راهنمای نهایی برای EV استانداردهای شارژ: اتصال به پروتکل‌ها

درک سه سطح از EV شارژ

فرآیند انتخاب تجهیزات شارژ مناسب برای شارژ رسانا با آگاهی از سه حالت اصلی شارژ و سطوح تحویل توان آغاز می‌شود. این سطوح بسته به ولتاژ، توان خروجی و میانگین زمان توقف خودرو، کاربردهای تجاری و مسکونی خاصی دارند.

• شارژ سطح 1 این ساده‌ترین نوع انتقال برق است که از پریزهای برق متناوب خانگی استاندارد استفاده می‌کند. این پریزها در آمریکای شمالی در مدار ۱۲۰ ولتی استفاده می‌شوند. از آنجایی که توان خروجی بسیار کم است، معمولاً بین ۱.۴ تا ۱.۹ کیلووات، نرخ شارژ بسیار پایین است و تنها چند مایل برد در ساعت را فراهم می‌کند. این سطح از نظر ماهیت بسیار مسکونی است و فقط در موارد پشتیبان اضطراری یا شارژ شبانه قابل استفاده است و عملاً هیچ کاربرد تجاری ندارد.
• شارژ سطح 2 این پایه و اساس زیرساخت‌های جریان متناوب عمومی و تجاری است. این واحدها با مدارهای ۲۰۸ ولت تا ۲۴۰ ولت با توان خروجی ۳ تا ۱۹ کیلووات کار می‌کنند. آنها در مکان‌هایی که وسایل نقلیه برای چندین ساعت پارک می‌شوند، مانند ساختمان‌های اداری، مراکز خرید، هتل‌ها و مجتمع‌های مسکونی چند خانواری، بهترین گزینه هستند. برای صاحبان مشاغل، واحدهای سطح ۲ مصالحه خوبی بین نصب مقرون به صرفه و ارائه خدمات ارزشمندی که مشتریان را جذب و آنها را در محل نگه می‌دارد، ارائه می‌دهند.
• شارژ سریع جریان مستقیمهمچنین به عنوان سطح ۳ یا شارژ سریع جریان مستقیم شناخته می‌شود، از مبدل داخلی خودرو عبور نمی‌کند، بلکه شارژ جریان مستقیم را مستقیماً به خودرو منتقل می‌کند. ev باتری. با حداکثر ولتاژ ۴۰۰ تا ۱۰۰۰ ولت کار می‌کند. این ایستگاه‌های پرقدرت که با ولتاژ ۴۰۰ تا ۱۰۰۰ ولت کار می‌کنند، بین ۵۰ تا ۳۵۰ کیلووات برق تولید می‌کنند و می‌توانند باتری را بین ۲۰ تا ۸۰ درصد در کمتر از سی دقیقه شارژ کنند. سرمایه‌گذاری ثابت در شارژ سریع جریان مستقیم بسیار بالاست و فقط در بزرگراه‌ها، انبارهای ناوگان تجاری و مراکز اختصاصی شارژ سریع که مدل تجاری اصلی آنها چرخش سریع خودرو است، قابل اجرا است.

تجزیه و تحلیل ساده جهانی EV انواع پلاگین

تا بتوانید راه خود را در دنیای آشفته و بی‌نظم پیدا کنید EV در جدول زیر، انواع کانکتورهای اصلی، ویژگی‌های فیزیکی منحصر به فرد آنها و خودروسازان پیشرو در بازارهای کلیدی جهان به طور مستقیم مقایسه شده‌اند.

برای نصب زیرساخت شارژ مناسب، دانستن تغییرات فیزیکی و کاربردهای منطقه‌ای این کانکتورها مهم است.

استاندارد ترکیبی ccs حجیم (CCS1) در آمریکای شمالی صرفاً دو پین بزرگ DC را زیر کانکتور ac نوع 1 با 5 پین معرفی می‌کند. بازار به دلیل اندازه حجیم NACS به سرعت در حال حرکت به سمت آن است. NACS از مزیت منحصر به فرد ادغام عملکرد AC و DC در یک کانکتور بسیار کوچک و سبک برخوردار است.

