Galutinis vadovas EV Įkrovimo standartai: kištukai prie protokolų

Trijų lygių supratimas EV Įkrovimo

Tinkamos įkrovimo įrangos laidiniam įkrovimui pasirinkimo procesas prasideda nuo trijų pagrindinių įkrovimo režimų ir energijos tiekimo lygių žinojimo. Šie lygiai turi tam tikrą komercinį ir gyvenamųjų patalpų pritaikymą, priklausomai nuo įtampos, galios ir vidutinio transporto priemonės įkrovimo laiko.

• 1 lygio įkrovimas Tai paprasčiausias energijos tiekimo būdas, kuriam naudojami standartiniai buitiniai kintamosios srovės lizdai. Šiaurės Amerikoje jie naudojami 120 voltų grandinėje. Kadangi išėjimo galia yra labai maža, paprastai nuo 1.4 iki 1.9 kilovatų, įkrovimo greitis yra labai mažas ir per valandą leidžia įveikti tik kelias mylias. Šis lygis skirtas daugiausia gyvenamosioms patalpoms ir taikomas tik avarinio atsarginio krovimo arba naktinio įkrovimo atveju, ir praktiškai neturi komercinio panaudojimo.
• 2 lygio įkrovimas Tai yra viešosios ir komercinės kintamosios srovės infrastruktūros pagrindas. Šie įrenginiai veikia 208–240 voltų grandinėse, o jų galia yra nuo 3 iki 19 kilovatų. Jie geriausiai tinka tose vietose, kur transporto priemonės stovi ilgą laiką, pavyzdžiui, biurų pastatuose, prekybos centruose, viešbučiuose ir daugiabučių gyvenamųjų namų kompleksuose. Verslo savininkams 2 lygio įrenginiai siūlo puikų kompromisą tarp prieinamos įrengimo kainos ir vertingos paslaugos, kuri pritrauks klientus ir juos išlaikys patalpose.
• Greitas nuolatinės srovės įkrovimasJis taip pat vadinamas 3 lygio arba greituoju nuolatinės srovės įkrovimu, kuris neper transporto priemonės borto keitiklį tiekia nuolatinę srovę tiesiai į... ev Baterija. Veikia esant maksimaliai 400–1000 voltų įtampai. Šios didelės galios stotelės, veikiančios 400–1000 voltų įtampa, gamina nuo 50 iki 350 kilovatų ir gali įkrauti bateriją nuo 20 iki 80 procentų per mažiau nei trisdešimt minučių. Nuolatinės srovės greitojo įkrovimo kapitalo investicijos yra labai didelės ir taikomos tik greitkelių koridoriuose, komercinių transporto priemonių parko depuose ir specializuotuose greitojo įkrovimo centruose, kur pagrindinis verslo modelis yra greitas transporto priemonių apyvarta.

Paprastas pasaulinės sistemos suskirstymas EV Kištukų tipai

Kad galėtumėte rasti savo kelią padrikame pasaulyje EV įkrovimo srityje toliau pateiktoje lentelėje bus tiesiogiai palyginami pagrindiniai jungčių tipai, jų unikalios fizinės savybės ir pirmaujantys automobilių gamintojai pagrindinėse pasaulio rinkose.

Svarbu žinoti šių jungčių fizinius skirtumus ir regioninį panaudojimą, kad būtų galima įrengti tinkamą įkrovimo infrastruktūrą.

Šiaurės Amerikoje taikomas didelių gabaritų „ccs combo“ (CCS1) standartas, kuriame po 5 kontaktų 1 tipo kintamosios srovės jungtimi yra tik du dideli nuolatinės srovės kontaktai. Dėl didelių gabaritų rinka sparčiai pereina prie NACS, o NACS turi unikalų privalumą – integruotos kintamosios ir nuolatinės srovės funkcijos vienoje labai mažoje ir lengvoje jungtyje.

2 tipo jungtis su 7 kontaktų forma ir jos greito įkrovimo variantas CCS2 yra visuotinai naudojami visoje Europos Sąjungoje. Pagrindinis jos privalumas yra tas, kad ją galima naudoti trijų fazių maitinimui palaikyti, kad būtų galima daug greičiau įkrauti kintamąją srovę, o CCS2 galima lengvai išplėsti dviem nuolatinės srovės kontaktais apačioje, kad būtų sukurtas efektyvus, vienas standartas.

