Ładowarki dla EV

CHAdeMO to standard który powstał w Azji, w Polsce rozpropagował go w szczególności Nissan Leaf. Standard pozwala na dostarczenie prądu stałego (DC) o mocy do 62,5 kilowata (500 wolt, 125 amperów). Standard CHAdeMO nosi oznaczenie IEC 62196 Type 4, rzadko bywa jednak nazywany Type 4, ponieważ rozpowszechniła się jego oryginalne oznaczenie. Nazwa standardu CHAdeMO ma kilka rozwinięć. Jedno z nich to ?CHArge to MOve?, inne to ?O CHA DEMO ikaga desuka?, co po japońsku oznacza ?Napijmy się herbaty, gdy [samochód] się ładuje?.

 

Standard CHAdeMO jest stopniowo wypierany z Europy przez CCS combo 2.

Wtyczka standardu Typ 2 nazywana jest często ?Mennekes? od nazwy firmy, która ją opracowała i wdrożyła w Niemczech. Type 2 w podstawowej wersji został w 2013 roku uznany za oficjalny standard gniazdka/wtyczki ładowania na terenie Unii Europejskiej. Stosują go obecnie wszystkie auta sprzedawane na terenie krajów unijnych, w tym także Tesla.

Typ 2 nosi oznaczenie IEC 62196 Type 2 i umożliwia ładowanie zarówno prądem przemiennym (AC), jak i prądem stałym (DC). Oto możliwe warianty w postaci przejrzystej tabeli:

W zależności od wykorzystanych pinów, samochód wykorzystujący Type 2 może być ładowany prądem przemiennym (AC) lub prądem stałym (DC). Warto zauważyć, że jedynym producentem masowo wykorzystującym ładowanie prądem stałym (DC) w Type 2 jest Tesla ? i właśnie takie wtyki można spotkać w europejskich Tesla Superchargerach. Superchargery w Europie są w stanie dostarczyć do 145 kW mocy, ale samochody ograniczają ten pobór do 120 kilowatów.

Standard CCS (Combined Charging System), czyli łączony system ładowania. Combo 2 to rozszerzenie standardu Type 2 o dwa duże piny ładowania prądem stałym (DC). Z wtyczki Type 2 znikają natomiast piny odpowiedzialne za dostarczanie prądu zmiennego:

Aktualny standard Combo 2 obsługuje do 350 kilowatów (kW) w ładowarkach Porsche. Moc ładowania zależy jednak od samochodu, na przykład Opel Ampera-e jest w stanie przyjąć do 50 kW, a Hyundai Ioniq Electric ? do 100 kW.

Type 1 to standard ładowania obowiązujący na terenie Ameryki Północnej. Type 1 umożliwia ładowanie mocami 1,92 kilowata (kW), 7,2 kW, 7,68 kW lub maksymalnie 19,2 kW. Wtyczka dostarcza wyłącznie prąd przemienny (AC), jedno- lub dwufazowy. W wersji zmodyfikowanej, po podniesieniu napięcia, Type 1 może dostarczać maksymalnie 36 kW (Level 1) lub 90 kW (Level 2) mocy.

 

W Polsce możliwe jest stosowanie przejściówek między Type 1 i Type 2. Różnica jest taka, że auto z rynku amerykańskiego nie będzie w stanie wykorzystać podczas ładowania prądu trzyfazowego ani ładowania prądem stałym, ponieważ Type 1 ich nie obsługuje.

Type 1 Combo to rozszerzenie wtyczki Type 1 o dwa grube piny do ładowania prądem stałym (DC). W odróżnieniu od wtyczki Type 2 combo (czytaj powyżej), dodatkowa wtyczka na dole nie oznacza, że z głównej wtyczki znikają jakiekolwiek piny.

 

Tesla na terenie Stanów Zjednoczonych stosuje swój własny standard wtyczek i gniazdek. Nie jest on kompatybilny z żadnym opisywanym powyżej, dlatego po sprowadzeniu używanego samochodu Tesla ze Stanów Zjednoczonych jego właściciel skazany jest na stosowanie przejściówek Tesla -> Type 2. Wtyczki Tesla występują w amerykańskiej sieci Tesla Supercharger.

Ładowarki Tesla ładują prądem stałym o napięciu 480 woltów (V), z maksymalną mocą 120 kW na jeden samochód.

 

Standard wtyczki ładowarki Tesli.

Komunikacja ładowarki samochodowej EVSE (Electric Vehicle Service Equipment) z samochodem EV realizowana jest poprzez dwa zgoła niepozorne złącza oznaczone, jako CP (Control Pilot) i PP (Proximity Plug).

 

Rys.1 Wtyk typu 2 do ładowania prądem przemienny

CP ? Przewód sterujący (Control Pilot)

Za jego pośrednictwem zachodzi wzajemna komunikacja pojazdu z infrastrukturą ładującą. Ta ostatnia rozpocznie ładowanie tylko wtedy, gdy pojawią się następujące informacje:

• połączenie z pojazdem OK
• uziemienie pojazdu OK
• wskazanie maksymalnej mocy dozwolonej przez ładowarkę w górnym dopuszczalnym zakresie prądu

Poprzez złącze CP urządzenie określa dopuszczalną wartość prądu ładowania, która zakodowana jest, jako sekwencja sygnału PWM. Pojazd wskazuje aktualny status za pomocą wartości napięcia Va (napięcie mierzone przez układ kontrolny stacji ładowania). Dopuszczalna wartości prądu ładowania przypisana konkretnej szerokość impulsu sygnału PWM oraz wartości napięcia do stanów pojazdu została zdefiniowana w normie IEC 61581-1.

PP ? Styk probierczy (Proximity Plug).

Bezpośrednie tłumaczenie oznacza wtyczkę zbliżeniową, która służy do wykrywania złącza ładowania w stacji ładującej i do określania jego aktualna dopuszczalnej obciążalności. Stanowi on zabezpieczenie przed uszkodzeniem izolacji roboczej przewodu, co w konsekwencji może prowadzić do pożaru lub niebezpiecznego w skutkach porażenia prądem elektrycznym.

Bieżąca obciążalność jest określona zgodnie z IEC 61851-1 za pomocą rezystora wzorcowego Rc , który jest zainstalowany na stałe w kablu zasilającym. Kontroler EVSE sprawdza wartość rezystancji za pomocą kanału PP (Proximity Plug) i określa na podstawie rezystancji bieżącą obciążalność prądową podłączonego kabla zasilającego. Kodowanie dopuszczalny prąd dla wartości rezystancji określony jest w normie IEC 61851-1.