رمزگشایی شارژ جهانی خودروهای برقی: استانداردهای CCS در مقابل CHAdeMO، V2G Evolution و ChaoJi

رمزگشایی از چشم‌انداز جهانی شارژ خودروهای برقی: بررسی عمیق فنی جامع پروتکل‌های CCS در مقابل CHAdeMO، ISO 15118 در مقابل ارتباطات باس CAN، تکامل V2G و ظهور استاندارد ChaoJi

۱. مقدمه: تکامل شارژ سریع DC و تلاش برای استانداردسازی

گذار به سمت حمل و نقل الکتریکی صرفاً یک تغییر در نیروی محرکه خودرو نیست، بلکه یک تغییر اساسی در توزیع انرژی و رفتار مصرف‌کننده است. در قلب این گذار، زیرساخت شارژ، به ویژه فناوری‌هایی که شارژ سریع جریان مستقیم (DC) (DCFC) را امکان‌پذیر می‌کنند، قرار دارد. از آنجایی که خودروهای الکتریکی (EV) از پروژه‌های آزمایشی خاص به راه‌حل‌های حمل و نقل اصلی منتقل شده‌اند، نیاز به شارژ سریع، قابل اعتماد و استاندارد از اهمیت بالایی برخوردار شده است. با این حال، مسیر استانداردسازی به هیچ وجه خطی نبوده است. این صنعت با رقابتی چند ساله بین دو معماری اصلی تعریف شده است: سیستم شارژ ترکیبی (CCS) و استاندارد CHAdeMO.

در روزهای آغازین خودروهای برقی مدرن - تقریباً اواخر دهه ۲۰۰۰ و اوایل دهه ۲۰۱۰ - چشم‌انداز، «غرب وحشی» از استانداردهای اختصاصی و اولیه بود. نیسان LEAF که در سال ۲۰۱۰ معرفی شد، از استاندارد CHAdeMO که در ژاپن سرچشمه گرفته بود، حمایت می‌کرد. این استاندارد که توسط انجمن CHAdeMO (ائتلافی از TEPCO، نیسان، میتسوبیشی و دیگران) توسعه یافته بود، اولین سیستم شارژ سریع DC بود که به طور گسترده در سطح جهان مستقر شد. CHAdeMO یک پلتفرم قوی و دو طرفه ارائه داد که از گذرگاه شبکه منطقه‌ای کنترل‌کننده (CAN) برای ارتباط استفاده می‌کرد، پروتکلی که از قبل عمیقاً در مهندسی خودرو تعبیه شده بود.

در مقابل، تولیدکنندگان اروپایی و آمریکایی به دنبال رویکردی یکپارچه‌تر بودند. به جای داشتن پورت‌های جداگانه برای شارژ AC و DC - همانطور که خودروهای CHAdeMO انجام دادند - آنها سیستم شارژ ترکیبی (CCS) را پیشنهاد دادند. CCS از یک کانکتور "Combo" استفاده کرد که پین‌های DC را به استانداردهای AC موجود (نوع 1 در آمریکای شمالی و نوع 2 در اروپا) اضافه می‌کرد. فراتر از کانکتور فیزیکی، CCS یک مسیر ارتباطی کاملاً متفاوت را انتخاب کرد: ارتباط خط برق (PLC) بر اساس استانداردهای ISO 15118 و DIN 70121.

این واگرایی معماری، بازاری دوگانه ایجاد کرد. بیش از یک دهه است که رانندگان خودروهای برقی، اپراتورهای ایستگاه‌های شارژ (CPO) و خودروسازان در محیطی پیچیده که سازگاری خودروها به موقعیت جغرافیایی و ترجیح سازنده بستگی دارد، حرکت می‌کنند. رقابت بین CCS و CHAdeMO فقط به شکل یک دوشاخه مربوط نمی‌شود؛ بلکه نبردی است بین فلسفه‌های ارتباطی، توپولوژی‌های مدار و نفوذ ژئوپلیتیکی.

با نگاه به دهه ۲۰۳۰، چشم‌انداز دوباره در حال تغییر است. با ظهور استاندارد شارژ آمریکای شمالی (NACS) - که اساساً پروتکل ارتباطی CCS را در قالبی متفاوت اتخاذ می‌کند - و توسعه استاندارد نسل بعدی ChaoJi، صنعت به سمت یک همگرایی احتمالی، هرچند نه چندان آسان، حرکت می‌کند. این مقاله یک تحلیل فنی عمیق از تفاوت‌های بین CCS و CHAdeMO ارائه می‌دهد و جزئیات دقیق پشته‌های ارتباطی آنها، فیزیک کانکتورهای آنها، نیروهای بازار که تکامل آنها را هدایت می‌کنند و آینده شارژ با توان فوق العاده بالا را بررسی می‌کند.

۲. پروتکل‌های ارتباطی: ISO 15118 (PLC) در مقابل CHAdeMO (CAN)

اساسی‌ترین تفاوت فنی بین CCS و CHAdeMO در نحوه ارتباط وسیله نقلیه (EV) و تجهیزات تامین برق وسیله نقلیه (EVSE) با یکدیگر است. این ارتباط برای مدیریت ایمنی، تأیید وضعیت باتری، مذاکره در مورد سطوح ولتاژ و جریان و مدیریت اطلاعات صورتحساب بسیار مهم است.

۲.۱ رویکرد CHAdeMO: ارتباط با گذرگاه CAN

CHAdeMO از پروتکل گذرگاه شبکه ناحیه کنترل (CAN) استفاده می‌کند. در زمینه مهندسی خودرو، CAN "زبان میانجی" است. این پروتکل در دهه 1980 توسط بوش برای ارتباط قوی و ایمن در برابر نویز بین واحدهای کنترل الکترونیکی (ECU) در داخل خودرو توسعه داده شد. CHAdeMO از یک جفت CAN اختصاصی در کابل شارژ برای تسهیل ارتباط بین شارژر و خودرو استفاده می‌کند.

پروتکل CHAdeMO نسبتاً سرراست است. این پروتکل از یک توالی کاملاً تعریف‌شده از سیگنال‌ها پیروی می‌کند. وقتی یک دوشاخه CHAdeMO وارد می‌شود، یک سیگنال فیزیکی ۱۲ ولتی فرآیند را آغاز می‌کند. سپس خودرو و شارژر از طریق گذرگاه CAN اطلاعات اولیه، مانند حداکثر ولتاژی که باتری می‌تواند بپذیرد و حداکثر جریانی که شارژر می‌تواند ارائه دهد را تبادل می‌کنند. از آنجا که CAN یک پروتکل کم‌تاخیر و بلادرنگ است، CHAdeMO می‌تواند خیلی سریع به تغییرات وضعیت باتری یا وقفه‌های ایمنی پاسخ دهد.

