Գլոբալ էլեկտրական մեքենաների լիցքավորման վերծանումը. CCS vs CHAdeMO, V2G Evolution և ChaoJi ստանդարտներ

Էլեկտրական մեքենաների լիցքավորման գլոբալ լանդշաֆտի վերծանումը. CCS-ի և CHAdeMO արձանագրությունների, ISO 15118-ի և CAN Bus հաղորդակցության, V2G էվոլյուցիայի և ChaoJi ստանդարտի ի հայտ գալու համապարփակ տեխնիկական խորը վերլուծություն։

1. Ներածություն. DC արագ լիցքավորման էվոլյուցիան և ստանդարտացման որոնումները

Էլեկտրական շարժունակությանը անցումը ոչ միայն ավտոմոբիլային շարժիչի փոփոխություն է, այլև էներգիայի բաշխման և սպառողների վարքագծի հիմնարար վերակառուցում: Այս անցման հիմքում ընկած է լիցքավորման ենթակառուցվածքը, մասնավորապես՝ այն տեխնոլոգիաները, որոնք հնարավորություն են տալիս արագ լիցքավորել ուղիղ հոսանքով (DC) (DCFC): Քանի որ էլեկտրական տրանսպորտային միջոցները (EV) անցել են նեղ մասնագիտացված փորձարարական նախագծերից դեպի հիմնական տրանսպորտային լուծումներ, արագ, հուսալի և ստանդարտացված լիցքավորման անհրաժեշտությունը դարձել է գերակա: Այնուամենայնիվ, ստանդարտացման ուղին ամենևին էլ գծային չէ: Արդյունաբերությունը սահմանվել է երկու հիմնական ճարտարապետությունների՝ համակցված լիցքավորման համակարգի (CCS) և CHAdeMO ստանդարտի միջև բազմամյա մրցակցությամբ:

Ժամանակակից էլեկտրական մեքենաների վաղ շրջանում՝ մոտավորապես 2000-ականների վերջին և 2010-ականների սկզբին, լանդշաֆտը «Վայրի Արևմուտք» էր՝ սեփական և վաղ փուլի ստանդարտներով։ 2010 թվականին ներկայացված Nissan LEAF-ը պաշտպանում էր CHAdeMO ստանդարտը, որը սկիզբ է առել Ճապոնիայում։ Մշակված լինելով CHAdeMO ասոցիացիայի կողմից (TEPCO-ի, Nissan-ի, Mitsubishi-ի և այլոց կոալիցիա), այն աշխարհում առաջին լայնորեն տարածված DC արագ լիցքավորման համակարգն էր։ CHAdeMO-ն առաջարկում էր ամուր, երկկողմանիորեն պատրաստ հարթակ, որն օգտագործում էր Controller Area Network (CAN) ավտոբուսը հաղորդակցության համար, որը արդեն խորապես արմատավորված է ավտոմոբիլային ինժեներիայի մեջ։

Եվ հակառակը, եվրոպական և ամերիկյան արտադրողները ձգտում էին ավելի ինտեգրված մոտեցման: CHAdeMO մեքենաների նման՝ AC և DC լիցքավորման համար առանձին միացքներ ունենալու փոխարեն՝ նրանք առաջարկեցին համակցված լիցքավորման համակարգը (CCS): CCS-ն օգտագործում էր «Combo» միակցիչ, որը DC միացումներ էր ավելացնում գործող AC ստանդարտներին (1-ին տեսակ Հյուսիսային Ամերիկայում և 2-րդ տեսակ Եվրոպայում): Ֆիզիկական միակցիչից բացի, CCS-ը ընտրեց զգալիորեն տարբեր հաղորդակցման ուղի՝ ISO 15118 և DIN 70121 ստանդարտների վրա հիմնված էլեկտրահաղորդման գծի հաղորդակցություն (PLC):

Այս ճարտարապետական ​​տարբերությունը ստեղծեց երկատված շուկա։ Մեկ տասնամյակից ավելի է, ինչ էլեկտրական մեքենաների վարորդները, լիցքավորման կայանների օպերատորները (CPO) և ավտոարտադրողները գործել են բարդ միջավայրում, որտեղ տրանսպորտային միջոցների համատեղելիությունը կախված է աշխարհագրական դիրքից և արտադրողի նախասիրություններից։ CCS-ի և CHAdeMO-ի միջև մրցակցությունը միայն վարդակի ձևի մասին չէ. դա հաղորդակցման փիլիսոփայությունների, սխեմաների տոպոլոգիաների և աշխարհաքաղաքական ազդեցության պայքար է։

Երբ մենք նայում ենք դեպի 2030-ական թվականները, իրավիճակը կրկին փոխվում է: Հյուսիսամերիկյան լիցքավորման ստանդարտի (NACS) ի հայտ գալով, որը, ըստ էության, ընդունում է CCS հաղորդակցման արձանագրությունը այլ ձևաչափով, և հաջորդ սերնդի ChaoJi ստանդարտի մշակմամբ, արդյունաբերությունը շարժվում է դեպի հնարավոր, թեև դժվար, միաձուլում: Այս հոդվածը ներկայացնում է CCS-ի և CHAdeMO-ի միջև տարբերությունների խորը տեխնիկական վերլուծություն՝ ուսումնասիրելով դրանց հաղորդակցման փաթեթների մանրամասն մանրամասները, միակցիչների ֆիզիկան, դրանց զարգացումը խթանող շուկայական ուժերը և գերբարձր հզորության լիցքավորման ապագան:

2. Հաղորդակցման արձանագրություններ. ISO 15118 (PLC) vs. CHAdeMO (CAN)

CCS-ի և CHAdeMO-ի միջև ամենահիմնարար տեխնիկական տարբերությունը կայանում է նրանում, թե ինչպես են տրանսպորտային միջոցը (EV) և էլեկտրական տրանսպորտային միջոցի մատակարարման սարքավորումները (EVSE) շփվում միմյանց հետ։ Այս հաղորդակցությունը կարևոր է անվտանգության կառավարման, մարտկոցի կարգավիճակի ստուգման, լարման և հոսանքի մակարդակների բանակցման, ինչպես նաև հաշվարկային տեղեկատվության մշակման համար։

2.1 CHAdeMO մոտեցումը. CAN Bus հաղորդակցություն

CHAdeMO-ն օգտագործում է Controller Area Network (CAN) bus արձանագրությունը: Ավտոմոբիլային ճարտարագիտության համատեքստում CAN-ը «լինգվա ֆրանկա» է: Այն մշակվել է Bosch-ի կողմից 1980-ականներին՝ մեքենայի ներսում գտնվող էլեկտրոնային կառավարման բլոկների (ECU) միջև ամուր, աղմուկից պաշտպանված հաղորդակցության համար: CHAdeMO-ն օգտագործում է լիցքավորման մալուխի ներսում գտնվող նվիրված CAN զույգ՝ լիցքավորիչի և մեքենայի միջև ձեռքսեղմումը հեշտացնելու համար:

CHAdeMO արձանագրությունը համեմատաբար պարզ է։ Այն հետևում է ազդանշանների խիստ սահմանված հաջորդականությանը։ Երբ CHAdeMO միացուցիչ է միացվում, գործընթացը սկսվում է ֆիզիկական 12 Վ ազդանշանից։ Այնուհետև մեքենան և լիցքավորիչը CAN ավտոբուսի միջոցով փոխանակում են հիմնական տեղեկատվություն, ինչպիսիք են մարտկոցի ընդունած առավելագույն լարումը և լիցքավորիչի կողմից ապահովվող առավելագույն հոսանքը։ Քանի որ CAN-ը ցածր լատենտությամբ, իրական ժամանակի արձանագրություն է, CHAdeMO-ն կարող է շատ արագ արձագանքել մարտկոցի վիճակի փոփոխություններին կամ անվտանգության ընդհատումներին։

CHAdeMO/CAN ճարտարապետության նշանակալի առավելություններից մեկը երկկողմանի հզորության հոսքի (V2G/V2H) ներքին աջակցությունն է: Քանի որ հաղորդակցությունը հիմնված է պարզ, լավ սահմանված CAN ID-ների վրա, տրանսպորտային միջոցից ցանց կապող գործառույթների իրականացումը հնարավոր էր գրեթե սկզբից: CHAdeMO-ն թույլ է տալիս լիցքավորիչին էլեկտրաէներգիա խնդրել մեքենայի մարտկոցից՝ հեշտացնելով հաճախականության կարգավորումը և տան պահեստային էլեկտրաէներգիայի մատակարարումը:

2.2 CCS մոտեցումը. PLC և ISO 15118

CCS-ը կիրառում է շատ ավելի բարդ մոտեցում՝ օգտագործելով էլեկտրամատակարարման գծի հաղորդակցություն (PLC): Մասնավորապես, CCS-ը օգտագործում է HomePlug Green PHY ստանդարտը՝ միակցիչի Control Pilot (CP) միակցիչի միջոցով բարձր հաճախականության տվյալներ փոխանցելու համար: Այնուհետև այս տվյալները մեկնաբանվում են ISO 15118 և DIN 70121 ստանդարտների տեսանկյունից:

Ինչո՞ւ ընտրել PLC-ն CAN-ի փոխարեն: Հիմնական պատճառը ապագային հարմարվելն ու տվյալների թողունակությունն էր: ISO 15118-ը մշակվել է ոչ միայն լիցքավորման հիմնական կառավարման համար, այլև որպես համապարփակ թվային հաղորդակցության շրջանակ: Այն աջակցում է առաջադեմ գործառույթներ, ինչպիսիք են «Միացրեք և լիցքավորեք»-ը, որտեղ մեքենան նույնականացնում է իրեն և կատարում վճարումը ավտոմատ կերպով՝ առանց RFID քարտի կամ բջջային հավելվածի անհրաժեշտության: Այս գործառույթների համար անհրաժեշտ կոդավորումը և բարդ տվյալների կառուցվածքները ապահովելու համար անհրաժեշտ էր ավելի բարձր թողունակություն, քան առաջարկում է սովորական CAN ավտոբուսը:

Սակայն, PLC-ի օգտագործումը զգալի բարդություններ է առաջացնում: Քանի որ CP միակցիչը նաև օգտագործվում է իմպուլսի լայնության մոդուլյացիայի (PWM) հիմնական ազդանշանի համար (J1772 AC լիցքավորման ստանդարտից փոխանցված), PLC ազդանշանը պետք է վերադրվի այս անալոգային ազդանշանի վրա: Սա պահանջում է բարդ ընդունիչներ և ֆիլտրեր՝ ապահովելու համար, որ բարձր հզորության DC լիցքավորման գործընթացից առաջացող էլեկտրական աղմուկը չխաթարի հաղորդակցությունը: CCS-ում «ձեռքսեղմման» գործընթացը զգալիորեն ավելի դանդաղ է, քան CHAdeMO-ում, քանի որ համակարգը պետք է հաստատի ցանցային կապ, կատարի IP-հիմնված հաղորդակցություն (TCP/IPv6) և փոխանակի XML-հիմնված հաղորդագրություններ:

2.3 Արձանագրությունների համեմատության ամփոփում

CAN-ի և PLC-ի միջև փոխզիջումը պարզության և հնարավորությունների միջև է: CHAdeMO-ի CAN-ի վրա հիմնված համակարգը արագ, հուսալի և համեմատաբար հեշտ է ներդրել, սակայն այն չունի բարդ, շերտավոր հաղորդակցման ճարտարապետություն, որն անհրաժեշտ է անխափան, անվտանգ գլոբալ ռոումինգի և բարձր մակարդակի տվյալների փոխանակման համար: CCS-ի ISO 15118/PLC համակարգը հզոր, ձեռնարկությունների համար նախատեսված հաղորդակցման հարթակ է, որը հնարավորություն է տալիս օգտագործել առաջադեմ խելացի ցանցի գործառույթներ, սակայն դա գալիս է ավելի բարձր սարքավորումների բարդության և ավելի փխրուն ֆիզիկական շերտի հաղորդակցման միջավայրի հաշվին:

3. Հիմքում ընկած սխեմաների տոպոլոգիա և հզորության էլեկտրոնիկա

CCS-ի և CHAdeMO-ի միջև եղած տարբերությունները տարածվում են ծրագրային ապահովումից և հաղորդակցությունից այն կողմ՝ հասնելով լիցքավորման գործընթացի հիմնարար էլեկտրական ճարտարապետությանը: Երկու համակարգերն էլ նպատակ ունեն բարձր լարման հաստատուն հոսանքը ուղղակիորեն մատակարարել մարտկոցին՝ շրջանցելով մեքենայի ներկառուցված AC-ից հաստատուն հոսանքի փոխարկիչը, բայց դրանք տարբեր ձևերով են կարգավորում հզորության էլեկտրոնիկան և անվտանգության մեկուսացումը:

3.1 Ձեռքսեղմում և անվտանգության օղակներ

Արագ լիցքավորման դեպքում EVSE-ն, ըստ էության, բարձր հզորության հաստատուն հոսանքի աղբյուր է, որը կառավարվում է տրանսպորտային միջոցի կողմից: Այս համակարգի անվտանգությունը հիմնված է ավելորդ ապարատային և ծրագրային փոխկապակցվածության վրա:

CHAdeMO տոպոլոգիա՝CHAdeMO-ն հենվում է մի շարք ֆիզիկական կոնտակտորների և 12 Վ ազդանշանային գծերի վրա՝ լիցքավորման շղթայի վիճակը կառավարելու համար: Հաջորդականությունը հետևյալն է.