Japonija ir Kinija taiko skirtingą fizinį požiūrį, visiškai atskirdamos kintamosios ir nuolatinės srovės maitinimą. Japonija naudoja kintamosios srovės kištuką su didele, specialia CHAdeMO jungtimi, o Kinija naudoja savo dviejų kištukų GB/T sistemą. Pagrindinis tokių sistemų trūkumas yra tas, kad joms reikia dviejų visiškai skirtingų įkrovimo prievadų transporto priemonėse, todėl jos užima daugiau vietos ir gamybos procesas tampa sudėtingesnis.

Renkantis įkrovimo įrangą, reikėtų labai griežtai derinti vietinį jūsų tikslinės geografinės rinkos transporto priemonių parką, kad nesusidarytų nenaudingas turtas. Besivystančių rinkų operatoriams, importuojantiems įvairias transporto priemones iš viso pasaulio, protingiausias sprendimas yra investuoti į stoteles su moduliniais kabeliais arba turėti aukštos kokybės fizinius adapterius vietoje. Tai užtikrins, kad galėsite aptarnauti didžiausią klientų skaičių neatbaidant vairuotojų.

NACS iškilimas ir perėjimas nuo CCS

Šiaurės Amerikos įkrovimo standartas (NACS), kuris iš pradžių buvo „Tesla“ patentuota jungtis, dėl savo mažo dydžio ir itin patikimo „Supercharger“ stotelių tinklo įgijo didžiulę vartotojų bazę. Po to, kai „Tesla“ 2022 m. pabaigoje paskelbė šio dizaino projektą atviruoju būdu, dideli automobilių gamintojai, tokie kaip „Ford“, „GM“ ir „Rivian“, greitai įsipareigojo savo būsimuose elektromobiliuose naudoti NACS. Dabar NACS standartizuotas kaip SAE J3400 ir Šiaurės Amerikoje greitai įgijo didžiulę dominavimą prieš sunkesnę CCS jungtį.

Fiziniai adapteriai buvo panaudoti siekiant įveikti pradines dabartinių CCS transporto priemonių savininkų baimes dėl įkrovimo stotelių. Automobilių gamintojai jau parduoda NACS–CCS adapterius, kurie leidžia senesnėms transporto priemonėms tiesiogiai prisijungti prie plataus „Tesla Supercharger“ tinklo. Šis pokytis neatmeta CCS savininkų, o suteikia jiems daugiau greito įkrovimo galimybių ir daug mažiau nerimo dėl nuvažiuojamo atstumo.

Trečiųjų šalių įkrovimo tinklai, tokie kaip „Electrify America“ ir „EVgo“, taiko dvejopą metodą, kad paremtų šį perėjimą. Per ateinančius 5–10 metų nauji nuolatinės srovės greitojo įkrovimo stotelės bus aprūpintos NACS ir CCS kabeliais, o esamos stotelės bus modernizuojamos. Tai apsaugos pradines investicijas į infrastruktūrą ir užtikrins sklandžią įkrovimo patirtį visiems. EV vairuotojai viso pramonės pertvarkos metu.

Išmaniųjų įkroviklių komunikacija: OCPP ir „Plug & Charge“

Aparatinė įranga yra pusė darbo, tačiau programinė įranga, kuri valdo aparatinę įrangą, lemia tikrąją naudotojo patirtį ir tai, ar galite monetizuoti turtą, ar ne. Ši pramonės šaka pagrįsta standartizuotais protokolais, siekiant užtikrinti, kad operatoriai nebūtų pririšti prie vieno programinės įrangos tiekėjo.

Atvirųjų įkrovimo taškų protokolas (angl. Open Charge Point Protocol) yra neginčijama universali pramonės kalba. Jis nustato fizinės įkrovimo stoties ryšį su debesijos pagrindu veikiančia centrinio valdymo programine įranga. Operatoriai užtikrina, kad jie gali bet kada pakeisti programinės įrangos tiekėjus, reikalaudami įrangos, sertifikuotos pagal naujausią šio protokolo versiją, ir jiems nereikia ardyti bei keisti brangios fizinės infrastruktūros. Jis suteikia jums visišką sąskaitų išrašymo, nuotolinės diagnostikos ir apkrovos valdymo kontrolę.