یکی از مزایای قابل توجه معماری CHAdeMO/CAN، پشتیبانی ذاتی آن از جریان برق دو طرفه (V2G/V2H) است. از آنجا که ارتباط مبتنی بر شناسه‌های CAN ساده و خوش‌تعریف است، پیاده‌سازی ویژگی‌های اتصال خودرو به شبکه تقریباً از همان ابتدا امکان‌پذیر بود. CHAdeMO به شارژر اجازه می‌دهد تا از باتری خودرو برق درخواست کند و تنظیم فرکانس و برق پشتیبان خانگی را تسهیل کند.

۲.۲ رویکرد CCS: PLC و ISO 15118

CCS با استفاده از ارتباط خطوط برق (PLC) رویکرد بسیار پیچیده‌تری را در پیش می‌گیرد. به طور خاص، CCS از استاندارد HomePlug Green PHY برای انتقال داده‌های فرکانس بالا از طریق پین کنترل پایلوت (CP) کانکتور استفاده می‌کند. سپس این داده‌ها از طریق لنزهای استانداردهای ISO 15118 و DIN 70121 تفسیر می‌شوند.

چرا PLC را به CAN ترجیح دهیم؟ دلیل اصلی، آینده‌نگری و ظرفیت داده بود. ISO 15118 نه تنها برای کنترل شارژ اولیه، بلکه به عنوان یک چارچوب جامع ارتباط دیجیتال طراحی شده است. این استاندارد از ویژگی‌های پیشرفته‌ای مانند «Plug & Charge» پشتیبانی می‌کند، که در آن وسیله نقلیه خود را شناسایی کرده و پرداخت را به طور خودکار و بدون نیاز به کارت RFID یا برنامه تلفن همراه انجام می‌دهد. برای پشتیبانی از رمزگذاری و ساختارهای داده پیچیده مورد نیاز برای این ویژگی‌ها، پهنای باند بالاتری نسبت به آنچه یک گذرگاه CAN معمولی ارائه می‌دهد، ضروری تلقی شد.

با این حال، استفاده از PLC پیچیدگی قابل توجهی را ایجاد می‌کند. از آنجا که پین ​​CP برای سیگنال پایه مدولاسیون پهنای پالس (PWM) (انتقالی از استاندارد شارژ AC J1772) نیز استفاده می‌شود، سیگنال PLC باید بر روی این سیگنال آنالوگ قرار گیرد. این امر به فرستنده-گیرنده‌ها و فیلترهای پیشرفته‌ای نیاز دارد تا اطمینان حاصل شود که نویز الکتریکی ناشی از فرآیند شارژ DC با توان بالا، ارتباط را مختل نمی‌کند. فرآیند «دست دادن» در CCS به طور قابل توجهی کندتر از CHAdeMO است زیرا سیستم باید یک لینک شبکه ایجاد کند، ارتباط مبتنی بر IP (TCP/IPv6) را انجام دهد و پیام‌های مبتنی بر XML را تبادل کند.

۲.۳ خلاصه مقایسه پروتکل‌ها

بده‌بستان بین CAN و PLC، سادگی در مقابل قابلیت است. سیستم مبتنی بر CAN شرکت CHAdeMO سریع، قابل اعتماد و پیاده‌سازی آن نسبتاً آسان است، اما فاقد معماری ارتباطی لایه‌ای و پیچیده مورد نیاز برای رومینگ جهانی یکپارچه و ایمن و تبادل داده‌های سطح بالا است. سیستم ISO 15118/PLC شرکت CCS یک پشته ارتباطی قدرتمند و در سطح سازمانی است که ویژگی‌های پیشرفته شبکه هوشمند را امکان‌پذیر می‌کند، اما این امر به قیمت پیچیدگی سخت‌افزاری بالاتر و محیط ارتباطی لایه فیزیکی شکننده‌تر تمام می‌شود.

۳. توپولوژی مدار زیربنایی و الکترونیک قدرت

تفاوت‌های بین CCS و CHAdeMO فراتر از نرم‌افزار و ارتباطات، به معماری الکتریکی اساسی فرآیند شارژ نیز گسترش می‌یابد. هر دو سیستم با هدف ارائه مستقیم ولتاژ بالای DC به باتری، بدون نیاز به مبدل AC به DC داخلی خودرو، عمل می‌کنند، اما قطعات الکترونیکی قدرت و ایزولاسیون ایمنی را به روش‌های متفاوتی مدیریت می‌کنند.

۳.۱ حلقه‌های دست دادن و ایمنی

در سناریوی شارژ سریع DC، EVSE اساساً یک منبع تغذیه DC با توان بالا است که توسط وسیله نقلیه کنترل می‌شود. ایمنی این چیدمان به سخت‌افزار و نرم‌افزارهای اضافی متصل است.

توپولوژی CHAdeMO:CHAdeMO برای مدیریت وضعیت مدار شارژ به مجموعه‌ای از کنتاکتورهای فیزیکی و خطوط سیگنال ۱۲ ولتی متکی است. ترتیب مراحل به شرح زیر است:

1. اتصال فیزیکی و تشخیص
2. سیگنال دست‌دهی ۱۲ ولتی از خودروی برقی به خودروی برقی.
3. ارتباط با گذرگاه CAN آغاز می‌شود.
4. EVSE یک آزمایش عایق انجام می‌دهد تا از عدم وجود خطای اتصال زمین در کابل یا کانکتور اطمینان حاصل کند.
5. خودرو کنتاکتورهای DC داخلی خود را می‌بندد.
6. EVSE شروع به تأمین جریان می‌کند.

مدار CHAdeMO به گونه‌ای طراحی شده است که در سطح سخت‌افزاری «ایمن» باشد. اگر سیگنال ۱۲ ولت قطع شود، EVSE باید فوراً جریان برق را متوقف کند.

توپولوژی CCS:CCS از یک توپولوژی یکپارچه‌تر برگرفته از استانداردهای شارژ AC استفاده می‌کند. این سیستم از پین‌های کنترل پایلوت (CP) و پروکسیمیتی پایلوت (PP) استفاده می‌کند.

1. پین PP نشان می‌دهد که دوشاخه وارد شده و چفت بسته است.
2. پین CP از یک سیگنال PWM برای نشان دادن وضعیت و ظرفیت فعلی EVSE استفاده می‌کند.
3. ارتباط PLC از طریق خط CP برقرار می‌شود.
4. مذاکره دیجیتال از طریق ISO 15118 انجام می‌شود.
5. نظارت بر ایزولاسیون انجام می‌شود.
6. کنتاکتورهای DC بسته هستند.

در CCS، انتقال از شارژ AC به DC توسط همان منطق کنترل پایلوت انجام می‌شود و ساخت خودروهایی که از هر دو نوع شارژ از طریق یک پورت واحد پشتیبانی می‌کنند را برای تولیدکنندگان آسان‌تر می‌کند.

۳.۲ سطوح توان و محدودیت‌های حرارتی

قطعات الکترونیکی قدرت درون ایستگاه شارژ باید بتوانند ولتاژ و جریان را به صورت پویا تنظیم کنند.