1. Ֆիզիկական կապ և հայտնաբերում։
2. 12 Վ լարման ձեռքսեղմման ազդանշան էլեկտրական մեքենայից դեպի էլեկտրական մեքենա։
3. CAN ավտոբուսային կապը սկսվում է։
4. EVSE-ն կատարում է մեկուսացման թեստ՝ համոզվելու համար, որ մալուխում կամ միակցիչում հողանցման թերություններ չկան։
5. Տրանսպորտային միջոցը փակում է իր ներքին հաստատուն հոսանքի կոնտակտորները։
6. EVSE-ն սկսում է հոսանք մատակարարել։

CHAdeMO սխեման նախագծված է «անխափան» լինելու համար սարքավորումների մակարդակում: Եթե 12 Վ ազդանշանը կորչի, EVSE-ն պետք է անմիջապես դադարեցնի էլեկտրաէներգիայի հոսքը:

CCS տոպոլոգիա՝CCS-ը օգտագործում է ավելի ինտեգրված տոպոլոգիա, որը ստացվել է AC լիցքավորման ստանդարտներից: Այն օգտագործում է Control Pilot (CP) և Proximity Pilot (PP) միացումները:

1. PP միակցիչը ցույց է տալիս, որ խցանը տեղադրված է և փականը փակ է։
2. CP միակցիչը օգտագործում է PWM ազդանշան՝ EVSE-ի վիճակը և ընթացիկ հզորությունը ցույց տալու համար։
3. PLC կապը հաստատվում է CP գծի միջոցով։
4. Թվային բանակցությունները տեղի են ունենում ISO 15118 ստանդարտի միջոցով։
5. Իրականացվում է մեկուսացման մոնիթորինգ։
6. DC կոնտակտորները փակ են։

CCS-ում AC-ից DC լիցքավորման անցումը կարգավորվում է նույն Control Pilot տրամաբանությամբ, ինչը արտադրողների համար հեշտացնում է երկու տեսակի լիցքավորումն էլ աջակցող մեքենաների ստեղծումը՝ մեկ միասնական միացքի միջոցով։

3.2 Հզորության մակարդակներ և ջերմային սահմանաչափեր

Լիցքավորման կայանի ներսում գտնվող էլեկտրական էլեկտրոնիկան պետք է կարողանա դինամիկ կերպով մոդուլացնել լարումը և հոսանքը։

• CHAdeMO:Պատմականորեն, CHAdeMO-ն սահմանափակվել է 50 կՎտ-ով (500 Վ, 125 Ա): Չնայած ստանդարտը թարմացվել է (CHAdeMO 2.0)՝ մինչև 400 կՎտ հզորություն ապահովելու համար, շատ քիչ մեքենաներ կամ լիցքավորիչներ են ներդրել այս ավելի բարձր մակարդակները: Սահմանափակումը հաճախ ջերմային է. առանց մալուխի ակտիվ հեղուկային սառեցման, CHAdeMO միակցիչի համար դժվար է պահպանել ավելի քան 200 Ա՝ շփման դիմադրության պատճառով:
• CCS:CCS-ը նախագծվել է բարձր առաստաղներ հաշվի առնելով: Օգտագործելով հեղուկով սառեցվող մալուխներ և միակցիչներ, CCS2-ը (եվրոպական տարբերակը) կարող է դիմանալ մինչև 500 Ա հոսանքների և մինչև 1000 Վ լարումների, ինչը հնարավորություն է տալիս լիցքավորել 350 կՎտ և ավելի արագությամբ: CCS-ի ճարտարապետությունը, մասնավորապես 2-րդ տիպի ձևաչափով, ապահովում է ավելի լավ մակերեսային տարածք բարձր հոսանքի մշտական ​​հոսանքի միացումների համար, նվազեցնելով միջերեսում առաջացող ջերմությունը:

3.3 Մեկուսացման մոնիթորինգ և հողանցում

Հաստատուն հոսանքի միացման տոպոլոգիայի կարևորագույն կողմը մեկուսացման մոնիթորինգի համակարգն է (IMS): Քանի որ հաստատուն հոսանքի արագ լիցքավորումը ներառում է 800 Վ-ից բարձր լարումներ, համակարգը պետք է անընդհատ վերահսկի դրական/բացասական հաստատուն հոսանքի ռելսերի և շասսիի հողանցման միջև դիմադրությունը:

• CHAdeMO լիցքավորիչները սովորաբար ունեն ներկառուցված IMS, որն անջատում է սնուցման փուլը, եթե մեկուսացումը իջնում ​​է որոշակի շեմից (սովորաբար 100 օհմ մեկ վոլտի համար):
• CCS համակարգերը նույնպես պահանջում են մեկուսացման մոնիթորինգ, բայց քանի որ PLC կապը տեղի է ունենում CP միակցիչի վրա (որը կապված է հողին), տեսականորեն կա միջամտության ռիսկ բարձր լարման հաստատուն հոսանքի ռելսերի և կապի ազդանշանի միջև, եթե մեկուսացումը խաթարվի: Սա մեղմելու համար անհրաժեշտ է CCS սարքավորումների առաջադեմ ֆիլտրացում:

3.4 Երկկողմանի հզորության էլեկտրոնիկա

Երկկողմանի լիցքավորման սխեմայի տոպոլոգիան բնույթով ավելի բարդ է։ Այն պահանջում է EVSE-ի (կամ մեքենայի) ներսում ինվերտոր, որը կարող է համաժամեցվել ցանցի AC հաճախականության հետ։

• CHAdeMO:Ստանդարտը սահմանում է V2X (Vehicle to Everything) արձանագրությունը CAN մակարդակում, թույլ տալով արտաքին լիցքավորիչին գործել որպես ինվերտոր։ Սա պարզեցնում է մեքենայի էլեկտրոնիկան, բայց «V2G լիցքավորիչը» դարձնում է ավելի թանկ։
• CCS:ISO 15118-20 ստանդարտը (վերջին տարբերակը) վերջապես ապահովում է CCS-ի երկկողմանի հուսալի աջակցությունը։ Սակայն դրա ներդրումը պահանջում է էական փոփոխություններ մեքենայի ներկառուցված էլեկտրական էլեկտրոնիկայում և PLC հաղորդակցման համակարգում, ինչը հանգեցնում է V2G գործառույթների ավելի դանդաղ ներդրման CCS-համատեղելի մեքենաներում՝ համեմատած CHAdeMO համարժեքների հետ։

[Շարունակությունը՝ հաջորդ թարմացման մեջ...]