کانکتور نوع ۲ با فرم ۷ پین و نوع شارژ سریع آن، CCS2، به طور جهانی در سراسر اتحادیه اروپا استفاده می‌شود. نقطه قوت اصلی آن این است که می‌تواند برای پشتیبانی از برق سه فاز برای شارژ بسیار سریع‌تر AC استفاده شود و CCS2 را می‌توان به راحتی با دو پین DC در زیر آن گسترش داد تا یک استاندارد واحد و مؤثر تشکیل شود.

ژاپن و چین رویکرد فیزیکی متفاوتی دارند که در آن برق AC و DC را کاملاً از هم جدا می‌کنند. ژاپن از یک دوشاخه AC با یک کانکتور بزرگ و اختصاصی CHAdeMO استفاده می‌کند، در حالی که چین از سیستم GB/T دوشاخه‌ای مخصوص خود استفاده می‌کند. عیب اصلی چنین سیستم‌هایی این است که به دو پورت شارژ کاملاً متفاوت در وسایل نقلیه نیاز دارند که فضای بیشتری را اشغال می‌کند و فرآیند تولید را پیچیده‌تر می‌کند.

در انتخاب سخت‌افزار شارژ، باید در تطبیق با ناوگان خودروهای بومی بازار جغرافیایی هدف خود بسیار دقیق باشید تا از وجود دارایی‌های بی‌فایده جلوگیری شود. در مورد اپراتورهای بازارهای نوظهور که ترکیبی از خودروهای جهانی را وارد می‌کنند، هوشمندانه‌ترین رویکرد، سرمایه‌گذاری در ایستگاه‌هایی با کابل‌های ماژولار یا داشتن آداپتورهای فیزیکی با کیفیت بالا در محل است. این امر تضمین می‌کند که شما قادر خواهید بود بدون از دست دادن رانندگان، به بیشترین تعداد مشتری خدمات ارائه دهید.

ظهور NACS و گذار از CCS

استاندارد شارژ آمریکای شمالی (NACS)، که در ابتدا یک کانکتور اختصاصی تسلا بود، به دلیل اندازه کوچک و شبکه بسیار قابل اعتماد سوپرشارژرها، پایگاه کاربری عظیمی ایجاد کرده است. پس از منبع باز شدن طراحی توسط تسلا در اواخر سال 2022، تولیدکنندگان بزرگ خودرو مانند فورد، جنرال موتورز و ریویان به سرعت متعهد شدند که خودروهای برقی آینده خود را به NACS تغییر دهند. NACS اکنون با عنوان SAE J3400 استاندارد شده است و به سرعت تسلط قاطعی بر پلاگین CCS سنگین‌تر در آمریکای شمالی به دست آورده است.

آداپتورهای فیزیکی برای غلبه بر ترس اولیه صاحبان خودروهای فعلی CCS از دسترسی به شارژ استفاده شده‌اند. خودروسازان در حال حاضر آداپتورهای NACS به CCS را می‌فروشند که به خودروهای قدیمی اجازه می‌دهد مستقیماً به شبکه گسترده سوپرشارژر تسلا دسترسی داشته باشند. این تغییر صاحبان CCS را به حاشیه نمی‌راند، بلکه در عوض گزینه‌های شارژ سریع بیشتر و اضطراب برد بسیار کمتری را برای آنها فراهم می‌کند.

شبکه‌های شارژ شخص ثالث مانند Electrify America و EVgo برای پشتیبانی از این گذار، رویکردی دوگانه در پیش گرفته‌اند. در ۵ تا ۱۰ سال آینده، شارژرهای سریع DC جدید به کابل‌های NACS و CCS مجهز خواهند شد و شارژرهای موجود نیز در حال نوسازی هستند. این امر از سرمایه‌گذاری‌های اولیه در زیرساخت‌ها محافظت می‌کند و یک تجربه شارژ روان را برای همه فراهم می‌کند. EV محرک‌ها در طول گذار صنعت.

