Зарядка переменным и постоянным током

Станции зарядки электромобилей координируют три потока — электропитание, сигнализацию по низковольтному кабелю и облачные данные, — благодаря чему транспортное средство и станция согласовывают ограничения, безопасно замыкают контакторы, выдают измеренную энергию и завершают сеанс.  Быстрый путь для нового пользователяНайдите станцию ​​→ выполните аутентификацию (RFID, приложение или Plug and Charge) → подключите и наблюдайте за началом сеанса.  Что на самом деле делает станцияСтанция — это больше, чем просто розетка. Она обеспечивает безопасное электропитание, обменивается низковольтными сигналами с автомобилем для согласования лимитов, взаимодействует с бэкэндом для авторизации и регистрации сеанса, а также создаёт платную запись. Весь процесс контролируется, измеряется и проверяем на всех этапах.  Три потока в одном представленииЭлектропитание: сеть или местное производство → распределительный щит → шкаф или настенная коробка → контактор → аккумулятор транспортного средстваУправление: система сигнализации управления-пилота (IEC 61851-1 / SAE J1772) объявляет пределы → транспортное средство запрашивает данные пределы → безопасное состояние достигнутоДанные: станция ↔ облако через протокол тарификации (например, OCPP) для авторизации, тарифов, статуса сеанса, показаний счетчиков и квитанций  Переменный ток против постоянного токаПри зарядке переменным током преобразование переменного тока в постоянный происходит внутри бортового зарядного устройства автомобиля (OBC) при умеренной мощности.При быстрой зарядке постоянным током преобразование перемещается в шкаф: выпрямительные модули подают сильный постоянный ток непосредственно в аккумулятор, в то время как транспортное средство контролирует потребление и ограничения.  Роли и сигналы переменного и постоянного токаЭлементЗарядка от сети переменного тока (дома и на работе)Быстрая зарядка постоянного тока (общественный источник постоянного тока)Где происходит переменный ток→постоянный токВнутри автомобиля (бортовое зарядное устройство)Внутри шкафа (выпрямительные модули)Типичная мощность3,7–22 кВт50–400 кВт+Как устанавливается токЗапросы на транспортное средство в пределах станцииМодули станции удовлетворяют потребности транспортных средств в пределах площадки и температурных ограниченийПравило бутылочного горлышкаСкорость сеанса = мин. (возможность транспортного средства, возможность станции, ограничения сайта)Скорость сеанса = мин. (возможность транспортного средства, возможность станции, ограничения сайта)Кабель и интерфейс (по регионам)Тип 2 или J1772CCS2, CCS1, GB/T или NACSСигнализация по кабелюControl Pilot 1 кГц ШИМ объявляет текущий предел; Proximity Pilot идентифицирует кабель и защелкуТа же низковольтная цепь плюс высоковольтные блокировки и проверки изоляцииЦепь безопасностиПереходы состояний до замыкания главного контактора; присутствует защита от утечекТа же цепочка плюс защита на уровне пакетаОблачная ссылкаСессия, тариф, статус, неисправности, прошивкаТо же самое, с дополнительными телеметрическими и тепловыми данными  Что происходит на проводе?Перед появлением высокого напряжения станция и автомобиль обмениваются данными по двум низковольтным линиям в разъёме. Управляющий сигнал представляет собой прямоугольный импульс частотой 1 кГц; его рабочий цикл определяет текущий максимальный ток станции. Автомобиль считывает этот максимальный ток и никогда не запрашивает больше.  Бесконтактный пилот сообщает станции, какой кабель подключен и защёлкнута ли защёлка. Только после прохождения этих проверок система переходит из состояния ожидания в состояние под напряжением. Читателям, которым нужны описание физического интерфейса и инструкции по эксплуатации, см. наши Разъем EV типа 2страница с основными сведениями о геометрии корпуса, поведении защелки и характеристиках кабеля.  Цепь безопасности, предотвращающая горячее подключениеМеханический: защелка удерживает заглушку на месте; станция это распознает.Электрика: проверки заземления и изоляции пройдены, защита от утечек включена.Логично: как только транспортное средство подает сигнал о готовности, станция переходит в состояние под напряжением.Питание: главный контактор (реле высокой мощности) замыкается; мониторинг продолжается во время сеанса. При нарушении любого условия контактор размыкается, и питание отключается.  Как станция общается с облакомСтанции редко работают в одиночку. Благодаря протоколу OCPP (Open Charge Point Protocol) устройство сообщает о состоянии, получает тарифы и обновления, открывает и закрывает сеансы, а также загружает показания счётчиков и коды ошибок. Типичный поток сообщений включает в себя: Authorize → StartTransaction → MeterValues ​​(периодически) → StopTransaction, а также Heartbeat и управление прошивкой. Сертифицированный счётчик регистрирует энергию в киловатт-часах; в соответствии с политикой может быть добавлена ​​плата за время или сеанс, но счёт формируется на основе показателя потребления энергии.  