• چادمو:از نظر تاریخی، CHAdeMO به 50 کیلووات (500 ولت، 125 آمپر) محدود بود. در حالی که این استاندارد به‌روزرسانی شده است (CHAdeMO 2.0) تا از حداکثر 400 کیلووات پشتیبانی کند، تعداد بسیار کمی از خودروها یا شارژرها این سطوح بالاتر را پیاده‌سازی کرده‌اند. این محدودیت اغلب حرارتی است؛ بدون خنک‌کننده مایع فعال در کابل، حفظ بیش از 200 آمپر برای کانکتور CHAdeMO به دلیل مقاومت تماسی دشوار است.
• سی سی اس:CCS با در نظر گرفتن سقف‌های بلندتر طراحی شده است. با استفاده از کابل‌ها و کانکتورهای خنک‌شونده با مایع، CCS2 (نسخه اروپایی) می‌تواند جریان‌هایی تا ۵۰۰ آمپر و ولتاژهایی تا ۱۰۰۰ ولت را تحمل کند و سرعت شارژ ۳۵۰ کیلووات و بالاتر را امکان‌پذیر سازد. معماری CCS، به‌ویژه در قالب نوع ۲، سطح تماس بهتری را برای پین‌های جریان مستقیم با جریان بالا فراهم می‌کند و گرمای تولید شده در رابط را کاهش می‌دهد.

۳.۳ نظارت بر ایزولاسیون و اتصال به زمین

یکی از جنبه‌های حیاتی توپولوژی مدار DC، سیستم نظارت بر ایزولاسیون (IMS) است. از آنجایی که شارژ سریع DC شامل ولتاژهایی است که می‌توانند از ۸۰۰ ولت فراتر روند، سیستم باید به طور مداوم مقاومت بین ریل‌های DC مثبت/منفی و زمین شاسی را کنترل کند.

• شارژرهای CHAdeMO معمولاً دارای یک IMS یکپارچه هستند که اگر ایزولاسیون از یک آستانه مشخص (معمولاً ۱۰۰ اهم در هر ولت) پایین‌تر بیاید، مرحله قدرت را خاموش می‌کند.
• سیستم‌های CCS نیز نیاز به نظارت بر ایزولاسیون دارند، اما از آنجا که ارتباط PLC از طریق پین CP (که به زمین ارجاع داده می‌شود) انجام می‌شود، در صورت به خطر افتادن ایزولاسیون، خطر تداخل بین ریل‌های DC ولتاژ بالا و سیگنال ارتباطی از نظر تئوری وجود دارد. برای کاهش این خطر، فیلتر پیشرفته در سخت‌افزار CCS مورد نیاز است.

۳.۴ الکترونیک قدرت دو جهته

توپولوژی مدار برای شارژ دو طرفه ذاتاً پیچیده‌تر است. این امر به یک اینورتر در EVSE (یا خودرو) نیاز دارد که بتواند با فرکانس AC شبکه هماهنگ شود.

• چادمو:این استاندارد، پروتکل V2X (ارتباط خودرو با همه چیز) را در سطح CAN تعریف می‌کند و به شارژر خارجی اجازه می‌دهد تا به عنوان اینورتر عمل کند. این امر، قطعات الکترونیکی خودرو را ساده می‌کند، اما «شارژر V2G» را گران‌تر می‌کند.
• سی سی اس:استاندارد ISO 15118-20 (آخرین نسخه) سرانجام پشتیبانی دو طرفه قوی را برای CCS به ارمغان می‌آورد. با این حال، اجرای این امر مستلزم تغییرات قابل توجهی در الکترونیک قدرت داخلی خودرو و پشته ارتباطی PLC است که منجر به کندتر شدن ارائه ویژگی‌های V2G در خودروهای سازگار با CCS در مقایسه با همتایان CHAdeMO آنها می‌شود.

[ادامه در به‌روزرسانی بعدی...]

۴. مهندسی کانکتور: استحکام مکانیکی، مدیریت حرارتی و آزمایش ایمنی

رابط فیزیکی بین خودروی برقی و شارژر، شاهکاری از مهندسی دقیق است. این رابط باید صدها کیلووات برق را مدیریت کند، هزاران چرخه اتصال را تحمل کند و در عین حال در برابر شرایط آب و هوایی شدید مقاومت کند و در عین حال برای مصرف‌کننده معمولی ایمن باقی بماند. فلسفه طراحی کانکتورهای CCS و CHAdeMO دو رویکرد متفاوت برای حل این چالش‌ها را نشان می‌دهد.

۴.۱ طراحی مکانیکی و مکانیزم‌های قفل

یک کانکتور شارژ سریع DC فقط یک دوشاخه نیست؛ بلکه یک رابط قفل‌شده و ولتاژ بالا است.

• کانکتور CHAdeMO:دوشاخه CHAdeMO به خاطر شکل نسبتاً بزرگ و گرد و اهرم قفل مکانیکی‌اش شناخته می‌شود. این دوشاخه از مجموعه‌ای از پین‌ها برای تغذیه و سیگنال استفاده می‌کند. یکی از ویژگی‌های کلیدی طراحی CHAdeMO این است که مکانیسم قفل اغلب در خود کانکتور ادغام شده است. هنگامی که کاربر ماشه را فشار می‌دهد و دوشاخه را وارد می‌کند، قفل‌های مکانیکی تضمین می‌کنند که در حین جریان، نمی‌توان آن را جدا کرد. پین‌ها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که "پوشش" داشته باشند تا از تماس تصادفی جلوگیری شود و کانکتور برای تحمل سقوط و ضربه‌های قابل توجه ساخته شده است.
• کانکتور CCS (کمبو ۱ و کمبو ۲):کانکتور CCS تکامل‌یافته‌ی دوشاخه‌های AC نوع ۱ (J1772) و نوع ۲ (Mennekes) است. این کانکتور دو پین بزرگ برق DC را در زیر مجموعه پین‌های AC اضافه می‌کند. برخلاف CHAdeMO، مکانیزم قفل CCS معمولاً در پورت شارژ خودرو قرار دارد، نه کانکتور. یک محرک الکترومغناطیسی در خودرو، یک بریدگی روی کانکتور ایجاد می‌کند تا آن را در جای خود نگه دارد. این امر امکان طراحی کانکتور شیک‌تر را فراهم می‌کند، اما بار قابلیت اطمینان مکانیکی را بر دوش سازنده خودرو می‌گذارد.

۴.۲ آزمایش مقاومت مکانیکی و دوام

هر دو استاندارد تحت پروتکل‌های آزمایش دقیقی مانند آنچه در IEC 62196 تعریف شده است، قرار دارند. این آزمایش‌ها شامل موارد زیر است:

• نیروی وارد کردن و خارج کردن:کانکتور باید به اندازه کافی آسان باشد که یک فرد بتواند آن را وصل کند، اما به اندازه کافی محکم باشد تا مقاومت تماسی پایینی داشته باشد. با گذشت زمان، اتصالات روکش نقره می‌توانند فرسوده شوند و مقاومت و گرما را افزایش دهند.
• تست خرد شدن:هر دو کانکتور CCS و CHAdeMO برای مقاومت در برابر تصادف با وسیله نقلیه آزمایش شده‌اند. محفظه نباید به گونه‌ای ترک بخورد که اجزای ولتاژ بالا را در معرض دید قرار دهد.
• مقاومت در برابر ضربه:رابط‌ها چندین بار از ارتفاع یک متری روی کف بتنی انداخته می‌شوند تا از سالم ماندن عایق داخلی و اجزای مکانیکی اطمینان حاصل شود.