4. Միակցիչների ճարտարագիտություն. Մեխանիկական ամրություն, ջերմային կառավարում և անվտանգության փորձարկում

Էլեկտրական մեքենայի և լիցքավորիչի միջև ֆիզիկական ինտերֆեյսը ճշգրիտ ճարտարագիտության նվաճում է: Այն պետք է կարողանա կառավարել հարյուրավոր կիլովատտ հզորություն, դիմանալ հազարավոր միացման ցիկլերի և դիմակայել ծայրահեղ եղանակային պայմաններին, միաժամանակ մնալով անվտանգ միջին սպառողի համար: CCS և CHAdeMO միակցիչների նախագծման փիլիսոփայությունները ներկայացնում են այս մարտահրավերները լուծելու երկու տարբեր մոտեցումներ:

4.1 Մեխանիկական նախագծում և կողպման մեխանիզմներ

DC արագ լիցքավորման միակցիչը պարզապես խրոց չէ, այն կողպված, բարձր լարման ինտերֆեյս է։

• CHAdeMO միակցիչ՝CHAdeMO միակցիչը հայտնի է իր համեմատաբար մեծ, կլոր ձևով և մեխանիկական ամրացման լծակով։ Այն օգտագործում է մի շարք քորոցներ՝ ինչպես հոսանքի, այնպես էլ ազդանշանի համար։ CHAdeMO դիզայնի հիմնական առանձնահատկությունն այն է, որ ամրացման մեխանիզմը հաճախ ինտեգրված է միակցիչի մեջ։ Երբ օգտատերը սեղմում է ձգանը և մտցնում է միակցիչը, մեխանիկական կողպեքները ապահովում են, որ այն չի կարող հանվել հոսանքի հոսանքի ընթացքում։ Քորոցները նախագծված են «ծածկված» լինելու համար՝ պատահական շփումը կանխելու համար, իսկ միակցիչը նախատեսված է զգալի անկումներն ու հարվածները դիմակայելու համար։
• CCS միակցիչ (համակցված 1 և համակցված 2):CCS միակցիչը 1-ին տիպի (J1772) և 2-րդ տիպի (Mennekes) փոփոխական հոսանքի միակցիչների էվոլյուցիան է: Այն փոփոխական հոսանքի միակցիչների հավաքածուի տակ ավելացնում է երկու մեծ հաստատուն հոսանքի միակցիչներ: Ի տարբերություն CHAdeMO-ի, CCS-ի կողպման մեխանիզմը սովորաբար գտնվում է մեքենայի լիցքավորման միակցիչի ներսում, այլ ոչ թե միակցիչի մեջ: Մեքենայի էլեկտրամագնիսական ակտիվատորը սեղմում է միակցիչի վրա գտնվող ճեղքը՝ այն տեղում պահելու համար: Սա թույլ է տալիս ունենալ ավելի նրբագեղ միակցիչի դիզայն, բայց մեխանիկական հուսալիության բեռը դնում է մեքենայի արտադրողի վրա:

4.2 Մեխանիկական ամրության և դիմացկունության փորձարկում

Երկու ստանդարտներն էլ ենթակա են խիստ փորձարկման արձանագրությունների, ինչպիսիք են IEC 62196-ում սահմանվածները: Այս փորձարկումները ներառում են՝

• Ներդրման և դուրսբերման ուժ.Միակցիչը պետք է բավականաչափ հեշտ լինի միացնելու համար, բայց բավականաչափ ամուր լինի՝ ցածր շփման դիմադրություն պահպանելու համար: Ժամանակի ընթացքում արծաթապատ շփումները կարող են մաշվել, ինչը կհանգեցնի դիմադրության և տաքացման աճի:
• Ջարդման փորձարկում.Ե՛վ CCS, և՛ CHAdeMO միակցիչները ստուգվում են՝ մեքենայի կողմից վրաերթի ենթարկվելու դեպքում դիմանալու համար։ Պատյանը չպետք է ճաքի այնպես, որ բարձր լարման բաղադրիչները բացվեն։
• Հարվածային դիմադրություն.Միակցիչները մեկ մետր բարձրությունից մի քանի անգամ գցվում են բետոնե հատակին՝ ներքին մեկուսացման և մեխանիկական բաղադրիչների անվնաս մնալու համար։

4.3 Ջերմային կառավարում. Բարձր հոսանքի մարտահրավերը

Ջերմությունը արագ լիցքավորման թշնամին է։ Հոսանքի (I) աճին զուգընթաց առաջացող ջերմությունը (P = I²R) աճում է էքսպոնենցիալ կերպով։

• Պասիվ սառեցում.Վաղ 50 կՎտ հզորությամբ լիցքավորիչները օգտագործում էին հաստ պղնձե մալուխներ, որոնք հիմնված էին պասիվ դիսիպցիայի վրա: Սա սահմանափակում էր հոսանքը մինչև մոտ 125 Ա կամ 150 Ա:
• Ակտիվ հեղուկային սառեցում.350 կՎտ (500Ա) հասնելու համար CCS համակարգերը առաջինն էին հեղուկով սառեցվող մալուխներում: Սառեցնող նյութը (հաճախ ջուր-գլիկոլ խառնուրդ կամ մասնագիտացված դիէլեկտրիկ յուղ) շրջանառվում է մալուխի միջով և մինչև շփման ամրակների հետևի մասը: Սա թույլ է տալիս ունենալ ավելի բարակ, ավելի ճկուն մալուխ՝ միաժամանակ կառավարելով հսկայական ջերմային բեռը:
• CHAdeMO-ի ջերմային ուղին.Մինչդեռ CHAdeMO 2.0-ը աջակցում է հեղուկային սառեցմանը, ստանդարտի ավելի ուշ մուտքը բարձր հզորության լիցքավորման համար նշանակում էր, որ առկա CHAdeMO ենթակառուցվածքների մեծ մասը մնում է 50-100 կՎտ հզորության սահմաններում: CHAdeMO միակցիչի ներքին դասավորությունը, որի բազմաթիվ փոքր ազդանշանային միացումները շրջապատում են սնուցման միացումները, հեղուկային սառեցումն ավելի բարդ է դարձնում CCS Combo միակցիչի ավելի առանձնացված դասավորության համեմատ:

4.4 Շրջակա միջավայրի պաշտպանություն (IP վարկանիշներ)

Լիցքավորման կայանները ենթարկվում են անձրևի, ձյան և փոշու ազդեցությանը: Միակցիչների մեծ մասը ունի IP54 կամ ավելի բարձր դասակարգում: Կարևոր տարբերությունն այն է, թե ինչպես են դրանք կառավարում խոնավությունը, երբ...անջատվածCCS միակցիչները հաճախ ունենում են ջրահեռացման անցքեր՝ AC վարդակներում ջրի կուտակումը կանխելու համար, մինչդեռ CHAdeMO-ի ամուր ծածկող և կափարիչային համակարգը նախագծված է միակցիչի ամբողջ մակերեսը չոր պահելու համար։

5. Էլեկտրական մեքենաների ստանդարտների աշխարհաքաղաքականություն. Պայքար համաշխարհային գերիշխանության համար

CCS-ի և CHAdeMO-ի պատմությունը նույնքան վերաբերում է միջազգային առևտրին և տարածաշրջանային պրոտեկցիոնիզմին, որքան ինժեներական ոլորտին։ Լիցքավորման ստանդարտի ընտրությունը հսկայական հետևանքներ ունի երկրի էներգետիկ անվտանգության և տեղական ավտոարտադրողների մրցունակության համար։