От подключения к биллингу: семиэтапная схема1.Физическое подключение: вставьте разъем до щелчка защелки; станция определяет тип и емкость кабеля.2.Проверка безопасности: заземление и изоляция в порядке; станция транслирует управляющий сигнал частотой 1 кГц.3.Объявление о возможностях: рабочий цикл указывает максимально допустимый ток для этой розетки и кабеля.4.Готовность транспортного средства: транспортное средство подтверждает и запрашивает соответствующий ток или начинает процедуру установления связи по постоянному току.5.Подача питания: станция замыкает контакторы; защитные устройства готовятся к работе и сохраняют бдительность.6.Учет потребления: энергия измеряется и регистрируется; лимиты регулируются в зависимости от температуры, управления нагрузкой или политики объекта.7.Завершение и урегулирование: остановка с помощью кнопки, приложения, RFID или достижения цели; журналы завершаются для выставления счетов.  Почему сессии терпят неудачу чаще, чем следовало бы• Физическое прилегание и защелка: грязь, несоосность, изношенные уплотнения или погнутая пружина могут блокировать сигнал приближения.• Защита кабеля и его натяжения: резкие изгибы, поврежденная оболочка или защита от попадания воды.• Сигнализация вне диапазона: плохой контакт или коррозия изменяют уровни низкого напряжения, поэтому транспортное средство никогда не видит действительного состояния.• Задержки на внутреннем сервере: если облаку требуется слишком много времени для авторизации, станция отключается по тайм-ауту.• Температурные ограничения: жаркая погода или пыльный фильтр снижают ток; некоторые транспортные средства Остановитесь пораньше, чтобы защитить стаю. Для общественных мест с высокой нагрузкой в ​​жаркую погоду Разъем CCS2 с жидкостным охлаждениемпомогает поддерживать стабильную температуру ручки и контролировать вес кабеля во время длительных сеансов.  ГлоссарийCонтактор:мощное реле, которое соединяет главную цепьDцикл полезности:процент времени, в течение которого управляющий сигнал включен в течение одного циклаIпроверка изоляции:проверка отсутствия утечек тока на землю из высоковольтных частейПодключи и заряжай (ISO 15118):автоматическая аутентификация на основе сертификатов по тому же кабелю  Часто задаваемые вопросыМогу ли я просто подключиться и начать?Некоторые автомобили поддерживают стандарт Plug and Charge (ISO 15118) для автоматической аутентификации на основе сертификатов. В противном случае используйте RFID или приложение оператора. Почему мой сеанс не начался?Нажмите до щелчка защелки, проверьте маршрут кабеля (отсутствие резких изгибов), очистите разъем от видимых загрязнений, затем попробуйте запустить приложение, если время действия RFID истекло. Почему зарядка иногда замедляется?Станции и транспортные средства снижают ток вблизи высокого уровня заряда, когда разъем нагревается или когда участок балансирует мощность между стойлами. За что именно выставляется счет?Базой является энергия в киловатт-часах. Операторы могут добавлять повременные или сессионные сборы и налоги; эти компоненты перечислены в квитанции.

Тип 1 (часто называемый J1772) использует 5-контактный однофазный разъем переменного тока. Типичная домашняя зарядка выдаёт около 32 А ≈ 7,4 кВт. Это стандарт в Северной Америке и используется во многих импортных японских автомобилях.Тип 2 использует 7-контактный разъём, поддерживающий однофазный и трёхфазный переменный ток. Домашние настенные розетки обычно обеспечивают мощность 11 кВт (3 фазы, 16 А) или 22 кВт (3 фазы, 32 А). Это стандарт в Европе и принят во многих других регионах. Сравнительная таблица на одном экранеЭлементТип 1Тип 2Булавки57ФазаОднофазныйОднофазный или трехфазныйТипичная скорость зарядки дома (кВт)До ~7,4 кВт (32 А)7,4 кВт однофазный; 11/22 кВт трехфазныйБлокировка / защита от отключенияЗащелка на ручкеОбщий стопорный штифт со стороны транспортного средства/зарядного устройстваРегионыСеверная Америка, части АзииЕвропа, Великобритания, многие мировые рынкиРаспространенные варианты использованияДома в США/Канадиенс, рабочее место L2Дома в ЕС и общественные посты кондиционирования воздуха Регионы и транспортные средстваВ Северной Америке большинство зарядных устройств переменного тока и транспортных средств используют тип 1. В Европе и Великобритании тип 2 универсален для домашних и общественных сетей переменного тока. Если у вас импортный автомобиль с «другим» типом розетки, вы часто можете решить эту проблему с помощью адаптера, но для долгосрочного удобства и надежности лучше всего, когда розетка вашего автомобиля, домашнее зарядное устройство и местная инфраструктура соответствуют местным стандартам. Основы электропитания