۴.۳ مدیریت حرارتی: چالش جریان بالا

گرما دشمن شارژ سریع است. با افزایش جریان (I)، گرمای تولید شده (P = I²R) به صورت نمایی افزایش می‌یابد.

• خنک‌کننده غیرفعال:شارژرهای اولیه ۵۰ کیلوواتی از کابل‌های مسی ضخیمی استفاده می‌کردند که بر اتلاف غیرفعال متکی بودند. این امر جریان را به حدود ۱۲۵ یا ۱۵۰ آمپر محدود می‌کرد.
• خنک‌کننده مایع فعال:برای رسیدن به ۳۵۰ کیلووات (۵۰۰ آمپر)، سیستم‌های CCS پیشگام کابل‌های خنک‌شونده با مایع بودند. یک مایع خنک‌کننده (اغلب مخلوط آب-گلیکول یا روغن دی‌الکتریک مخصوص) از طریق کابل و درست تا پشت پین‌های تماسی گردش می‌کند. این امر امکان ایجاد کابلی نازک‌تر و انعطاف‌پذیرتر را فراهم می‌کند و در عین حال بار حرارتی عظیم را مدیریت می‌کند.
• مسیر حرارتی CHAdeMO:در حالی که CHAdeMO 2.0 از خنک‌کننده مایع پشتیبانی می‌کند، ورود دیرتر این استاندارد به شارژ پرقدرت به این معنی بود که اکثر زیرساخت‌های موجود CHAdeMO در محدوده ۵۰ تا ۱۰۰ کیلووات گیر کرده‌اند. طرح داخلی دوشاخه CHAdeMO، با پین‌های سیگنال کوچک فراوان اطراف پین‌های برق، پیاده‌سازی خنک‌کننده مایع را در مقایسه با طرح مجزاتر کانکتور CCS Combo پیچیده‌تر می‌کند.

۴.۴ آب‌بندی محیطی (رتبه‌بندی IP)

ایستگاه‌های شارژ در معرض باران، برف و گرد و غبار قرار دارند. اکثر کانکتورها دارای رتبه IP54 یا بالاتر هستند. تفاوت اساسی آنها در نحوه برخورد با رطوبت است.از برق کشیده شدهکانکتورهای CCS اغلب دارای سوراخ‌های تخلیه هستند تا از جمع شدن آب در سوکت‌های پین AC جلوگیری شود، در حالی که سیستم پوشش و درپوش محکم CHAdeMO به گونه‌ای طراحی شده است که تمام سطح کانکتور را خشک نگه دارد.

۵. ژئوپلیتیک استانداردهای خودروهای برقی: نبرد برای تسلط جهانی

داستان CCS در مقابل CHAdeMO به همان اندازه که به مهندسی مربوط است، به تجارت بین‌المللی و حمایت‌گرایی منطقه‌ای نیز مربوط می‌شود. انتخاب یک استاندارد شارژ، پیامدهای گسترده‌ای برای امنیت انرژی یک کشور و رقابت‌پذیری خودروسازان داخلی آن دارد.

۵.۱ دژ اروپایی: CCS2

اتحادیه اروپا بازیگر تعیین‌کننده‌ای در «جنگ‌های استاندارد» بود. اتحادیه اروپا با اجباری کردن استفاده از کانکتور نوع ۲ برای شارژ AC و CCS2 برای شارژ DC، بازاری یکپارچه را تضمین کرد. این امر تولیدکنندگان ژاپنی و آمریکایی را مجبور به سازگاری کرد. حتی تسلا که مدت‌ها از کانکتور اختصاصی در ایالات متحده استفاده می‌کرد، برای مدل ۳ و مدل Y در اروپا به CCS2 روی آورد. تصمیم اتحادیه اروپا ناشی از تمایل به قابلیت همکاری در سراسر مرزها و ترجیح پشته ارتباطی انعطاف‌پذیرتر PLC/ISO 15118 بود که با نقشه راه «شبکه هوشمند» آنها همسو بود.

۵.۲ موضع ژاپنی: ریشه‌های CHAdeMO

تعهد ژاپن به CHAdeMO، گسترش رهبری آن در بازار اولیه خودروهای برقی بود. داشتن اولین خودروی برقی تولید انبوه (LEAF) به این معنی بود که ژاپن روایت شارژ اولیه را کنترل می‌کرد. با این حال، با تغییر بازار جهانی، ژاپن خود را به طور فزاینده‌ای منزوی یافت. پاسخ، توسعه ChaoJi بود، یک تلاش مشترک با چین برای ایجاد یک استاندارد نسل بعدی که در نهایت می‌تواند جایگزین CHAdeMO و استاندارد GB/T چین شود.

۵.۳ پیچیدگی آمریکای شمالی: CCS1 در مقابل NACS

در آمریکای شمالی، وضعیت از هم گسیخته بود. فورد، جنرال موتورز و دیگران CCS1 (ترکیب نوع 1) را به کار گرفتند. در همین حال، تسلا با استفاده از کانکتور اختصاصی خود، موفق‌ترین شبکه شارژ جهان را ساخت. در یک رویداد تکان‌دهنده در سال 2023، صنعت تغییر جهت داد. فورد اعلام کرد که کانکتور تسلا را که به عنوان استاندارد شارژ آمریکای شمالی (NACS) تغییر نام داده است، به کار خواهد گرفت. نکته مهم این است که NACS از ... استفاده می‌کند.همانپروتکل ارتباطی PLC با استاندارد ISO 15118 به عنوان CCS. بنابراین، در حالی که دوشاخه تغییر شکل داد، «مغز» سیستم همچنان با CCS سازگار باقی ماند. این امر عملاً پایان راه CHAdeMO در بازار ایالات متحده را نشان داد، زیرا حتی آخرین شرکتی که از این امر جان سالم به در برد (نیسان) نیز شروع به گذار کرد.

۵.۴ مسیر حاکمیتی چین: بریتانیا/ترامپ

چین، بزرگترین بازار خودروهای برقی جهان، با استاندارد GB/T راه خود را رفت. GB/T مانند CHAdeMO از ارتباط باس CAN استفاده می‌کند اما پین‌آوت فیزیکی متفاوتی دارد. حجم عظیم بازار چین به این معنی است که GB/T، از نظر تعداد پورت‌ها، پرکاربردترین استاندارد در جهان است. با این حال، مشارکت چین در پروژه ChaoJi نشان‌دهنده تمایل به هماهنگی جهانی و قابلیت‌های فوق پرقدرت است که استاندارد فعلی GB/T به راحتی نمی‌تواند به آن دست یابد.

