Проблемы совместимости разъёмов для зарядки электромобилей: причины и способы устранения

По мере того, как электромобили (ЭМ) становятся всё более распространёнными во всём мире, можно было бы ожидать, что зарядка станет простой: подключите зарядное устройство к автомобилю и заряжайте. В реальности, даже когда и электромобиль, и зарядная станция используют один и тот же аккумулятор, такой же стандартный разъем — такой как CCS2, Тип 2, или НАКС— зарядка не всегда проходит гладко. Почему?

В этой статье рассматриваются технические, коммуникационные и совместимые проблемы между разъемами для зарядки электромобилей и транспортными средствами, а также то, почему «одинаковый стандарт» не всегда означает «гарантированно работоспособный».

Понимание Разъем для электромобиля и взаимодействие с транспортными средствами

Современная зарядка электромобиля — это не просто подключение кабеля. За кулисами происходит сложное взаимодействие между автомобилем и зарядным устройством. Это взаимодействие включает в себя: цифровая связь, проверки безопасности, и электрическая совместимость. Если какой-либо этап не будет выполнен, сеанс зарядки не начнется.

Взаимодействие происходит в следующем общем порядке:

Процесс зарядки начинается с надёжного физического соединения вилки с розеткой автомобиля. Для начала зарядки необходимо обеспечить надёжное соединение.

Подтверждение связи (например, с использованием ISO 15118 или DIN 70121)

Электрическая проверка (напряжение, ток, температура и т. д.)

Начинается зарядка (только если все в порядке)

Давайте рассмотрим наиболее распространенные трудности, возникающие в ходе этого процесса.

Протоколы связи: невидимая стена

Одна из самых больших проблем возникает из-за протокол связи при зарядке. Даже если два устройства используют один и тот же физический разъём, они могут говорить на разных «языках».

Например, многие современные электромобили используют стандарт связи ISO 15118, который поддерживает расширенные функции, такие как автоматическая аутентификация и запуск зарядки, обычно известные как Plug & Charge. Но некоторые старые транспортные средства или зарядные устройства все еще используют ДИН 70121, более ранняя версия, в которой отсутствуют функции интеллектуального общения.

Если автомобиль пытается установить связь с использованием стандарта ISO 15118, а зарядное устройство понимает только стандарт DIN 70121, установление связи не удается и зарядка не начинается.

Конфликты шифрования и аутентификации

Благодаря таким передовым протоколам, как ISO 15118, цифровая безопасность становится неотъемлемой частью уравнения. Эти протоколы включают в себя: аутентификация на основе сертификатов, очень похоже на HTTPS-шифрование на веб-сайтах.

Если у автомобиля и зарядного устройства нет совпадающих доверенных сертификатов или у одной из сторон отсутствует поддержка сертификации, в зарядке будет отказано во избежание рисков безопасности.

Это особенно актуально в сценариях «Plug & Charge», где не требуется ручного ввода данных пользователем. Без надлежащей проверки доверия система блокирует транзакцию.

Электрическое несоответствие: несоответствие напряжения и тока

Даже когда физические и цифровые соединения успешны, электрическая совместимость Это тоже важно. Некоторые электромобили работают от сети напряжением 400 В, а другие рассчитаны на 800 В. Быстрые зарядные устройства могут быть оптимизированы для работы при высоком напряжении.

Если зарядное устройство не может адаптироваться к пониженным требованиям напряжения транспортного средства (или если транспортное средство ограничивает ток из соображений безопасности), зарядка может не произойти или быть существенно ограничена.

Функции безопасности, блокирующие зарядку

Электромобили оснащены множеством механизмов защиты. Если автомобиль обнаружит что-то необычное, например:

Плохое заземление зарядного устройства

Высокая температура окружающей среды

Разъем вставлен не полностью
—Это может автоматически отменить процесс зарядки.

Эти предохранительные устройства важны, но они могут вызвать разочарование, если пользователи не знают, почему прекратилась зарядка.

Распространенные причины сбоев зарядки, несмотря на соответствие стандартам

Ниже представлена сводная таблица, показывающая, почему зарядка не выполняется, даже если и автомобиль, и зарядное устройство используют один и тот же стандарт:

Как исправить эти проблемы?

1. Тестирование совместимости в масштабах всей отрасли

Такие организации, как CharIN Организуйте испытательные мероприятия, чтобы помочь производителям электромобилей и зарядных устройств работать вместе. Для решения проблем совместимости производители участвуют в испытаниях на совместимость, которые подтверждают, что зарядное оборудование разных брендов может эффективно взаимодействовать и обеспечивать бесперебойную зарядку.

2. Частые обновления программного обеспечения

Производители автомобилей и операторы зарядных станций должны регулярно обновлять своё программное обеспечение. Беспроводные обновления (OTA) могут исправить ошибки, добавить поддержку новых протоколов и улучшить совместимость.

3. Универсальные системы сертификации

Единая глобальная система сертификации (по типу сертификации CCS в Европе) поможет согласовать поведение продукции у разных производителей.

4. Лучшая обратная связь с пользователями об ошибках

В случае сбоя зарядки электромобиль или зарядное устройство должны отображать четкое сообщение, например «Несовместимый протокол» или «Неисправность заземления», а не стандартное сообщение «Сбой зарядки».

Повышение надежности зарядки электромобилей

Зарядка электромобиля должна быть такой же простой, как заправка бензинового автомобиля, но технология, лежащая в основе этого процесса, гораздо сложнее. Тот факт, что автомобиль и зарядное устройство используют один и тот же разъём, не означает, что они могут автоматически работать вместе.

От несоответствия цифровой связи до проверок безопасности и различий в электрических характеристиках — множество факторов может препятствовать зарядке. К счастью, индустрия электромобилей активно решает эти проблемы, обновляя протоколы, проводя программы сертификации и сотрудничая с другими компаниями.

Пока не будет достигнута полная стандартизация, водителям и поставщикам зарядных устройств необходимо оставаться в курсе событий, а производителям следует уделять первоочередное внимание совместимости, а не только подключению.