Elektrisõidukite laadijate tüübid

CCS1 ja CCS2 on elektrisõidukite kombineeritud laadimissüsteemi (CCS) kaks varianti, mis erinevad konstruktsiooni, funktsionaalsuse ja piirkondliku kasutamise poolest, kusjuures CCS1 kasutatakse peamiselt Põhja-Ameerikas ja CCS2 rohkem Euroopas ja teistes piirkondades.

Geograafilised kasutuse erinevused

CCS1 on domineeriv laadimisstandard Põhja-Ameerikas, sealhulgas Ameerika Ühendriikides ja Kanadas, samas kui CCS2 on laialdaselt kasutusel Euroopas, Austraalias ja teistes piirkondades. Selline laadimisstandardite geograafiline erinevus tekitab elektrisõidukite tootjate ja juhtide jaoks probleeme, eriti kui tegemist on rahvusvaheliste reiside või sõidukite ekspordiga. Piirkondlikud eelistused nende pistmike osas on viinud turupõhiste elektrisõidukite mudelite ja laadimisinfrastruktuuri väljatöötamiseni, mis kujundab elektrilise liikuvuse ülemaailmset maastikku.

Liitmike konstruktsioon ja pinsid

CCS1- ja CCS2-pistikute disain ja pistikute konfiguratsioon peegeldavad nende erinevat päritolu ja võimekust:

• CCS1 kasutab 1. tüüpi (J1772) vahelduvvoolu pistikut, millel on kaks täiendavat alalisvoolu pini, mille tulemuseks on mahukam 7-poolne konfiguratsioon.
• CCS2 põhineb Type 2 (Mennekes) vahelduvvoolupistikul, millel on sujuvam 9-poolne disain.
• CCS2 täiendavad pinsid parandavad sidepidamist sõiduki ja laadimisjaama vahel, võimaldades täiustatud funktsioone, nagu kahesuunaline laadimine.
• CCS2 konstruktsioon võimaldab suuremat voolutugevust, toetades kuni 350 amprit võrreldes CCS1 200 ampriga, mis aitab kaasa kiiremale laadimisvõimekusele.

Laadimisvõimaluste võrdlus

CCS1- ja CCS2-pistmike laadimisvõimalused erinevad oluliselt, mis mõjutab nende jõudlust ja mitmekülgsust elektrisõidukite laadimisel:

• Vahelduvvoolu laadimine: CCS1 toetab ühefaasilist vahelduvvoolu laadimist kuni 7,4 kW, samas kui CCS2 pakub nii ühe- kui ka kolmefaasilist vahelduvvoolu laadimisvõimalust, ulatudes kuni 43 kW-ni. See annab CCS2-le märkimisväärse eelise vahelduvvoolu laadimise kiiruse ja paindlikkuse osas.
• DC kiirlaadimine: Nii CCS1 kui ka CCS2 toetavad alalisvoolu kiirlaadimist, kuid CCS2-l on suurem maksimaalne vooluvõimsus. CCS1 suudab töödelda kuni 200 amprit, CCS2 aga kuni 350 amprit. See suurem voolutugevus võimaldab CCS2-l saavutada kiiremat laadimiskiirust, mis võib vähendada ühilduvate sõidukite laadimisaega.
• Võimsus: CCS2 suurem vooluvõimsus tähendab suuremat potentsiaalset võimsust. Kuigi konkreetne võimsus võib sõltuvalt laadimisjaamast ja sõiduki võimekusest erineda, võimaldab CCS2 konstruktsioon mõnel juhul üle 350 kW võimsust.
• Jahutussüsteem: CCS2 sisaldab vedelikjahutusega süsteemi, mis suurendab selle võimet säilitada kõrgeid laadimiskiirusi pikema aja jooksul. See omadus on eriti kasulik pikamaareiside ja kiirlaadimise stsenaariumide puhul.
• Kahesuunaline laadimine: CCS2 täiustatud pin-konfiguratsioon võimaldab kahesuunalist laadimisvõimalust, mis võimaldab sõidukilt võrgule (V2G) ja sõidukilt koju (V2H) rakendusi. Seda funktsiooni ei toeta CCS1 standard.

Need erinevused laadimisvõimekuses rõhutavad elektriautode laadimistehnoloogia arenevat olemust ning jätkuvaid jõupingutusi laadimiskiiruse ja -funktsionaalsuse parandamiseks.

Sõiduki ühilduvuse probleemid

Sõidukite ühilduvus kujutab endast märkimisväärset väljakutset CCS1 vs. CCS2 maastikul. CCS1 jaoks mõeldud elektrisõidukid ei saa ilma adapterita kasutada otse CCS2 laadijat ja vastupidi, mis piirab piirkondadevahelist funktsionaalsust. Selline kokkusobimatus on viinud turupõhiste elektritranspordi mudelite ja laadimisinfrastruktuuri väljatöötamiseni, mis raskendab rahvusvahelist liiklemist ja sõidukite eksporti. Selle probleemi lahendamiseks on mõned tootjad hakanud tootma kahesuguseid sõidukeid või pakkuma adaptereid, kuigi need lahendused võivad tuua lisakulusid või vähendada laadimiskiirust.

CCS1 ja CCS2 ühilduvus

CCS1- ja CCS2-pistikud ei ole nende erineva füüsilise konstruktsiooni ja viigukonfiguratsiooni tõttu otseselt ühilduvad. Siiski on EV-tööstus välja töötanud lahendused selle lõhe ületamiseks:

• Adapterid: Spetsiaalsed adapterid võimaldavad CCS1 sõidukite laadimist CCS2 jaamades ja vastupidi. Need adapterid toetavad kiirlaadimist kuni 250 kW, kuigi mõnel neist võib olla väiksem võimsus.
• Mitmest standardist koosnevad laadimisjaamad: Mõned laadimisvõrgud paigaldavad nii CCS1- kui ka CCS2-pistikutega jaamu, et võtta vastu eri piirkondade sõidukeid.
• Tootja kohandused: Mõned elektrisõidukite tootjad toodavad kahesuguse laadimispordiga sõidukeid või pakuvad ühilduvusprobleemide lahendamiseks piirkonnapõhiseid mudeleid.