ارتباط شارژرهای هوشمند: OCPP و Plug & Charge

سخت‌افزار نیمی از ماجرا است، اما نرم‌افزاری که سخت‌افزار را اجرا می‌کند، تجربه واقعی کاربر و اینکه آیا می‌توانید از این دارایی درآمد کسب کنید یا خیر را تعیین می‌کند. این صنعت بر اساس پروتکل‌های استاندارد بنا شده است تا اطمینان حاصل شود که اپراتورها به یک فروشنده نرم‌افزار وابسته نیستند.

پروتکل Open Charge Point زبان جهانی و بی‌چون‌وچرای صنعت است. این پروتکل، ارتباط فیزیکی ایستگاه شارژ با نرم‌افزار مدیریت مرکزی مبتنی بر ابر را تعیین می‌کند. اپراتورها با الزام سخت‌افزاری که با جدیدترین نسخه این پروتکل سازگار باشد، اطمینان حاصل می‌کنند که می‌توانند در هر زمان، فروشندگان نرم‌افزار را تغییر دهند و نیازی به حذف و جایگزینی زیرساخت‌های فیزیکی پرهزینه ندارند. این پروتکل، کنترل کامل صورتحساب، تشخیص از راه دور و مدیریت بار را برای شما فراهم می‌کند.

به موازات آن، استاندارد بین‌المللی ارتباط بین خودرو و ایستگاه شارژ، ISO 15118، قرار دارد. این استاندارد، قابلیت بسیار مورد انتظار Plug and Charge را تسهیل می‌کند. Plug & Charge یک روش دیجیتالی برای اتصال خودرو به ایستگاه شارژ است، به جای اینکه راننده مجبور شود کارت اعتباری بکشد یا با برنامه تلفن هوشمند خود کلنجار برود. به محض اینکه کابل وارد خودرو شد، ایستگاه به طور خودکار خودرو را شناسایی می‌کند، حساب مالی مرتبط با آن را تأیید می‌کند و به طور خودکار جلسه شارژ را شروع می‌کند. علاوه بر این، این استاندارد اساس فناوری Vehicle-to-Grid است که در آن انرژی می‌تواند به باتری خودرو بازگردانده شود تا شبکه برق محلی را در طول اوج تقاضا تثبیت کند.

اهمیت ۹۷٪ آپتایم و شفافیت پرداخت

دولت‌ها در سراسر جهان میلیاردها دلار در زیرساخت‌ها سرمایه‌گذاری می‌کنند، اما شرایط عملیاتی سختی وجود دارد. مهم‌ترین مانع برای پذیرش خودروهای برقی از نظر تاریخی، شبکه‌های شارژ غیرقابل اعتماد بوده است و تنظیم‌کنندگان مقررات سختگیرانه جدیدی را در مورد قابلیت اطمینان و تجربه کاربری وضع کرده‌اند.

در ایالات متحده و اروپا، تحت برنامه ملی زیرساخت خودروهای الکتریکی و مقررات زیرساخت سوخت‌های جایگزین، ایستگاه‌های شارژ با بودجه عمومی موظفند حداقل ۹۷ درصد زمان آماده به کار را حفظ کنند. این بدان معناست که شارژر باید در شرایط کاری کامل باشد و بتواند تقریباً ۲۴ ساعت در سال برق را آزاد کند. عدم توانایی در دستیابی به این اقدام ممکن است منجر به از دست دادن بودجه و جریمه‌های مالی جدی شود. بنابراین، اپراتورها مجبور می‌شوند روی سخت‌افزارهای باکیفیت با تشخیص داخلی خوب سرمایه‌گذاری کنند و با شبکه‌های خدماتی که می‌توانند تعمیرات سریع در محل را انجام دهند، همکاری کنند.