Lygiagrečiai taikomas tarptautinis transporto priemonės ir įkrovimo stoties ryšio standartas ISO 15118. Šis standartas palengvina ilgai lauktą „Plug and Charge“ funkciją. „Plug & Charge“ – tai skaitmeninis rankos paspaudimas, užuot versus vairuotoją braukti kreditine kortele ar vargti su išmaniojo telefono programėle. Įjungus laidą į transporto priemonę, stotelė automatiškai atpažįsta automobilį, patvirtina su juo susietą finansinę sąskaitą ir automatiškai pradeda įkrovimo seansą. Be to, šis standartas yra transporto priemonės ir tinklo technologijos pagrindas, kai energija gali būti siunčiama atgal į automobilio akumuliatorių, kad būtų stabilizuotas vietinis elektros tinklas esant didžiausiai paklausai.

97 % veikimo laiko ir mokėjimų skaidrumo svarba

Vyriausybės visame pasaulyje investuoja milijardus dolerių į infrastruktūrą, tačiau yra griežtos eksploatavimo sąlygos. Didžiausia kliūtis elektromobilių diegimui istoriškai buvo nepatikimi įkrovimo tinklai, o reguliavimo institucijos parengė naujus griežtus patikimumo ir naudotojų patirties reglamentus.

Jungtinėse Amerikos Valstijose ir Europoje pagal Nacionalinę elektromobilių infrastruktūros programą ir Alternatyviųjų degalų infrastruktūros reglamentą viešai finansuojamos stotys privalo palaikyti bent 97 procentų veikimo laiką. Tai reiškia, kad įkroviklis turi būti visiškai veikiantis ir galėti tiekti energiją beveik 24 valandas per metus. Nesugebėjimas pasiekti šios priemonės gali lemti finansavimo praradimą ir dideles finansines baudas. Todėl operatoriai yra priversti investuoti į kokybišką įrangą su gera vidine diagnostika ir bendradarbiauti su aptarnavimo tinklais, kurie gali greitai atlikti remontą vietoje.

Mokėjimų skaidrumas taip pat tapo teisiniu reikalavimu. Laukiniai Vakarai su uždaro ciklo nuosavybės teise valdomomis narystės kortelėmis jau seniai praėjo. Dabartiniai įstatymai reikalauja, kad kiekvienas viešai prieinamas greitojo įkrovimo stotelė turėtų bekontakčius kredito ir debeto kortelių skaitytuvus. Be to, kaina turėtų būti rodoma atvirai ir suprantamai ekrane arba dideliame fiziniame ekrane prieš vartotojui pradedant sesiją, ir paprastai apmokestinama kilovatvalandėmis. Šiuos mokėjimo įrangos poreikius turėtų lydėti veiksmingos kibernetinio saugumo priemonės, kurios apsaugotų vartotojų finansinę informaciją ir užkirstų kelią didesniam tinklui nuo kenkėjiškų skaitmeninių atakų.

Projektavimas visiems: ADA taisyklės ir prieinamumas

Aukščiausios klasės įkrovimo stotelių tinklo statyba reiškia, kad visi vairuotojai, nepriklausomai nuo jų fizinių galimybių, turėtų galėti savarankiškai naudotis jūsų įranga. Prieinamumas nėra varnelė, kurią reikia pažymėti, o veikiau projektavimo reikalavimas, kurį reglamentuoja tokie teisės aktai kaip Amerikos neįgaliųjų įstatymas Jungtinėse Valstijose ir standartai, tokie kaip PAS 1899 Jungtinėje Karalystėje.

Fizinės vietos išdėstyme automobilių stovėjimo aikštelės turėtų būti pakankamai plačios, kad tilptų neįgaliųjų vežimėlių naudotojai ir šoniniu pakrovimu pritaikyti mikroautobusai. Maršrutas tarp automobilio ir įkrovimo stotelės neturėtų būti bordiūrų, laiptelių ar ratų atramų.

Netgi aparatinė įranga turėtų atitikti aukštus ergonominius standartus. Sunkūs ir skysčiu aušinami nuolatinės srovės kabeliai turi turėti sudėtingas kabelių valdymo sistemas, pvz., įtraukiklius arba pasukamas svirtis, kad jungtį būtų galima ištraukti ir įkišti viena ranka, įdedant minimalių fizinių pastangų. Be to, visos interaktyvios funkcijos, pvz., jutikliniai ekranai ir kortelių skaitytuvai, turėtų būti prieinamame aukštyje, paprastai ne daugiau kaip 48 colių virš žemės. Galiausiai, vieta turėtų būti ryškiai ir tolygiai apšviesta, kad būtų saugu naktį ir sumažintų įkroviklio ekranų akinimą.