5.1 Եվրոպական ամրոցը. CCS2

Եվրոպական Միությունը վճռորոշ դերակատար էր «Ստանդարտների պատերազմներում»։ AC լիցքավորման համար 2-րդ տիպի և հաստատուն հոսանքի լիցքավորման համար CCS2-ի օգտագործումը պարտադրելով՝ ԵՄ-ն ապահովեց միասնական շուկա։ Սա ստիպեց ճապոնացի և ամերիկացի արտադրողներին հարմարվել։ Նույնիսկ Tesla-ն, որը երկար ժամանակ ԱՄՆ-ում օգտագործում էր սեփական միակցիչ, Model 3-ի և Model Y-ի համար Եվրոպայում անցավ CCS2-ի։ ԵՄ-ի որոշումը պայմանավորված էր սահմանների միջև փոխգործունակության ցանկությամբ և ավելի ճկուն PLC/ISO 15118 կապի համակարգի նախընտրությամբ, որը համապատասխանում էր նրանց «Խելացի ցանց» ճանապարհային քարտեզին։

5.2 Ճապոնական դիրքորոշումը. CHAdeMO-ի ծագումը

Ճապոնիայի նվիրվածությունը CHAdeMO-ին ընդլայնեց նրա առաջատար դիրքը էլեկտրական մեքենաների վաղ շուկայում: Առաջին զանգվածային շուկայի էլեկտրական մեքենայի (LEAF) առկայությունը նշանակում էր, որ Ճապոնիան վերահսկում էր վաղ լիցքավորման պատմությունը: Սակայն, համաշխարհային շուկայի փոփոխությունների հետ մեկտեղ, Ճապոնիան ավելի ու ավելի մեկուսացավ: Արձագանքը ChaoJi-ի մշակումն էր, որը Չինաստանի հետ համատեղ ջանքերի արդյունք էր՝ նոր սերնդի ստանդարտ ստեղծելու համար, որը, ի վերջո, կարող էր փոխարինել և՛ CHAdeMO-ին, և՛ չինական GB/T ստանդարտին:

5.3 Հյուսիսային Ամերիկայի բարդությունը. CCS1 ընդդեմ NACS-ի

Հյուսիսային Ամերիկայում իրավիճակը մասնատված էր։ Ford-ը, GM-ը և ուրիշներ ընդունեցին CCS1-ը (1-ին տիպի համադրությունը)։ Միևնույն ժամանակ, Tesla-ն կառուցեց աշխարհի ամենահաջողակ լիցքավորման ցանցը՝ օգտագործելով իր սեփական միակցիչը։ 2023 թվականին իրադարձությունների ցնցող շրջադարձի արդյունքում արդյունաբերությունը փոխվեց։ Ford-ը հայտարարեց, որ կընդունի Tesla-ի միակցիչը, որը վերանվանվեց Հյուսիսային Ամերիկայի լիցքավորման ստանդարտ (NACS)։ Կարևորագույնն այն է, որ NACS-ը օգտագործում է...նույնըISO 15118 PLC հաղորդակցման արձանագրությունը որպես CCS: Այսպիսով, չնայած խցանը փոխեց ձևը, համակարգի «ուղեղը» մնաց CCS-ի հետ համատեղելի: Սա արդյունավետորեն նշանավորեց CHAdeMO-ի ճանապարհի ավարտը ԱՄՆ շուկայում, քանի որ նույնիսկ վերջին մրցակիցը (Nissan) սկսեց անցում կատարել:

5.4 Չինաստանի ինքնիշխան ուղին. GB/T

Չինաստանը՝ աշխարհի ամենամեծ էլեկտրական մեքենաների շուկան, GB/T ստանդարտով գնաց իր սեփական ճանապարհով։ CHAdeMO-ի նման, GB/T-ն օգտագործում է CAN ավտոբուսային կապ, բայց ունի տարբեր ֆիզիկական միացում։ Չինական շուկայի մեծ ծավալը նշանակում է, որ GB/T-ն, միացքների քանակով, աշխարհում ամենատարածված ստանդարտն է։ Այնուամենայնիվ, Չինաստանի ներգրավվածությունը ChaoJi նախագծում ցույց է տալիս գլոբալ համաձայնեցման և գերբարձր հզորության հնարավորությունների ցանկություն, որոնք ներկայիս GB/T ստանդարտը հեշտությամբ չի կարող ապահովել։

6. Տրանսպորտային միջոցից ցանց (V2G) կապի հնարավորություններ. երկկողմանի լիցքավորման ներուժ

«Մեքենա-ցանց» (V2G) տեխնոլոգիան թույլ է տալիս էլեկտրական մեքենաներին գործել որպես հսկա շարժական մարտկոցներ՝ էներգիան հետ մատակարարելով ցանցին գագաթնակետային պահանջարկի ժամանակ կամ պահեստային էներգիա տրամադրելով տանը (V2H):

6.1 CHAdeMO-ի առաջատար մեկնարկը

Տարիներ շարունակ, եթե դուք ցանկանում էիք V2G, դուք գնում էիք CHAdeMO մեքենա: Քանի որ CAN ավտոբուսային կապը պարզ և երկկողմանի էր առաջին օրվանից, CHAdeMO լիցքավորիչները կարող էին հեշտությամբ մեքենայից էներգիա խնդրել: Nissan LEAF-ը V2G փորձնական ծրագրերում օգտագործվել է ամբողջ աշխարհում ավելի քան մեկ տասնամյակ: Արձանագրությունը (CHAdeMO V2X) հասուն է և լավ փաստաթղթավորված:

6.2 CCS-ի պայքարը և ISO 15118-20-ը

CCS-ը ուշացավ V2G խմբին միանալու հարցում: Սկզբնական ISO 15118-2 ստանդարտը չուներ երկկողմանի հզորության հոսքի ամուր աջակցություն: Միայն ISO 15118-20-ի թողարկումից հետո CCS էկոհամակարգը ստացավ ստանդարտացված եղանակ՝ V2G-ի համար անհրաժեշտ բարդ բանակցությունները, ինչպիսիք են ցանցի համաժամացման տվյալները և լիցքաթափման սահմանները, կարգավորելու համար: -20-ի ներդրումը տեխնիկապես պահանջկոտ է, պահանջելով նոր սարքավորումներ և՛ մեքենայի, և՛ լիցքավորիչի մեջ: Մինչ CCS-ը հասնում է իր ետևից, CHAdeMO-ի ժառանգությունը այս ոլորտում մնում է ուժեղ կողմ՝ որոշակի ավտոպարկերի և կոմունալ ծառայությունների կիրառման համար:

6.3 V2G-ի տնտեսագիտությունը

Տեխնիկական տարբերությունը նույնպես ազդում է արժեքի վրա: CHAdeMO V2G համակարգում թանկարժեք DC-AC ինվերտորը սովորաբար գտնվում է լիցքավորման կայանում: Սա նվազեցնում է մեքենայի ծախսերը, բայց լիցքավորիչը դարձնում է շատ թանկ (հաճախ՝ ավելի քան 10,000 դոլար): CCS արտադրողները ուսումնասիրում են թե՛ «DC V2G»-ն (նման է CHAdeMO-ին), թե՛ «AC V2G»-ն, որտեղ մեքենայի ներկառուցված լիցքավորիչը կատարում է ինվերսիան: Վերջինս կարող է զգալիորեն իջեցնել տնային V2H համակարգերի արժեքը, բայց պահանջում է, որ մեքենայի սարքավորումները շատ ավելի հուսալի լինեն:

7. Շուկայի բաժնեմասի էվոլյուցիան. CCS-ի վերելքը և CHAdeMO-ի նիշային գոյատևումը

Եթե ​​նայենք 2015 թվականի և 2024 թվականի տվյալներին, միտումը հստակ է. CCS-ը հաղթել է հիմնական շուկայի համար պայքարում, մինչդեռ CHAdeMO-ն Ճապոնիայից դուրս գտնվող տարածաշրջանների մեծ մասում անցել է ժառանգական կամ նիշային աջակցության փուլի։

7.1 Շրջադարձային կետ

CHAdeMO-ի անկումը կարելի է կապել մի քանի հիմնական գործոնների հետ.