شفافیت در پرداخت نیز به یک الزام قانونی تبدیل شده است. غرب وحشی کارت‌های عضویت اختصاصی حلقه بسته مدت‌هاست که از بین رفته است. قوانین فعلی ایجاب می‌کند که هر شارژر سریع در دسترس عموم باید دارای کارت‌خوان‌های کارت اعتباری و نقدی بدون تماس باشد. علاوه بر این، قیمت باید به صورت باز و قابل فهم، یا روی صفحه نمایش یا یک نمایشگر فیزیکی بزرگ، قبل از شروع جلسه توسط کاربر نشان داده شود و معمولاً بر اساس کیلووات ساعت شارژ می‌شود. این نیازهای سخت‌افزاری پرداخت باید با اقدامات مؤثر امنیت سایبری همراه باشد که از اطلاعات مالی مصرف‌کننده محافظت کرده و از شبکه بزرگتر در برابر حملات دیجیتال مخرب جلوگیری کند.

طراحی برای همه: قوانین ADA و دسترسی‌پذیری

ساخت شبکه شارژ پیشرفته به این معنی است که همه رانندگان، صرف نظر از توانایی‌های فیزیکی خود، باید بتوانند از تجهیزات خود به تنهایی استفاده کنند. دسترسی‌پذیری یک گزینه نیست که باید تیک زده شود، بلکه یک الزام طراحی است که توسط قوانینی مانند قانون آمریکایی‌های دارای معلولیت در ایالات متحده و استانداردهایی مانند PAS 1899 در بریتانیا تنظیم می‌شود.

در طرح فیزیکی پارکینگ، فضاهای پارکینگ باید به اندازه کافی عریض باشند تا افراد دارای صندلی چرخدار و ون‌های دارای قابلیت بارگیری از پهلو بتوانند به راحتی در آنها تردد کنند. مسیر بین خودرو و ایستگاه شارژ باید کاملاً عاری از جدول، پله یا مانع باشد.

حتی سخت‌افزار نیز باید از استانداردهای ارگونومیک بالایی برخوردار باشد. کابل‌های جریان مستقیم که سنگین و با مایع خنک می‌شوند، نیاز به سیستم‌های مدیریت کابل پیشرفته، مانند جمع‌کننده‌ها یا بازوهای چرخان دارند، به طوری که بتوان کانکتور را با یک دست و با حداقل تلاش فیزیکی پایین کشید و وارد کرد. همچنین، هرگونه ویژگی تعاملی، مانند صفحه نمایش لمسی و کارت‌خوان، باید در ارتفاع قابل دسترسی قرار گیرد، معمولاً بیش از ۴۸ اینچ بالاتر از سطح زمین نباشد. در نهایت، این مکان باید دارای روشنایی روشن و یکنواخت باشد که در شب ایمن باشد و تابش خیره‌کننده روی صفحات نمایش شارژر را کاهش دهد.

گواهینامه‌های ایمنی ضروری و رتبه‌بندی‌های آب و هوایی

شارژرهای خودروهای برقی، تجهیزات صنعتی با ولتاژ بالا هستند و در معرض شدیدترین شرایط محیطی قابل تصور قرار دارند. آنها باید بتوانند در گرمای سوزان، برف و باران شدید به طور کامل کار کنند. محفظه‌های بیرونی باید از استانداردهای بالای حفاظت از محیط زیست برخوردار باشند تا بتوانند دوام بیاورند.

انتظار می‌رود شارژرهای فضای باز در آمریکای شمالی دارای رتبه NEMA 4 باشند، در حالی که در سطح بین‌المللی، رتبه IP65 یا IP66 مورد انتظار است. این رتبه‌بندی‌ها تأیید می‌کنند که محفظه، دژی تسخیرناپذیر در برابر گرد و غبار ناشی از باد، باران شدید و جت‌های مستقیم آب است.

