento rápido DC pode fornecer uma capacidade máxima de carregamento de 50kW.
Os EVs que suportam este padrão de carregamento incluem: Nissan Leaf, Mitsubishi Outlander PEV, Citroen C-ZERO, Peugeot Ion, Citroen Berlingo, Peugeot Partner, Mitsubishi i-MiEV, Mitsubishi MINICAB-MiEV, caminhão Mitsubishi MINICAB-MiEV, Honda FIT EV, Mazda DEMIOEV, Subaru Stella PEV, Nissan Eev200 etc. Observe que Nissan Leaf e Mitsubishi i-MiEV têm dois soquetes de carregamento diferentes, um é J1772 que é o conector Combo na primeira parte, o outro é CHAdeMO.
O método de carregamento CHAdeMO é mostrado na foto abaixo, a corrente é controlada pelo sinal do barramento CAN. Ou seja, ao monitorar o estado da bateria, calcula-se a corrente que o carregador precisa em tempo real e envia notificações ao carregador via CAN; o carregador recebe o comando de corrente do carro prontamente e fornece a corrente de carregamento correspondentemente.
Através do sistema de gerenciamento de bateria, o estado da bateria é monitorado enquanto a corrente é controlada em tempo real, o que cumpre plenamente as funções necessárias para carregamento rápido e seguro, e garante que o carregamento não seja restrito pela versatilidade da bateria. Há 1154 estações de carregamento em uso instaladas de acordo com CHAdeMO no Japão. As estações de carregamento CHAdeMO também são amplamente usadas nos EUA, havendo 1344 estações de carregamento rápido AC de acordo com os últimos dados do U.S. Department of Energy.
Vantagem: exceto as linhas de controle de dados, o CHAdeMO adota o barramento CAN como interface de comunicação; devido à sua superior anti-ruído e alta capacidade de detecção de erros, tem comunicação estável e alta confiabilidade. Seu bom histórico de segurança de carregamento foi reconhecido pela indústria.
Desvantagem: o projeto inicial para potência de saída é 100kW, o plugue de carregamento é muito pesado, a potência no lado do carro é de apenas 50kW.
GB/T20234
A China lançou Plugues, Tomadas, Acopladores de Veículo e Entradas de Veículo para Carregamento Condutivo de Veículos Elétricos — Requisitos Gerais em 2006 (GB/T20234-2006); este padrão especifica o método de tipos de conexão para corrente de carregamento AC 16A, 32A, 250A e corrente de carregamento DC 400A. Baseia-se principalmente no padrão da International Electrotechnical Commission (IEC) de 2003. Mas este padrão não define o número de pinos de conexão, tamanho físico e interface para a interface de carregamento.
Em 2011, a China lançou um padrão recomendado GB/T20234-2011, substituindo parte do conteúdo do GB/T20234-2006, que estabelece que a tensão nominal AC não deve exceder 690V, frequência 50Hz, corrente nominal não deve exceder 250A; a tensão nominal DC não deve exceder 1000V e a corrente nominal não deve exceder 400A.
Vantagem: em comparação com a versão GB/T 2006, calibrou mais detalhes dos parâmetros da interface de carregamento.
Desvantagem: o padrão ainda não é completo. É um padrão recomendado, não obrigatório.
Novo Sistema de Carregamento "Chaoji"
Em 2020, o Conselho de Energia Elétrica da China e o Acordo CHAdeMO lançaram conjuntamente a pesquisa de rota de desenvolvimento de industrialização "Chaoji", e lançaram respectivamente o White Paper sobre Tecnologia de Carregamento Condutivo "Chaoji" para Veículos Elétricos e o padrão CHAdeMO 3.0.
O sistema de carregamento "Chaoji" pode ser compatível tanto com EV mais antigos quanto recém-desenvolvidos. Desenvolveu um novo esquema de circuito de controle e orientação, adicionou o sinal de nó rígido; quando ocorre uma falha, o semáforo pode ser usado para informar rapidamente a outra extremidade para fazer uma resposta rápida a tempo de garantir a segurança do carregamento. Estabelece um modelo de segurança para todo o sistema, otimiza o desempenho de monitoramento de isolamento, definiu uma série de questões de segurança como I2T, capacitância Y, seleção de condutor PE, capacidade máxima de curto-circuito e quebra de fio PE. Enquanto isso, reavaliou e redesenvolveu o sistema de gerenciamento térmico, propôs um método de teste para o conector de carregamento.
A interface de carregamento "Chaoji" usa um design de face de 7 pinos com tensão de até 1000 (1500) V e corrente máxima de 600A. A interface de carregamento "Chaoji" é projetada para reduzir o tamanho geral, otimizar a tolerância de ajuste e reduzir o tamanho do terminal de potência para atender aos requisitos de segurança IPXXB. Ao mesmo tempo, o design do guia de inserção física aprofunda a profundidade de inserção da parte frontal do soquete, em conformidade com os requisitos de ergonomia.
O sistema de carregamento "Chaoji" não é apenas uma interface de carregamento de alta potência, mas um conjunto de soluções sistemáticas de carregamento DC para EVs, incluindo circuito de controle e orientação, protocolo de comunicação, design e compatibilidade de dispositivos de conexão, segurança do sistema de carregamento, gerenciamento térmico em condições de alta potência, etc. O sistema de carregamento "Chaoji" é um projeto unificado para o mundo, para que o mesmo veículo elétrico em diferentes países possa ser aplicado ao sistema de carregamento dos países correspondentes.
Conclusão
Atualmente, devido à diferença de marcas de EV, os padrões aplicáveis de equipamentos de carregamento são diferentes, um único tipo de conector de carregamento não pode atender a todos os modelos. Além disso, a tecnologia de veículos de nova energia ainda está em processo de maturação. As estações de carregamento e sistemas de conexão de carregamento de muitas empresas automotivas ainda enfrentam problemas como design de produto instável, riscos de segurança, carregamento anormal, incompatibilidade de carro e estações, falta de padrões de teste etc. na aplicação prática e envelhecimento ambiental.
Atualmente, as montadoras ao redor do mundo gradualmente perceberam que o "padrão" é o fator-chave para o desenvolvimento dos EVs. Nos últimos anos, os padrões de carregamento globais mudaram gradualmente de "diversificação" para "centralização". No entanto, para realmente alcançar padrões de carregamento unificados, além dos padrões de interface, também são necessários padrões atuais de comunicação. O anterior está relacionado a se a junta encaixa ou não, enquanto o último afeta se o plugue pode ser energizado ao ser inserido. Ainda há um longo caminho a percorrer antes que os padrões de carregamento para EVs sejam totalmente padronizados, e montadoras e governos precisam fazer mais para abrir sua postura e fazer os EVs durarem. Espera-se que a China, como líder na promoção do padrão de tecnologia de carregamento condutivo "Chaoji" para EVs, desempenhe um papel maior no futuro.