1. Արտադրողի հրաժարում.Երբ Volkswagen-ը, BMW-ն, իսկ ավելի ուշ՝ Ford-ը և GM-ը, պարտավորվեցին օգտվել CCS-ից, CHAdeMO-ի ճակատագիրը Արևմուտքում որոշված ​​էր։
2. Ենթակառուցվածքային խթաններ՝ԱՄՆ-ում և Եվրոպայում պետական ​​սուբսիդիաները (ինչպես օրինակ՝ NEVI ծրագիրը ԱՄՆ-ում) ավելի ու ավելի առաջնահերթություն տվեցին CCS-ին, ինչը CPO-ների համար CHAdeMO միացուցիչների տեղադրումը դարձնում է պակաս շահավետ։
3. Հզորության սահմանափակումներ՝CHAdeMO ենթակառուցվածքների մեծ մասի 50 կՎտ-ից ավելի հզորություն ապահովելու անկարողությունը այն պակաս գրավիչ դարձրեց ժամանակակից էլեկտրական մեքենաների սեփականատերերի համար, որոնք ունեն 150 կՎտ+ հզորություն կարող են կառավարել մեծ մարտկոցային փաթեթներ։

7.2 Նիշային գոյատևում

Չնայած իր անկմանը, CHAdeMO-ն չի մահացել: CHAdeMO-ով հագեցած միլիոնավոր մեքենաներ դեռևս շրջանառվում են ճանապարհներին: Մեծ Բրիտանիայի և Ճապոնիայի նման շուկաներում CHAdeMO-ն մնում է հանրային ցանցի կարևոր մասը: Ավելին, ծանր բեռնատար մեքենաների և ավտոբուսների աշխարհում որոշ արտադրողներ դեռևս նախընտրում են CHAdeMO-ի CAN-ի վրա հիմնված պարզությունը՝ դրա հուսալիության և V2G պատրաստվածության համար:

7.3 Տվյալների վերլուծություն. Միացքների քանակը ըստ ստանդարտի

Վերջերս շուկայական հաշվետվությունները ցույց են տալիս, որ Եվրոպայում CCS2 միացքները այժմ գերազանցում են CHAdeMO միացքների քանակը ավելի քան 10-ից 1 հարաբերակցությամբ: Հյուսիսային Ամերիկայում անցումն ավելի դրամատիկ է, քանի որ շատ նոր կայաններ ամբողջությամբ հրաժարվում են CHAdeMO-ից՝ նախապատվությունը տալով կրկնակի CCS/NACS կոնֆիգուրացիաներին: CHAdeMO-ի «երկար պոչը», հավանաբար, կշարունակվի ևս մեկ տասնամյակ, բայց դրա դարաշրջանը որպես գերիշխող համաշխարհային ստանդարտ անցել է:

[Շարունակությունը՝ հաջորդ թարմացման մեջ...]

8. Խաչաձև ստանդարտ ադապտերներ և փոխգործունակության մարտահրավերներ. «Կամրջելով բացը» ֆիզիկան

Քանի որ աշխարհը անցնում է մի քանի գերիշխող ստանդարտների, շատ էլեկտրական մեքենաների սեփականատերերի համար միլիոն դոլարանոց հարցն է. «Կարո՞ղ եմ օգտագործել ադապտեր»: Պատասխանը տեխնիկապես բարդ է և ներառում է ոչ միայն ֆիզիկական քորոցի վերամուտքագրումը:

8.1 Պարզ դեպք. AC ադապտերներ

AC ստանդարտների միջև հարմարվելը (օրինակ՝ 1-ին տիպից 2-րդ տիպի) համեմատաբար պարզ է: Սրանք «հիմար» ադապտերներ են, որոնք պարզապես վերահղում են պղնձե լարերը: Հաղորդակցության արձանագրությունը (PWM ազդանշանային փոխանցում) նույնական է բոլոր J1772 և Mennekes-ի վրա հիմնված AC համակարգերում:

8.2 Բարդ դեպք. հաստատուն հոսանքի ադապտերներ

DC ադապտերները, ինչպիսիք են Tesla-to-CHAdeMO կամ CCS1-to-NACS ադապտերները, շատ ավելի բարդ են։

• Արձանագրության թարգմանություն՝Երկու տարբեր հաղորդակցման լեզուների միջև հարմարվելիս (օրինակ՝ CHAdeMO մեքենան փորձում է օգտագործել CCS լիցքավորիչ), ադապտերը պետք է պարունակի ակտիվ միկրոկառավարիչ։ Այս չիպը գործում է որպես «թարգմանիչ», լսելով մեքենայից եկող CAN ավտոբուսի ազդանշանները և լիցքավորիչի համար ստեղծելով համապատասխան PLC/ISO 15118 ազդանշանները։ Սա առաջացնում է լատենտություն և հնարավոր խափանման կետ։
• Ջերմային մոնիթորինգ՝Քանի որ ադապտերները ներառում են լրացուցիչ շփման կետեր, դրանք հակված են գերտաքացման: Բարձրորակ հաստատուն հոսանքի ադապտերը պետք է ունենա իր սեփական ներքին ջերմաստիճանի սենսորներ, որոնք կարող են ազդանշան տալ մեքենային՝ նվազեցնելու հոսանքը, եթե միացումը չափազանց տաքանա:
• Լարման աղեղային առաջացում և անվտանգություն.Արագ լիցքավորումը ենթադրում է բարձր լարումներ: Եթե օգտատերը փորձի անջատել ադապտերը հոսանքի ընթացքում, կարող է առաջանալ հզոր էլեկտրական աղեղ, որը կվնասի սարքավորումները կամ կպատճառի վնասվածքներ: Ադապտերները պետք է ունենան մեխանիկական կամ էլեկտրոնային կողպեքներ, որոնք համաժամեցվում են մեքենայի «դադարեցնել լիցքավորումը» հրամանի հետ:

8.3 Tesla/NACS անցումը

Ամենահաջողակ DC ադապտերի տեղակայումը եղել է Tesla-ի «Magic Dock»-ը և դրա առանձին CCS-ից Tesla ադապտերները: Քանի որ NACS-ը օգտագործում է CCS հաղորդակցման արձանագրությունը, այս ադապտերները տեխնիկապես «պասիվ» են տրամաբանության առումով, բայց դեռևս պահանջում են չափազանց բարձրորակ ջերմային կառավարում և ֆիզիկական կողպման մեխանիզմներ՝ 250 կՎտ+ լիցքավորման արագությունը կառավարելու համար:

9. Չաոջի ստանդարտը. Կամուրջ դեպի գլոբալ ներդաշնակեցում և գերբարձր հզորություն

Հաշվի առնելով CHAdeMO և GB/T ստանդարտների սահմանափակումները՝ CHAdeMO ասոցիացիան և Չինաստանի էլեկտրաէներգիայի խորհուրդը (CEC) միավորեցին իրենց ուժերը՝ մշակելու համար…ՉաոՋի(հայտնի է նաև որպես CHAdeMO 3.0):

9.1 Նախագծման նպատակներ՝ 500 կՎտ-ից բարձր

ChaoJi-ն նախագծված է ապագայի համար: Դրա հիմնական նպատակն է աջակցել գերբարձր հզորության լիցքավորմանը՝ մինչև 900 կՎտ (1500 Վ և 600 Ա): Սա նախատեսված է ծանր բեռնատարների և ավտոբուսների շուկայի համար, որտեղ 500 կՎտժ մարտկոցի լիցքավորումը 20 րոպեում գործառնական արդյունավետության պահանջ է:

9.2 Տեխնիկական ճարտարապետություն

• Հետադարձ համատեղելիություն.ChaoJi-ի ամենատպավորիչ առանձնահատկություններից մեկը դրա հետադարձ համատեղելիությունն է: Միակցիչը նախագծված է այնպես, որ ադապտերները կարողանան հեշտությամբ միացնել ChaoJi մեքենաները առկա CHAdeMO, GB/T և նույնիսկ CCS լիցքավորիչներին:
• Պարզեցված միակցիչ՝ChaoJi միակցիչը զգալիորեն ավելի փոքր և թեթև է, քան ներկայիս CHAdeMO կամ CCS Combo 2 միակցիչները: Այն օգտագործում է նոր ամրակների դասավորություն, որը օպտիմալացնում է հոսանքի խտությունը և նվազեցնում է ներդրման համար անհրաժեշտ ուժը:
• Բարձրացված կառավարման օդաչու.ՉաոՋին ներկայացնում է «երկռեժիմ» հաղորդակցման ռազմավարություն։ Այն կարող է աջակցել ինչպես ավանդական CAN ավտոբուսին (հնացած համակարգերի համար), այնպես էլ ապագա կիրառությունների համար նախատեսված բարձր արագության թվային արձանագրություններին։
• Անվտանգության առանձնահատկություններ՝ChaoJi-ն ներառում է առաջադեմ գործառույթներ, ինչպիսիք են «Հողային արտահոսքի անջատիչը» (ELCB) և միակցիչի գլխիկի ներսում խոնավության հայտնաբերման բարդ համակարգը, ապահովելով անվտանգություն նույնիսկ 1500 Վ լարման դեպքում։

9.3 Գլոբալ հետևանքներ

ՉաոՋին ներկայացնում է ստանդարտ պատերազմների համար պոտենցիալ «Վերագործարկման» կոճակ: Եթե այն լայնորեն ընդունվի Ասիայում և ամբողջ աշխարհում ծանր բեռնատարների համար, այն կարող է դառնալ փաստացի ստանդարտ ուղևորատար մեքենայից մեծ ամեն ինչի համար, մինչդեռ CCS/NACS-ը գերիշխում է սպառողական մեքենաների շուկայում:

10. Ապագայի հեռանկարներ. Մեգավատտ լիցքավորում, պինդ վիճակի մարտկոցներ և անլար ինտեգրացիա

2024 թվականի տեխնոլոգիաները միայն սկիզբն են։ Հաջորդ տասնամյակում տրանսպորտային միջոցների մեջ էներգիան փոխանցելու մեր եղանակում կլինեն երեք հիմնական փոփոխություններ։

10.1 Մեգավատտ լիցքավորման համակարգ (MCS)

Ամենամեծ տրանսպորտային միջոցների՝ 8-րդ դասի բեռնատարների, նավերի և նույնիսկ փոքր ինքնաթիռների համար նույնիսկ 350 կՎտ-ն չափազանց դանդաղ է: Մեգավատտ լիցքավորման համակարգը (MCS) նոր ստանդարտ է, որը նախատեսված է մինչև 3.75 ՄՎտ (3,000 Ա 1,250 Վ-ում) հզորության համար: MCS-ն օգտագործում է բոլորովին նոր միակցիչ և ISO 15118 արձանագրության մասնագիտացված տարբերակ: Այն փոխառում է PLC հաղորդակցությունը CCS-ից, բայց ֆիզիկական սարքավորումները մասշտաբավորում է աննախադեպ մակարդակների:

10.2 Պինդ վիճակի մարտկոցներ և լիցքավորման կորեր

Այսօրվա «լիցքավորման կորը» սահմանափակվում է լիթիում-իոնային մարտկոցների քիմիական հատկություններով: Մարտկոցի լիցքավորվելուն պես լիցքավորման արագությունը պետք է դանդաղի՝ վնասը կանխելու համար: Պինդ վիճակի մարտկոցները (SSB) խոստանում են փոխել սա: SSB-ները կարող են դիմանալ շատ ավելի բարձր C-արագությունների, ինչը նշանակում է, որ դրանք կարող են պահպանել առավելագույն լիցքավորման արագությունը (օրինակ՝ 350 կՎտ) 0%-ից մինչև 80% կամ 90% SoC: Սա հսկայական ճնշում կգործադրի լիցքավորման կայանների վրա՝ առանց ջերմային խեղդման կայուն, բարձր հզորություն ապահովելու համար:

10.3 Անլար DC լիցքավորում

Մինչդեռ մեծ ուշադրություն է դարձվում վարդակներին, անլար (ինդուկտիվ) լիցքավորումը հասունանում է: Ստատիկ անլար լիցքավորումն արդեն իսկ ներդրվում է տրանսպորտային ավտոբուսներում: Հաջորդ սահմանը...դինամիկանլար լիցքավորում. ճանապարհին ներդրված կծիկներ, որոնք լիցքավորում են տրանսպորտային միջոցը վարելու ընթացքում: Արձանագրության տեսանկյունից սա, հավանաբար, կհիմնվի ISO 15118-ի փոփոխված տարբերակի վրա, որը ֆիզիկական կառավարման լարի փոխարեն օգտագործում է Wi-Fi կամ DSRC՝ ձեռքսեղմման համար:

11. Տեխնիկական խորը վերլուծություն. PLC vs. CAN ազդանշանի ամբողջականություն և էլեկտրամագնիսական համատեղելիություն (EMC)

Սրահում ներկա ինժեներների համար PLC-ի և CAN-ի միջև ընտրությունը հաճախ քննարկվում է ազդանշանի ամբողջականության տեսանկյունից։