عناصر ایمنی الکتریکی به صورت داخلی قابل مذاکره نیستند. تجهیزات باید توسط یک آزمایشگاه معتبر، مانند UL 2202 در ایالات متحده یا IEC 61851 در سراسر جهان، تأیید شوند. این استانداردها تضمین می‌کنند که کنتاکتورهای داخلی، سوئیچ‌های سنگین که به معنای واقعی کلمه مدار الکتریکی را باز و بسته می‌کنند، برای هزاران چرخه بار بالا بدون خرابی یا جوشکاری بسته، رتبه‌بندی شده‌اند. علاوه بر این، واحدها باید به جدیدترین تجهیزات جریان باقیمانده مجهز باشند که به طور مداوم کوچکترین نشت الکتریکی را بررسی کرده و در صورت تشخیص خطا، منبع تغذیه را به طور خودکار خاموش می‌کنند، بنابراین اطمینان حاصل می‌شود که کاربر حتی هنگام ایستادن در گودال آب در هنگام طوفان، دچار برق گرفتگی نخواهد شد. دقیقاً با غلبه بر این استانداردهای سختگیرانه ایمنی و آب و هوا، مهندسی سطح بالا و طراحی محکم ... BENY EV شارژردرخشش.

بعدی چیست: شارژ مگاواتی و فناوری بی‌سیم

با شروع تثبیت استانداردهای شارژ خودروهای سواری، تأکید مهندسی این صنعت به مرحله بعدی منتقل می‌شود: حمل و نقل تجاری سنگین و راحتی خودکار.

سیستم شارژ مگاواتی در آخرین مرحله استانداردسازی است. این کانکتور، وسیله‌ای واقعاً سنگین در صنعت است، زیرا برای کامیون‌های برقی سنگین کلاس ۸ و کشتی‌های تجاری طراحی شده است. این کانکتور برای تأمین حداکثر ۳.۷۵ مگاوات برق طراحی شده است - با ۱۲۵۰ ولت و ۳۰۰۰ آمپر کار می‌کند. این پیشرفت تاریخی در قدرت، کامیون‌های بزرگ مسافت طولانی را قادر می‌سازد تا صدها مایل مسافت را در یک استراحت سی دقیقه‌ای مورد نیاز راننده شارژ کنند و صنعت لجستیک را کاملاً تغییر دهند.

همزمان، انجمن مهندسان خودرو در حال تکمیل استاندارد SAE J2954 برای انتقال بی‌سیم برق است. این فناوری شامل استفاده از القای مغناطیسی بین یک پد تعبیه شده در پیاده‌رو و یک گیرنده نصب شده در زیر خودرو است. اگرچه در حال حاضر از این فناوری در سرعت‌های پایین‌تر سطح ۲ استفاده می‌شود، اما استانداردسازی این فناوری، دری را به سوی آینده‌ای می‌گشاید که در آن خودروها می‌توانند به طور خودکار در یک منطقه خاص پارک کنند تا شارژ را بدون استفاده از کابل شروع کنند و اساساً بسیاری از مشکلات دسترسی فیزیکی موجود را برطرف می‌کند.

نتیجه

ایجاد یک شبکه شارژ خودروهای برقی سودآور و قوی، عملی مبتنی بر مدیریت ریسک دقیق و طراحی سیستم آینده‌نگر است. این امر مستلزم نگاه دقیق به پشت پریز برق فیزیکی و در نظر گرفتن شبکه پیچیده پروتکل‌های نرم‌افزاری، الزامات زمان آماده به کار، طراحی سایت قابل دسترس و گواهینامه‌های ایمنی انعطاف‌ناپذیر است.

اپراتورها می‌توانند با یادگیری عملکردهای منحصر به فرد سطوح مختلف شارژ، پذیرش گذار به استانداردهای مشترک کانکتور و اصرار بر تجهیزاتی که زبان جهانی پروتکل‌های باز را منتقل می‌کنند، سرمایه‌گذاری‌های خود را در برابر منسوخ شدن محافظت کنند. همکاری با تولیدکنندگان مستقر و یکپارچه عمودی به این معنی است که زیرساخت شما نه تنها مطابق با الزامات انطباق جهانی فعلی و دشوار است، بلکه برای پاسخگویی به نیازهای اقتصاد الکتریکی فردا طراحی شده است. استانداردها تدوین شده‌اند؛ گام دوم، اجرا است.

سوالات متداول