и электропроводкиОднофазный 32 А ≈ 7,4 кВтТрехфазный 16/32 А ≈ 11/22 кВт Это означает: с аккумулятором электромобиля среднего размера 7,4 кВт обычно хватает на ежедневную поездку на работу за ночь. Трёхфазный аккумулятор 11/22 кВт сокращает время ожидания и подходит для подъездных путей с большим количеством пользователей или бизнес-парковок, но только если в доме есть трёхфазное питание, а бортовое зарядное устройство автомобиля поддерживает такие скорости. Проводные и сетевые (штекерные) домашние зарядные устройстваПривязные устройства оснащены постоянно подключенным кабелем. Они просты в использовании, обеспечивают правильную прокладку кабеля и снижают износ автомобильного входа. Устройства с розеткой совместимы с любым совместимым кабелем: они выглядят аккуратнее на стене, обеспечивают гибкость при смене автомобиля или региона, а также позволяют выбирать длину кабеля, но вам придется иметь дело с кабелем каждый раз. На парковках с общим доступом привязное подключение упрощает рабочие процессы; в смешанных парках автомобилей или арендных квартирах подключение с розеткой обеспечивает гибкость. Адаптеры и совместимостьАдаптеры типа 1 ↔ типа 2 существуют и работают во многих повседневных ситуациях. Относитесь к ним как к промежуточному звену, а не как к стратегии. Проверьте номинальные токи, температурные ограничения и убедитесь, что ваше транспортное средство и зарядное устройство поддерживают одни и те же протоколы управления. Для регулярного использования в стационарном месте лучше всего адаптировать зарядное устройство к местным стандартам. В поездках или при краткосрочном проживании адаптер может быть полезен, если вы будете учитывать ограничения тока самого слабого компонента. Переменный ток против постоянного токаТипы 1 и 2 описывают вилки переменного тока. CCS1 и CCS2 описывают комбинированные системы, в которых два контакта постоянного тока добавляются под разъем переменного тока для быстрой зарядки. Выбор источника переменного тока определяет удобство зарядки дома и на работе; скорость зарядки постоянным током зависит от стандарта CCS в вашем регионе и возможностей вашего автомобиля. Не думайте, что автомобиль типа 2 может заряжаться быстро везде в Европе, не проверив совместимость с CCS2, как и для типа 1/CCS1 в Северной Америке. Быстрый поток решенийРегион: США/Канада/Япония → обычно Тип 1; ЕС/Великобритания → Тип 2 Подача: У вас только однофазное питание или доступно и одобрено трехфазное питание? Транспортное средство: Какой у вас вход и какую бортовую сеть переменного тока он может принять (например, 7,4, 11 или 22 кВт)? План использования: ежедневно ночью дома или много коротких сеансов с несколькими пользователями?Результат: подберите вилку в соответствии с регионом и автомобилем; подберите зарядное устройство под свою панель и используйте шаблон; адаптер следует использовать только в крайних случаях. Для предприятий и небольших сайтовЕсли вы обслуживаете смешанные транспортные средства, в Европе распространены розетки типа 2 (с отдельными кабелями), упрощающие замену кабелей. В Северной Америке специальные привязные стойки типа 1 обеспечивают быстроту и удобство для персонала и посетителей. На общих парковках понятные указатели, кабельные боксы и базовое обучение персонала снижают количество неправильных подключений и простоев. Часто задаваемые вопросыВ: У меня автомобиль типа 1 в Европе. Могу ли я установить настенную зарядную станцию ​​типа 2 дома?О: Да, но вам понадобится соответствующий кабель или адаптер Type 2–Type 1. Для повседневного использования рассмотрите возможность совмещения автомобиля и зарядного устройства при следующем обновлении, чтобы уменьшить трение. В: Стоит ли переходить на трехфазный 22 кВт?О: Только если в вашем доме трёхфазное электропитание, а ваш автомобиль рассчитан на 22 кВт переменного тока. Многие водители считают, что 11 кВт более чем достаточно; 22 кВт отлично подходит для многопользовательских объектов или кратковременных остановок. В: Влияют ли адаптеры на безопасность или гарантию?О: Используйте сертифицированные адаптеры с учётом их текущего номинала и следите за тем, чтобы разъёмы были плотно затянуты и сухие. Следуйте инструкциям к автомобилю и зарядному устройству; неправильное использование может привести к аннулированию гарантии. В: Что лучше для общей парковки: привязная или сетевая?О: Tethered быстрее для непрофессиональных пользователей и снижает вероятность неправильного выбора кабелей. Socketed более гибок для разных типов транспортных средств и проще в обслуживании, когда кабели изнашиваются. Знакомьтесь с Workersbee’Портативные зарядные устройства для электромобилей:Гибкое зарядное устройство Sae j17722портативное зарядное устройство для электромобилей типа 2 IEC 62196Портативное зарядное устройство для электромобилей EVSE 3-фазного типа 2