Kuigi need lahendused parandavad ristkasutatavust, võivad nendega kaasneda piirangud, näiteks vähenenud laadimiskiirused või lisakulud. EV-turu arenedes jätkuvad jõupingutused standardiseerimise ja parema koostalitlusvõime saavutamiseks, et lahendada neid probleeme.

Vanemate sõidukite kohandamine CCS2 jaoks

VIOX EV laadimisadapter

Vanemate elektrisõidukite kohandamine CCS2-laadimise toetamiseks on muutunud üha olulisemaks, kuna standard on hakanud laialdaselt levima. Euroopa Tesla omanike jaoks on CCS2 ümberehitamise võimalus nüüd saadaval vähendatud hinnaga (299 eurot), võrreldes esialgse 500 euroga. See moderniseerimine võimaldab vanematel Model S ja Model X sõidukitel kasutada CCS2 laadimisjaamu, laiendades nende laadimisvõimalusi ja ühilduvust uuema infrastruktuuriga.

Elektriliste sõidukite omatehtud ümberehitamisel on CCS2 ühilduvuse rakendamine keeruline, sest sellega seotud sideprotokollid on keerulised. Mõned entusiastid on siiski leidnud edu, kasutades BMW i3 LIM (Low-voltage Interface Module) moodulit, mis võimaldab CCS2 jaoks vajalikku GreenPHY-sidet kasutada. Kuigi see meetod nõuab elektroonika- ja programmeerimisoskusi, pakub see potentsiaalset lahendust CCS2 laadimise integreerimiseks kohandatud EV-projektidesse. Kuna elektrisõidukite turg areneb, tekib tõenäoliselt rohkem järelturu lahendusi, mis muudavad CCS2 kohandamise kättesaadavamaks laiemale hulgale sõidukitele.

Ohutus, ökonoomsus ja praktilisus

Kui analüüsida CCS1 ja CCS2 ohutuse, ökonoomsuse ja praktilisuse seisukohalt, osutub CCS2 üldiselt paremaks valikuks:

• Ohutus: CCS2 peetakse turvalisemaks tänu selle turvalisemale lukustusmehhanismile. CCS1 pistik tugineb füüsilisele sulgurile, mis võib puruneda, põhjustades kogemata lahtiühendamise korral ohtlikke kaareleeke. Seevastu CCS2 konstruktsiooni tõttu on juhuslik lahtiühendamine palju vähem tõenäoline, mis vähendab oluliselt ohutusriski.
• Majandus: CCS2 on pikemas perspektiivis ökonoomsem tänu suuremale laadimisvõimekusele. See toetab kolmefaasilist vahelduvvoolu laadimist kuni 43 kW, võrreldes CCS1 ühefaasilise vahelduvvoolu laadimisega kuni 7,4 kW. See kiirem laadimine võib lühendada laadimisaega ja suurendada kasutajate tõhusust. Lisaks võib CCS2 laiem ülemaailmne kasutuselevõtt tuua kaasa mastaabisäästu tootmises ja infrastruktuuri arendamises.
• Praktilisus: CCS2 pakub suuremat praktilisust tänu oma mitmekülgsele konstruktsioonile, mis toetab nii ühe- kui ka kolmefaasilist vahelduvvoolu laadimist, aga ka suurema vooluga alalisvoolu kiirlaadimist. Selle ühilduvus laiema hulga rahvusvaheliste standarditega muudab selle ka praktilisemaks ülemaailmseks kasutamiseks, samas kui CCS1 praktilisus piirdub suures osas Põhja-Ameerikaga.

Tulevased suundumused EV laadimisstandardites

EV laadimisstandardite tulevik areneb kiiresti, kusjuures tööstusharu kujundavad mitmed põhisuundumused:

• Megawatt-laadimissüsteem (MCS): Selle kujuneva standardi eesmärk on võimaldada ülikiiret laadimist raskeveokitele, mille võimsus on kuni 3,75 MW. MCSi kasutuselevõtt lühendab oluliselt suurte tarbesõidukite ja pikamaaveokite laadimisaega.
• Juhtmevaba laadimine: Induktiivse laadimistehnoloogia edusammud sillutavad teed kaablivabadele laadimislahendustele. Need süsteemid kasutavad elektromagnetilisi välju, et edastada energiat laadimisalustelt sõidukitele, pakkudes suuremat mugavust ja dünaamilise laadimise võimalust sõidu ajal.
• Sõidukilt-võrku (V2G) tehnoloogia: V2G-funktsioonide integreerimine võimaldab EV-del mitte ainult võtta elektrivõrgust energiat, vaid ka tagastada seda, aidates sellega kaasa võrgu stabiilsusele ja energiamajandusele. See kahesuunaline laadimisfunktsioon muutub üha olulisemaks, kuna elektritranspordi kasutuselevõtt kasvab.
• Standardiseerimispüüdlused: Ülemaailmsed algatused laadimisstandardite ühtlustamiseks on käimas, Euroopa Liit ja Ameerika Ühendriigid töötavad elektriliste raskeveokite koostalitlusvõime suunas. Standardiseerimise eesmärk on lihtsustada laadimiskogemust ja kiirendada infrastruktuuri arendamist kogu maailmas.