CCS1 і CCS2 - це два варіанти комбінованої системи зарядки (CCS) для електромобілів, що відрізняються дизайном, функціональністю і регіональним використанням, причому CCS1 в основному використовується в Північній Америці, а CCS2 більш поширена в Європі та інших регіонах.
Географічні відмінності у використанні
CCS1 є домінуючим стандартом зарядки в Північній Америці, включаючи США і Канаду, тоді як CCS2 набув широкого поширення в Європі, Австралії та інших регіонах. Такий географічний розподіл стандартів зарядки створює проблеми для виробників електромобілів і водіїв, особливо коли мова йде про міжнародні поїздки або експорт транспортних засобів. Регіональні переваги щодо цих роз'ємів призвели до розробки специфічних для ринку моделей електромобілів та зарядної інфраструктури, формуючи глобальний ландшафт електричної мобільності.
Конструкція роз'єму та контакти
Дизайн і конфігурація контактів роз'ємів CCS1 і CCS2 відображають їхнє походження і можливості:
- CCS1 використовує роз'єм змінного струму типу 1 (J1772) з двома додатковими контактами постійного струму, в результаті чого виходить більш громіздка 7-контактна конфігурація.
- CCS2 базується на роз'ємі змінного струму типу 2 (Mennekes), що має більш обтічну 9-контактну конструкцію.
- Додаткові контакти в CCS2 покращують зв'язок між автомобілем і зарядною станцією, що дозволяє використовувати розширені функції, такі як двонаправлена зарядка.
- Конструкція CCS2 дозволяє витримувати більший струм, підтримуючи до 350 ампер порівняно з 200 амперами у CCS1, що сприяє швидшій зарядці.
Порівняння можливостей зарядки
Зарядні можливості роз'ємів CCS1 і CCS2 суттєво відрізняються, що впливає на їхню продуктивність і універсальність під час заряджання електромобілів:
- Зарядка від мережі: CCS1 підтримує зарядку від однофазного змінного струму потужністю до 7,4 кВт, тоді як CCS2 пропонує зарядку як від однофазного, так і від трифазного змінного струму потужністю до 43 кВт. Це дає CCS2 значну перевагу у швидкості та гнучкості заряджання змінним струмом.
- Швидка зарядка постійного струму: І CCS1, і CCS2 підтримують швидку зарядку постійним струмом, але CCS2 має вищу максимальну силу струму. CCS1 витримує до 200 ампер, тоді як CCS2 - до 350 ампер. Ця вища сила струму дозволяє CCS2 досягати більшої швидкості заряджання, що потенційно скорочує час заряджання сумісних автомобілів.
- Вихідна потужність: Підвищена струмова ємність CCS2 означає вищу потенційну вихідну потужність. Хоча конкретні рівні потужності можуть варіюватися залежно від зарядної станції та можливостей транспортного засобу, конструкція CCS2 дозволяє в деяких випадках досягати потужності понад 350 кВт.
- Система охолодження: CCS2 має систему рідинного охолодження, що підвищує його здатність підтримувати високу швидкість заряджання протягом тривалого часу. Ця особливість особливо корисна для поїздок на далекі відстані та швидкого заряджання.
- Двонаправлена зарядка: Удосконалена конфігурація контактів CCS2 забезпечує двонаправлену зарядку, що дозволяє використовувати зарядку від мережі (V2G) і від автомобіля до будинку (V2H). Ця функція не підтримується стандартом CCS1.
Ці відмінності в можливостях зарядки підкреслюють еволюційний характер технології зарядки електромобілів і постійні зусилля, спрямовані на підвищення швидкості та функціональності зарядки.
Проблеми сумісності з транспортними засобами
Сумісність транспортних засобів представляє значну проблему в ландшафті CCS1 та CCS2. Електромобілі, розроблені для CCS1, не можуть безпосередньо використовувати зарядні пристрої CCS2 і навпаки без адаптера, що обмежує міжрегіональну функціональність. Ця несумісність призвела до розробки специфічних для ринку моделей електромобілів та зарядної інфраструктури, що ускладнює міжнародні подорожі та експорт транспортних засобів. Щоб вирішити цю проблему, деякі виробники почали випускати подвійно сумісні транспортні засоби або пропонувати адаптери, хоча ці рішення можуть бути пов'язані з додатковими витратами або зниженою швидкістю заряджання.
Сумісність CCS1 та CCS2
Роз'єми CCS1 і CCS2 безпосередньо не сумісні через їхню різну фізичну конструкцію та конфігурацію контактів. Однак галузь електромобілів розробила рішення для подолання цього розриву:
- Адаптери: Спеціалізовані адаптери дозволяють заряджати автомобілі CCS1 на станціях CCS2 і навпаки. Ці адаптери можуть підтримувати швидку зарядку до 250 кВт, хоча деякі з них можуть мати меншу потужність.