۶. قابلیت‌های اتصال خودرو به شبکه (V2G): پتانسیل شارژ دو طرفه

فناوری اتصال خودرو به شبکه (V2G) به خودروهای برقی اجازه می‌دهد تا به عنوان باتری‌های غول‌پیکر سیار عمل کنند و در زمان اوج مصرف، برق را به شبکه برق برگردانند یا برق پشتیبان را برای خانه فراهم کنند (V2H).

۶.۱ شروع برتر CHAdeMO

سال‌ها، اگر V2G می‌خواستید، یک وسیله نقلیه CHAdeMO می‌خریدید. از آنجا که ارتباط باس CAN از روز اول ساده و دو طرفه بود، شارژرهای CHAdeMO می‌توانستند به راحتی از خودرو درخواست برق کنند. نیسان LEAF بیش از یک دهه است که در طرح‌های آزمایشی V2G در سطح جهان استفاده می‌شود. پروتکل (CHAdeMO V2X) بالغ و مستند شده است.

۶.۲ مبارزه CCS و ISO 15118-20

CCS دیر به جمع V2G پیوست. استاندارد اصلی ISO 15118-2 پشتیبانی قوی از جریان برق دو طرفه نداشت. تا زمان انتشار ISO 15118-20، اکوسیستم CCS روشی استاندارد برای مدیریت مذاکرات پیچیده مورد نیاز برای V2G، مانند داده‌های همگام‌سازی شبکه و محدودیت‌های تخلیه، نداشت. پیاده‌سازی -20 از نظر فنی دشوار است و نیاز به سخت‌افزار جدید هم در وسیله نقلیه و هم در شارژر دارد. در حالی که CCS در حال جبران عقب‌ماندگی است، میراث CHAdeMO در این فضا همچنان نقطه قوتی برای استفاده مداوم آن در ناوگان خاص و کاربردهای کاربردی است.

۶.۳ اقتصاد V2G

تفاوت فنی نیز بر هزینه تأثیر می‌گذارد. در یک سیستم CHAdeMO V2G، اینورتر گران‌قیمت DC به AC معمولاً در ایستگاه شارژ قرار دارد. این امر هزینه‌های خودرو را پایین نگه می‌دارد اما شارژر را بسیار گران می‌کند (اغلب بیش از 10،000 دلار). تولیدکنندگان CCS در حال بررسی هر دو "DC V2G" (مشابه CHAdeMO) و "AC V2G" هستند که در آن شارژر داخلی خودرو، وارونگی را مدیریت می‌کند. مورد دوم می‌تواند هزینه سیستم‌های V2H خانگی را به میزان قابل توجهی کاهش دهد، اما مستلزم آن است که سخت‌افزار خودرو بسیار قوی‌تر باشد.

۷. تکامل سهم بازار: ظهور CCS و بقای جایگاه ویژه CHAdeMO

اگر به داده‌های سال ۲۰۱۵ در مقایسه با ۲۰۲۴ نگاه کنیم، روند واضح است: CCS در نبرد برای بازار اصلی پیروز شده است، در حالی که CHAdeMO در بیشتر مناطق خارج از ژاپن به مرحله پشتیبانی قدیمی یا خاص منتقل شده است.

۷.۱ نقطه عطف

افول CHAdeMO را می‌توان در چندین عامل کلیدی جستجو کرد:

1. رها کردن تولیدکننده:زمانی که فولکس واگن، بی ام و و بعدها فورد و جنرال موتورز به CCS متعهد شدند، سرنوشت CHAdeMO در غرب قطعی شد.
2. مشوق‌های زیرساختی:یارانه‌های دولتی در ایالات متحده و اروپا (مانند برنامه NEVI در ایالات متحده) به طور فزاینده‌ای CCS را در اولویت قرار دادند و نصب پریزهای CHAdeMO را برای CPOها کمتر سودآور کردند.
3. محدودیت‌های توان:ناتوانی اکثر زیرساخت‌های CHAdeMO در عبور از ۵۰ کیلووات، جذابیت آن را برای دارندگان خودروهای برقی مدرن با باتری‌های بزرگ که می‌توانند ۱۵۰ کیلووات یا بیشتر را تحمل کنند، کاهش داده است.

۷.۲ بقای جایگاه ویژه

با وجود افول، CHAdeMO هنوز از بین نرفته است. میلیون‌ها وسیله نقلیه مجهز به CHAdeMO هنوز در جاده‌ها هستند. در بازارهایی مانند بریتانیا و ژاپن، CHAdeMO همچنان بخش حیاتی شبکه عمومی است. علاوه بر این، در دنیای وسایل نقلیه سنگین و اتوبوس‌ها، برخی از تولیدکنندگان هنوز سادگی مبتنی بر CAN CHAdeMO را به دلیل قابلیت اطمینان و آمادگی V2G آن ترجیح می‌دهند.

۷.۳ تحلیل داده‌ها: پورت‌ها در هر استاندارد

گزارش‌های اخیر بازار نشان می‌دهد که در اروپا، تعداد پورت‌های CCS2 اکنون با نسبت بیش از 10 به 1 از پورت‌های CHAdeMO بیشتر است. در آمریکای شمالی، این گذار حتی چشمگیرتر است، به طوری که بسیاری از ایستگاه‌های جدید، CHAdeMO را به طور کامل به نفع پیکربندی‌های دوگانه CCS/NACS حذف می‌کنند. «دنباله بلند» CHAdeMO احتمالاً برای یک دهه دیگر ادامه خواهد یافت، اما دوران آن به عنوان یک استاندارد جهانی غالب، گذشته است.

[ادامه در به‌روزرسانی بعدی...]

۸. آداپتورهای بین استانداردی و چالش‌های قابلیت همکاری: فیزیک «پر کردن شکاف»

همزمان با گذار جهان به سمت چند استاندارد غالب، سوال میلیون دلاری برای بسیاری از دارندگان خودروهای برقی این است: «آیا می‌توانم از آداپتور استفاده کنم؟» پاسخ از نظر فنی پیچیده است و چیزی بیش از تغییر نقشه فیزیکی پین‌ها را در بر می‌گیرد.

۸.۱ مورد ساده: آداپتورهای برق متناوب

تطبیق بین استانداردهای AC (مثلاً نوع ۱ با نوع ۲) نسبتاً ساده است. اینها آداپتورهای «احمق» هستند که فقط سیم‌های مسی را تغییر مسیر می‌دهند. پروتکل ارتباطی (سیگنالینگ PWM) در تمام سیستم‌های AC مبتنی بر J1772 و Mennekes یکسان است.

۸.۲ مورد پیچیده: آداپتورهای DC

آداپتورهای DC، مانند آداپتور Tesla-to-CHAdeMO یا CCS1-to-NACS، بسیار پیچیده‌تر هستند.