Esminiai saugos sertifikatai ir oro sąlygų įvertinimai

Elektromobilių įkrovikliai yra aukštos įtampos pramoninė įranga, veikiama pačių atšiauriausių įsivaizduojamų aplinkos sąlygų. Jie turi puikiai veikti esant dideliam karščiui, sniegui ir stipriam lietui. Išoriniai korpusai turi atitikti aukštus aplinkos apsaugos standartus, kad išliktų.

Lauko įkrovikliai Šiaurės Amerikoje turėtų atitikti NEMA 4 reikalavimus, o tarptautiniu mastu – IP65 arba IP66. Šie įvertinimai patvirtina, kad korpusas yra neįveikiama tvirtovė nuo vėjo nešamų dulkių, stipraus lietaus ir tiesioginių vandens srovių.

Elektros saugos elementai nėra vidinių derybų objektas. Įranga turi būti sertifikuota pripažintoje bandymų laboratorijoje, pvz., UL 2202 JAV arba IEC 61851 visame pasaulyje. Šie standartai garantuoja, kad vidiniai kontaktoriai – galingi jungikliai, kurie tiesiogine prasme atidaro ir uždaro elektros grandinę – yra atsparūs tūkstančiams didelės apkrovos ciklų be gedimų ar suvirinimo. Be to, įrenginiuose turi būti įrengta naujausia srovės nuotėkio įranga, kuri nuolat tikrins menkiausią elektros nuotėkį ir automatiškai išjungs maitinimo šaltinį, jei bus aptiktas gedimas, taip užtikrinant, kad naudotojas nenukentės nuo elektros smūgio net stovėdamas baloje audros metu. Būtent siekiant įveikti šiuos griežtus saugos ir oro sąlygų standartus, aukšto lygio inžinerija ir tvirta konstrukcija... BENY EV įkrovikliss blizgesys.

Kas toliau: megavatų įkrovimas ir belaidės technologijos

Keleivinių transporto priemonių įkrovimo standartams pradėjus stabilizuotis, pramonės inžinerijos dėmesys pereina į kitą etapą: sunkusis komercinis transportas ir automatizuotas patogumas.

Megavatų įkrovimo sistema yra paskutiniame standartizacijos etape. Ši jungtis yra tikrasis pramonės sunkvedys, nes ji sukurta 8 klasės sunkiasvoriams elektriniams sunkvežimiams ir komerciniams keltams. Ji sukurta tiekti iki 3.75 megavatų galios – jos įtampa yra 1250 voltų ir srovė – 3000 amperų. Šis istorinis galios pasiekimas leis didžiuliams tolimųjų reisų sunkvežimiams įkrauti šimtus mylių per privalomą trisdešimties minučių vairuotojo poilsio pertrauką, visiškai pakeisdamas logistikos pramonę.

Tuo pačiu metu Automobilių inžinierių draugija baigia kurti belaidžio energijos perdavimo standartą SAE J2954. Ši technologija apima magnetinės indukcijos tarp grindinyje įmontuoto padėklo ir po transporto priemone įrengto imtuvo naudojimą. Nors šiuo metu ji naudojama mažesniu 2 lygio greičiu, šios technologijos standartizavimas atveria duris į ateitį, kai transporto priemonės galės automatiškai pastatyti automobilį virš tam tikros zonos, kad pradėtų įkrovimą, visiškai nenaudodamos laidų, ir iš esmės pašalina daugelį šiuo metu egzistuojančių fizinio prieinamumo problemų.

Išvada

Pelningo ir patikimo elektromobilių įkrovimo tinklo sukūrimas yra griežto rizikos valdymo ir į ateitį orientuoto sistemų projektavimo praktika. Tai apima žvilgsnį už fizinio kištuko ribų ir sudėtingo programinės įrangos protokolų tinklo, veikimo laiko reikalavimų, prieinamo vietos dizaino ir nelanksčių saugos sertifikatų įvertinimą.

Operatoriai gali apsaugoti savo kapitalo investicijas nuo senėjimo, susipažindami su unikaliomis įvairių įkrovimo lygių funkcijomis, sutikdami su perėjimu prie bendrų jungčių standartų ir reikalaudami įrangos, kuri perteikia universalią atvirų protokolų kalbą. Bendradarbiavimas su pripažintais, vertikaliai integruotais gamintojais reiškia, kad jūsų infrastruktūra ne tik atitinka dabartinius, griežtus pasaulinius atitikties reikalavimus, bet ir yra sukurta taip, kad patenkintų rytojaus elektrifikuotos ekonomikos poreikius. Standartai jau nustatyti; antras žingsnis – įgyvendinimas.

DUK