- Мультистандартні зарядні станції: Деякі зарядні мережі встановлюють станції з роз'ємами CCS1 і CCS2, щоб прийняти транспортні засоби з різних регіонів.
- Адаптації виробника: Деякі виробники електромобілів випускають транспортні засоби з двома сумісними зарядними портами або пропонують моделі для певного регіону, щоб вирішити проблеми сумісності.
Хоча ці рішення покращують перехресну сумісність, вони можуть мати обмеження, такі як зниження швидкості заряджання або додаткові витрати. З розвитком ринку електромобілів зусилля, спрямовані на стандартизацію та покращення інтероперабельності, продовжують вирішувати ці проблеми.
Адаптація старих автомобілів до УЗВ2
Адаптація старих електромобілів для підтримки зарядки за стандартом CCS2 набуває все більшого значення в міру того, як цей стандарт набуває все більшого поширення. Для власників Tesla в Європі опція модернізації CCS2 тепер доступна за зниженою вартістю 299 євро, порівняно з початковою ціною 500 євро. Ця модернізація дозволяє старішим автомобілям Model S і Model X використовувати зарядні станції CCS2, розширюючи їхні можливості зарядки та сумісність з новою інфраструктурою.
При переобладнанні електромобіля своїми руками реалізація сумісності з CCS2 становить певні труднощі через складні протоколи зв'язку. Однак деякі ентузіасти досягли успіху, використовуючи BMW i3 LIM (низьковольтний інтерфейсний модуль) для обробки зв'язку GreenPHY, необхідного для CCS2. Хоча цей метод вимагає навичок електроніки та програмування, він пропонує потенційне рішення для інтеграції зарядки CCS2 в індивідуальні проєкти електромобілів. З розвитком ринку електромобілів, ймовірно, з'явиться більше рішень на вторинному ринку, що зробить адаптацію CCS2 більш доступною для ширшого кола транспортних засобів.
Безпека, економічність і практичність
При аналізі УЗВ1 та УЗВ2 з точки зору безпеки, економічності та практичності, УЗВ2, як правило, виявляється кращим варіантом:
- Безпека: CCS2 вважається безпечнішим завдяки більш надійному механізму фіксації. Роз'єм CCS1 використовує фізичну засувку, яка може зламатися, що потенційно може спричинити небезпечні спалахи дуги при випадковому від'єднанні. На відміну від нього, конструкція роз'єму CCS2 робить випадкове від'єднання набагато менш імовірним, що значно знижує ризики для безпеки.
- Економіка: CCS2 є більш економічною в довгостроковій перспективі завдяки своїм вищим зарядним можливостям. Вона підтримує зарядку від трифазного змінного струму потужністю до 43 кВт, порівняно з однофазним змінним струмом CCS1 потужністю до 7,4 кВт. Ця швидша зарядка може призвести до скорочення часу зарядки та підвищення ефективності для користувачів. Крім того, більш широке розповсюдження CCS2 у світі може призвести до економії на масштабах виробництва та розвитку інфраструктури.
- Практичність: CCS2 пропонує більшу практичність завдяки своїй універсальній конструкції, що підтримує як однофазну, так і трифазну зарядку змінним струмом, а також швидку зарядку постійним струмом більшої сили. Сумісність з широким спектром міжнародних стандартів також робить його більш практичним для глобального використання, тоді як практичність CCS1 здебільшого обмежується Північною Америкою.
Майбутні тенденції в стандартах зарядки електромобілів
Майбутнє стандартів зарядки електромобілів стрімко розвивається, причому кілька ключових тенденцій формують галузь:
- Мегаватна система зарядки (MCS): Цей новий стандарт має на меті забезпечити надшвидку зарядку важких електромобілів потужністю до 3,75 МВт. Впровадження MCS значно скоротить час заряджання великих комерційних транспортних засобів та вантажівок для далеких перевезень.
- Бездротова зарядка: Досягнення в технології індуктивної зарядки прокладають шлях до бездротових зарядних рішень. Ці системи використовують електромагнітні поля для передачі енергії від зарядних майданчиків до автомобілів, пропонуючи підвищену зручність і потенціал для динамічної зарядки під час руху.
- Технологія "автомобіль-мережа" (V2G): Інтеграція можливостей V2G дозволяє електромобілям не тільки отримувати енергію з мережі, але й повертати її назад, сприяючи стабільності мережі та енергоменеджменту. Ця функція двонаправленої зарядки стає все більш важливою в міру зростання популярності електромобілів.
- Зусилля зі стандартизації: Наразі реалізуються глобальні ініціативи з гармонізації стандартів зарядних станцій: Європейський Союз та Сполучені Штати працюють над забезпеченням сумісності електричних великовантажних транспортних засобів. Цей поштовх до стандартизації має на меті спростити процес заряджання та прискорити розвиток інфраструктури в усьому світі.