• ترجمه پروتکل:هنگام تطبیق بین دو زبان ارتباطی مختلف (مثلاً یک ماشین CHAdeMO که سعی در استفاده از شارژر CCS دارد)، آداپتور باید حاوی یک میکروکنترلر فعال باشد. این تراشه به عنوان یک "مترجم" عمل می‌کند، به سیگنال‌های گذرگاه CAN از ماشین گوش می‌دهد و سیگنال‌های PLC/ISO 15118 مربوطه را برای شارژر تولید می‌کند. این امر باعث تأخیر و احتمال بروز نقص می‌شود.
• پایش حرارتی:از آنجا که آداپتورها نقاط تماس اضافی ایجاد می‌کنند، مستعد گرم شدن بیش از حد هستند. یک آداپتور DC با کیفیت بالا باید حسگرهای دمای داخلی خود را داشته باشد که در صورت داغ شدن بیش از حد اتصال، بتواند به خودرو سیگنال دهد تا جریان را کاهش دهد.
• قوس الکتریکی ولتاژ و ایمنی:شارژ سریع DC شامل ولتاژهای بالا می‌شود. اگر کاربر سعی کند آداپتور را در حین جریان برق از برق جدا کند، ممکن است یک قوس الکتریکی عظیم رخ دهد که به تجهیزات آسیب می‌رساند یا باعث جراحت می‌شود. آداپتورها باید دارای قفل‌های مکانیکی یا الکترونیکی باشند که با دستور "توقف شارژ" خودرو هماهنگ شوند.

۸.۳ گذار تسلا/NACS

موفق‌ترین آداپتور DC، «Magic Dock» تسلا و آداپتورهای مستقل CCS به تسلا بوده است. از آنجا که NACS از پروتکل ارتباطی CCS استفاده می‌کند، این آداپتورها از نظر منطقی از نظر فنی «غیرفعال» هستند، اما همچنان برای مدیریت حرارتی با کیفیت بسیار بالا و مکانیسم‌های قفل فیزیکی برای مدیریت سرعت شارژ ۲۵۰ کیلووات به بالا نیاز دارند.

۹. استاندارد چائوجی: پلی به سوی هماهنگی جهانی و قدرت فوق‌العاده بالا

با توجه به محدودیت‌های استانداردهای فعلی CHAdeMO و GB/T، انجمن CHAdeMO و شورای برق چین (CEC) برای توسعه‌ی ... با یکدیگر همکاری کردند.چائوجی(همچنین با نام CHAdeMO 3.0 شناخته می‌شود).

۹.۱ اهداف طراحی: فراتر از ۵۰۰ کیلووات

چائوجی برای آینده طراحی شده است. هدف اصلی آن پشتیبانی از شارژ فوق العاده پرقدرت - تا 900 کیلووات (1500 ولت و 600 آمپر) است. این محصول برای بازار کامیون‌ها و اتوبوس‌های سنگین طراحی شده است، جایی که شارژ یک باتری 500 کیلووات ساعتی در 20 دقیقه یک الزام برای کارایی عملیاتی است.

۹.۲ معماری فنی

• سازگاری رو به عقب:یکی از چشمگیرترین ویژگی‌های ChaoJi، سازگاری آن با مدل‌های قبلی است. این کانکتور به گونه‌ای طراحی شده است که آداپتورها می‌توانند به راحتی خودروهای ChaoJi را به شارژرهای موجود CHAdeMO، GB/T و حتی CCS متصل کنند.
• کانکتور ساده شده:دوشاخه ChaoJi به طور قابل توجهی کوچکتر و سبک‌تر از کانکتورهای فعلی CHAdeMO یا CCS Combo 2 است. این دوشاخه از یک طرح پین جدید استفاده می‌کند که چگالی جریان را بهینه کرده و نیروی مورد نیاز برای ورود را کاهش می‌دهد.
• خلبان کنترل پیشرفته:چائوجی یک استراتژی ارتباطی «دو حالته» معرفی می‌کند. این استراتژی می‌تواند هم از گذرگاه CAN سنتی (برای سیستم‌های قدیمی) و هم از پروتکل‌های دیجیتال پرسرعت‌تر برای کاربردهای آینده پشتیبانی کند.
• ویژگی‌های ایمنی:ChaoJi شامل ویژگی‌های پیشرفته‌ای مانند «قطع‌کننده مدار نشتی زمین» (ELCB) و تشخیص رطوبت پیشرفته در سر کانکتور است که حتی در ولتاژ ۱۵۰۰ ولت نیز ایمنی را تضمین می‌کند.

۹.۳ پیامدهای جهانی

چائوجی (ChaoJi) می‌تواند به عنوان یک دکمه «تنظیم مجدد» برای جنگ‌های استاندارد عمل کند. اگر این فناوری به طور گسترده در آسیا و برای کاربردهای سنگین در سطح جهانی مورد استفاده قرار گیرد، می‌تواند به استاندارد بالفعل برای هر چیزی بزرگتر از یک خودروی سواری تبدیل شود، در حالی که CCS/NACS بر بازار خودروهای مصرفی تسلط دارد.

۱۰. چشم‌انداز آینده: شارژ مگاواتی، باتری‌های حالت جامد و یکپارچه‌سازی بی‌سیم

فناوری سال ۲۰۲۴ تازه آغاز راه است. دهه آینده شاهد سه تغییر اساسی در نحوه انتقال انرژی به خودروها خواهد بود.

۱۰.۱ سیستم شارژ مگاواتی (MCS)

برای بزرگترین وسایل نقلیه - کامیون‌های کلاس ۸، کشتی‌ها و حتی هواپیماهای کوچک - حتی ۳۵۰ کیلووات هم خیلی کند است. سیستم شارژ مگاوات (MCS) یک استاندارد جدید است که برای حداکثر ۳.۷۵ مگاوات (۳۰۰۰ آمپر در ۱۲۵۰ ولت) طراحی شده است. MCS از یک کانکتور کاملاً جدید و یک نسخه تخصصی از پروتکل ISO 15118 استفاده می‌کند. این سیستم ارتباط PLC را از CCS قرض گرفته است، اما سخت‌افزار فیزیکی را به سطوح بی‌سابقه‌ای ارتقا داده است.

۱۰.۲ باتری‌های حالت جامد و منحنی‌های شارژ

«منحنی شارژ» امروزی توسط خواص شیمیایی باتری‌های لیتیوم-یونی محدود شده است. با پر شدن باتری، سرعت شارژ باید کاهش یابد تا از آسیب جلوگیری شود. باتری‌های حالت جامد (SSB) نوید تغییر این وضعیت را می‌دهند. SSBها می‌توانند نرخ شارژ بسیار بالاتری را تحمل کنند، به این معنی که می‌توانند حداکثر سرعت شارژ (مثلاً ۳۵۰ کیلووات) را از ۰٪ تا ۸۰٪ یا ۹۰٪ SoC حفظ کنند. این امر فشار زیادی را بر ایستگاه‌های شارژ وارد می‌کند تا خروجی پایدار و پرقدرت را بدون افت حرارتی ارائه دهند.

۱۰.۳ شارژ بی‌سیم جریان مستقیم

در حالی که بیشتر تمرکز روی پریزهای برق است، شارژ بی‌سیم (القایی) در حال تکامل است. شارژ بی‌سیم استاتیک در حال حاضر برای اتوبوس‌های حمل و نقل عمومی در حال اجرا است. مرز بعدی ...پویاشارژ بی‌سیم - سیم‌پیچ‌هایی که در جاده تعبیه شده‌اند و وسیله نقلیه را هنگام رانندگی شارژ می‌کنند. از دیدگاه پروتکل، این احتمالاً به نسخه اصلاح‌شده ISO 15118 متکی خواهد بود که از Wi-Fi یا DSRC برای دست دادن به جای سیم کنترل فیزیکی استفاده می‌کند.

۱۱. بررسی عمیق فنی: یکپارچگی سیگنال PLC در مقابل CAN و سازگاری الکترومغناطیسی (EMC)

برای مهندسان حاضر در جلسه، انتخاب بین PLC و CAN اغلب از نظر یکپارچگی سیگنال مورد بحث است.

۱۱.۱ مزیت گذرگاه CAN

CAN یک سیگنال تفاضلی است، به این معنی که ذاتاً در برابر نویز حالت مشترک مقاوم است. در محیط پر سر و صدای الکتریکی یک شارژر DC 300 کیلوواتی - که در آن سوئیچینگ پرسرعت قطعات الکترونیکی قدرت، مقادیر زیادی تداخل الکترومغناطیسی (EMI) ایجاد می‌کند - گذرگاه CAN عملکردی بسیار قوی دارد. به سیم‌کشی جفت پیچ‌خورده ساده نیاز دارد و «اشتباه کردن» آن بسیار دشوار است.

۱۱.۲ چالش PLC

PLC (HomePlug Green PHY) در محدوده فرکانسی ۲ مگاهرتز تا ۳۰ مگاهرتز کار می‌کند. این همان محدوده فرکانسی است که بسیاری از مبدل‌های DC-DC در آن نویز منتشر می‌کنند. برای اینکه PLC در یک شارژر CCS به طور قابل اعتمادی کار کند، مهندسان باید موارد زیر را پیاده‌سازی کنند:

• فیلترینگ پیشرفته میان‌گذر:برای ایزوله کردن سیگنال ارتباطی از نویز سوئیچینگ برق.
• تطبیق امپدانس:امپدانس کابل شارژ با باز شدن یا جابجایی آن تغییر می‌کند، که می‌تواند سیگنال‌های PLC را منعکس کند و باعث از دست رفتن داده‌ها شود.
• تصحیح خطا:استاندارد ISO 15118 شامل تصحیح خطای قوی در سطح نرم‌افزار است تا بتواند «بسته‌های از دست رفته» گاه‌به‌گاه ناشی از نوسانات الکتریکی را مدیریت کند.

این سربار فنی دلیل این است که شارژرهای CCS اغلب برای طراحی و تأیید، گران‌تر از شارژرهای CHAdeMO هستند.

۱۲. نتیجه‌گیری: پیمایش آینده یکپارچه زیرساخت خودروهای برقی

رقابت بین CCS و CHAdeMO فصل تعیین‌کننده‌ای در تاریخ حمل‌ونقل پایدار بوده است. این رقابت، برخورد فرهنگ‌ها بود: قابلیت اطمینان عمل‌گرایانه و مبتنی بر CAN ژاپن در مقابل دیدگاه جهان غرب از یک اکوسیستم شبکه هوشمند پیشرفته و مبتنی بر PLC.

همانطور که این بررسی عمیق را به پایان می‌رسانیم، چندین حقیقت آشکار می‌شود:

1. ادغام اجتناب‌ناپذیر است:بازار نمی‌تواند برای همیشه سه یا چهار استاندارد مختلف DC را تحمل کند. در آمریکای شمالی، NACS (با بهره‌گیری از منطق CCS) برنده است. در اروپا، CCS2 پادشاه است. در آسیا، ادغام CHAdeMO و GB/T در ChaoJi نشان‌دهنده یک نیروگاه جدید است.
2. نرم‌افزار، رابط جدید است:با رایج‌تر و قابل اعتمادتر شدن آداپتورهای فیزیکی،فیزیکیشکل دوشاخه اهمیت کمتری نسبت به ... پیدا می‌کند.نرم‌افزارپروتکل. به نظر می‌رسد تسلط ISO 15118/PLC قطعی است، زیرا حتی NACS و MCS نیز آن را پذیرفته‌اند.
3. V2G یک اپلیکیشن فوق‌العاده است:گذار از «شارژ خودرو» به «متعادل‌سازی شبکه» چالش بزرگ بعدی است. CHAdeMO راه را به ما نشان داد، اما آینده بر اساس چارچوب مقیاس‌پذیر و امن ISO 15118 ساخته خواهد شد.

برای صنعت خودروهای برقی، «جنگ‌های استاندارد» نه با یک برنده جهانی، بلکه با یک هماهنگی منطقه‌ای به پایان می‌رسد. چه یک اهرم CHAdeMO را وصل کنید و چه یک کانکتور NACS براق، هدف اصلی یکسان باقی می‌ماند: حرکت سریع، کارآمد و پاک انرژی برای تأمین انرژی آینده حمل و نقل. درس‌های مهندسی آموخته شده از دوران CCS و CHAdeMO به عنوان پایه و اساس قرن بعدی نوآوری در زمینه برق عمل خواهد کرد.

پیوست فنی تکمیلی: تحلیل مقایسه‌ای لایه‌های ISO 15118 در مقابل فریم‌های CAN مربوط به CHAdeMO

برای نشان دادن عمق این فناوری‌ها، اجازه دهید لایه‌های خاص OSI مربوط به آنها را بررسی کنیم.

پشته ارتباطی CHAdeMO:

• لایه فیزیکی:سیگنال‌های گسسته ۱۲ ولتی CAN 2.0B (500 کیلوبیت بر ثانیه).
• لایه پیوند داده:فریم‌های استاندارد CAN با شناسه‌های خاص (مثلاً 0×100 برای وضعیت EVSE، 0×101 برای وضعیت EV).
• لایه کاربردی:مجموعه پیام‌های اختصاصی CHAdeMO، کاملاً ترتیبی.

پشته ارتباطی CCS (ISO 15118):

• لایه فیزیکی:IEEE 1901 (HomePlug Green PHY) روی پایلوت کنترل.
• لایه پیوند داده:اترنت (لایه MAC).
• لایه شبکه/انتقال:IPv6، TCP، UDP.
• لایه جلسه/ارائه:V2GTP (پروتکل انتقال خودرو به شبکه)، کدگذاری XML/EXI (تبادل کارآمد XML).
• لایه کاربردی:پیام‌های عملکردی ISO 15118-2/20 (مثلاً ChargeParameterDiscovery، PowerDelivery).

پیچیدگی پشته CCS چندین برابر بیشتر از CHAdeMO است. پیاده‌سازی ISO 15118 فقط برای مدیریت پشته شبکه به یک سیستم عامل کامل (معمولاً طعمی از لینوکس یا یک RTOS پیشرفته) نیاز دارد، در حالی که CHAdeMO را می‌توان روی یک میکروکنترلر ساده ۸ بیتی یا ۱۶ بیتی پیاده‌سازی کرد. این تفاوت توضیح می‌دهد که چرا شارژرهای اولیه CCS از «اشکالات نرم‌افزاری» و مشکلات قابلیت همکاری بیشتری نسبت به شارژرهای CHAdeMO رنج می‌بردند، اما همچنین توضیح می‌دهد که چرا CCS برای چالش‌های امنیت سایبری آینده بسیار مناسب‌تر است.

خلاصه نهایی تفاوت‌های فنی کلیدی

همزمان با حرکت دنیای خودرو به سوی آینده‌ای با آلایندگی صفر، همگرایی این استانداردها از طریق فناوری‌هایی مانند ChaoJi و پذیرش منطق ارتباطی ISO 15118، آغاز یک اکوسیستم واقعاً جهانی خودروهای الکتریکی را رقم می‌زند. «نبرد دوشاخه‌ها» سرانجام جای خود را به «هماهنگی دوشاخه‌ها» می‌دهد. همگرایی ارائه شده توسط ChaoJi، DNA مشترک منطق ارتباطی ISO 15118 و ظهور سیستم‌های کلاس مگاوات (MCS) به این معنی است که شارژرهای فردا حتی زمانی که چهره‌های فیزیکی متفاوتی دارند، به یک زبان مشترک صحبت خواهند کرد.

معنای واقعی «هماهنگی» در عمل چیست؟

برای اپراتورهای شبکه، آینده یکپارچه به سه قطعیت عملی تبدیل می‌شود:

• همگرایی پروتکل:استاندارد ISO 15118-20 زیربنای V2G، Plug & Charge و شارژ هوشمند را در تمام استانداردهای کانکتورها پشتیبانی خواهد کرد. شارژری که امروزه با استاندارد ISO 15118 مطابقت داشته باشد، حتی با تکامل کانکتورها، برای یک دهه از نظر نرم‌افزاری مرتبط باقی خواهد ماند.
• قابلیت همکاری فیزیکی:دیسپنسرهای دو کانکتوره (آداپتورهای CCS + NACS یا CCS + ChaoJi) و ماژول‌های کانکتور قابل تعویض میدانی به این معنی هستند که سخت‌افزار دیگر مجبور نیست روی یک استاندارد واحد شرط‌بندی کند.
• همسویی چین و ژاپن:همکاری ChaoJi بین نهادهای استانداردسازی چینی و ژاپنی، واضح‌ترین نشانه‌ای است که حتی استانداردهای رقیب تاریخی نیز می‌توانند با هم ادغام شوند. ChaoJi به گونه‌ای طراحی شده است که یک رابط شارژ سریع DC جهانی باشد که از طریق آداپتورها با اکوسیستم‌های GB/T، CHAdeMO و CCS سازگار است.

نکته استراتژیک

«نبرد دوشاخه‌ها» انرژی مهندسی و بازاریابی عظیمی را مصرف کرد، اما برندگان همیشه خودروها و شبکه‌هایی بودند که انعطاف‌پذیر باقی می‌ماندند. استانداردها در حال همگرایی هستند زیرا فیزیک مشترک است: هر استاندارد در نهایت برق DC را از یک مبدل متصل به شبکه به باتری منتقل می‌کند و لایه‌های ارتباطی حول ISO 15118 در حال ادغام هستند. عامل تمایز دیگر این نیست که یک شارژر از کدام کانکتور استفاده می‌کند، بلکه این است که چقدر خوب شارژ می‌کند - ثبات در تحویل برق، کارایی، زمان آماده به کار و امنیت سایبری.

سود سهام V2G

این همگرایی صرفاً ظاهری نیست - بلکه بزرگترین جریان ارزش بکر صنعت را آزاد می‌کند: خودرو به شبکه. ISO 15118-20 اولین استاندارد جهانی است که انتقال انرژی دو طرفه، تعرفه‌های V2G و احراز هویت امن Plug & Charge را در یک چارچوب منسجم تعریف می‌کند. هنگامی که یک شارژر CCS2 و یک شارژر NACS به زبان ISO 15118 یکسانی صحبت می‌کنند، یک وسیله نقلیه اروپایی و یک وسیله نقلیه آمریکای شمالی می‌توانند هر دو در برنامه‌های پاسخگویی به تقاضا، بازارهای تنظیم فرکانس و طرح‌های برق اضطراری یکسانی شرکت کنند. CHAdeMO پیشگام V2G بود، اما پروتکل مبتنی بر CAN آن هرگز برای امنیت در مقیاس اینترنت و مذاکره شارژ هوشمند که ISO 15118 ارائه می‌دهد، طراحی نشده بود. به همین دلیل است که استانداردی که جنگ کانکتور را "باخته" است، در حال پیروزی در جنگ انرژی است - و به همین دلیل است که هر اپراتور شبکه جدی اکنون قابلیت ISO 15118-20 را در سخت‌افزار جدید مشخص می‌کند.

نکات کلیدی

• معماری ISO 15118 مبتنی بر PLC شرکت CCS در جنگ ارتباطات پیروز شد، زیرا با V2G، Plug & Charge و کاربردهای مگاواتی آینده سازگار است، در حالی که گذرگاه CAN شرکت CHAdeMO همچنان به عنوان یک ستون فقرات قدیمی باقی مانده است.
• چائوجی نشان می‌دهد که چین، ژاپن و اکوسیستم CCS می‌توانند در یک رابط DC با توان بالا و یکپارچه همگرا شوند.
• برای اپراتورها، ریسک استانداردها قابل مدیریت است: سخت‌افزار سازگار با ISO 15118 با کانکتورهای قابل تعویض را انتخاب کنید و صرف نظر از اینکه کدام دوشاخه در منطقه برنده می‌شود، تحت پوشش قرار خواهید گرفت.
• میدان نبرد رقابتی بعدی کانکتور نیست - بلکه سرعت شارژ، قابلیت اطمینان و ادغام شبکه است.

با شرکت MIDA Power تماس بگیرید. این شرکت شارژرهای سریع DC را تولید می‌کند که برای آینده‌ای یکپارچه آماده هستند: پشتیبانی از استاندارد ISO 15118 Plug & Charge، انطباق با OCPP و کانکتورهای قابل تنظیم در محل شامل CCS1، CCS2، CHAdeMO، NACS و GB-T. چه برای بازار چین، اروپا یا آمریکای شمالی دستگاه بسازید، سخت‌افزار ما به گونه‌ای مهندسی شده است که با همگرایی استانداردها، مرتبط باقی بماند. برای مشخصات فنی و دریافت قیمت با ما تماس بگیرید.