11.1 CAN ավտոբուսի առավելությունը

CAN-ը դիֆերենցիալ ազդանշան է, ինչը նշանակում է, որ այն բնույթով դիմացկուն է ընդհանուր ռեժիմի աղմուկին: 300 կՎտ հզորությամբ հաստատուն հոսանքի լիցքավորիչի էլեկտրական աղմկոտ միջավայրում, որտեղ հզորության էլեկտրոնիկայի բարձր արագությամբ անջատումը ստեղծում է էլեկտրամագնիսական միջամտության (EMI) հսկայական քանակություն, CAN ավտոբուսը ժայռի պես ամուր կատարողական ունի: Այն պահանջում է պարզ ոլորված զույգ լարեր և շատ դժվար է «շփոթել»:

11.2 Բաժնետիրական ընկերության մարտահրավերը

PLC-ն (HomePlug Green PHY) աշխատում է 2 ՄՀց-ից մինչև 30 ՄՀց տիրույթում: Սա նույն հաճախականության տիրույթն է, որտեղ շատ DC-DC փոխարկիչներ աղմուկ են արձակում: Որպեսզի PLC-ն հուսալիորեն աշխատի CCS լիցքավորիչում, ինժեներները պետք է իրականացնեն հետևյալը.

• Ընդլայնված արգելակային ֆիլտրացում՝Հաղորդակցման ազդանշանը հոսանքի միացման աղմուկից մեկուսացնելու համար։
• Իմպեդանսի համապատասխանեցում.Լիցքավորման մալուխի դիմադրությունը փոխվում է դրա բացվելիս կամ տեղաշարժվելիս, ինչը կարող է արտացոլել PLC ազդանշանները և առաջացնել տվյալների կորուստ։
• Սխալի ուղղում.ISO 15118 ստանդարտը ներառում է հուսալի ծրագրային մակարդակի սխալների ուղղում՝ էլեկտրական տատանումների պատճառով պարբերաբար «ընկած փաթեթների» դեպքում գործ ունենալու համար։

Այս տեխնիկական ծախսն է պատճառը, որ CCS լիցքավորիչները հաճախ ավելի թանկ են նախագծելու և հավաստագրելու համար, քան CHAdeMO լիցքավորիչները։

12. Եզրակացություն. Էլեկտրական ենթակառուցվածքների միասնական ապագայի կողմնորոշումը

CCS-ի և CHAdeMO-ի միջև մրցակցությունը կայուն տրանսպորտի պատմության մեջ որոշիչ գլուխ է եղել։ Դա մշակույթների բախում էր. Ճապոնիայի պրագմատիկ, CAN-ի վրա հիմնված հուսալիությունն ընդդեմ Արևմտյան աշխարհի տեսլականի՝ բարդ, PLC-ի վրա հիմնված խելացի ցանցի էկոհամակարգի վերաբերյալ։

Այս խորը ուսումնասիրությունն ավարտելուց հետո մի քանի ճշմարտություններ ակնհայտ են դառնում.

1. Համախմբումն անխուսափելի է.Շուկան չի կարող հավերժ պահպանել երեք կամ չորս տարբեր DC ստանդարտներ: Հյուսիսային Ամերիկայում հաղթողը NACS-ն է (CCS տրամաբանության լծակներով): Եվրոպայում՝ CCS2-ը: Ասիայում CHAdeMO-ի և GB/T-ի միավորումը ChaoJi-ի մեջ ներկայացնում է նոր հզորություն:
2. Ծրագիրը նոր միակցիչն է.Քանի որ ֆիզիկական ադապտերները դառնում են ավելի տարածված և հուսալի,ֆիզիկականխցանի ձևը դառնում է պակաս կարևոր, քանծրագրային ապահովումարձանագրություն։ ISO 15118/PLC-ի գերիշխանությունը, կարծես, ապահովված է, քանի որ նույնիսկ NACS-ը և MCS-ը այն ընդունել են։
3. V2G-ն «Մարդասպան» հավելվածն է։«Մեքենայի լիցքավորումից» «ցանցի հավասարակշռմանը» անցումը հաջորդ մեծ մարտահրավերն է: CHAdeMO-ն մեզ ցույց տվեց ճանապարհը, բայց ապագան կկառուցվի ISO 15118-ի մասշտաբային, անվտանգ շրջանակի վրա:

Էլեկտրական մեքենաների արդյունաբերության համար «Ստանդարտների պատերազմները» ավարտվում են ոչ թե մեկ գլոբալ հաղթողով, այլ տարածաշրջանային ներդաշնակությամբ: Անկախ նրանից, թե դուք միացնում եք CHAdeMO լծակը, թե նրբագեղ NACS միակցիչը, հիմնական նպատակը մնում է նույնը՝ էներգիայի արագ, արդյունավետ և մաքուր տեղաշարժ՝ շարժունակության ապագան ապահովելու համար: CCS-ի և CHAdeMO-ի դարաշրջանից քաղված ինժեներական դասերը կծառայեն որպես էլեկտրական նորարարությունների հաջորդ դարի հիմք:

Ընդլայնված տեխնիկական հավելված. ISO 15118 շերտերի և CHAdeMO CAN շրջանակների համեմատական ​​վերլուծություն

Այս տեխնոլոգիաների խորությունն ավելի լավ պատկերացնելու համար եկեք քննարկենք ներգրավված OSI շերտերը։

CHAdeMO հաղորդակցման փաթեթ՝

• Ֆիզիկական շերտ՝CAN 2.0B (500 կբիթ/վ), 12V դիսկրետ ազդանշաններ։
• Տվյալների կապի շերտ՝Ստանդարտ CAN շրջանակներ՝ հատուկ ID-ներով (օրինակ՝ 0×100 EVSE կարգավիճակի համար, 0×101 EV կարգավիճակի համար):
• Կիրառական շերտ՝CHAdeMO-ի սեփական հաղորդագրությունների հավաքածու, խիստ հաջորդական։

CCS (ISO 15118) հաղորդակցման փաթեթ։

• Ֆիզիկական շերտ՝IEEE 1901 (HomePlug Green PHY) կառավարման օդաչուի միջոցով։
• Տվյալների կապի շերտ՝Էթերնեթը (MAC շերտ):
• Ցանցային/տրանսպորտային շերտ՝IPv6, TCP, UDP։
• Նիստի/ներկայացման շերտ՝V2GTP (Տրանսպորտային միջոցից ցանց փոխանցման արձանագրություն), XML/EXI (XML արդյունավետ փոխանակում) կոդավորում։
• Կիրառական շերտ՝ISO 15118-2/20 ֆունկցիոնալ հաղորդագրություններ (օրինակ՝ ChargeParameterDiscovery, PowerDelivery):

CCS կույտի բարդությունը CHAdeMO-ի բարդությունից մի քանի կարգ ավելի մեծ է։ ISO 15118 իրականացումը պահանջում է լիարժեք օպերացիոն համակարգ (սովորաբար Linux-ի տարբերակ կամ բարդ RTOS)՝ ցանցային կույտը կառավարելու համար, մինչդեռ CHAdeMO-ն կարող է իրականացվել պարզ 8-բիթային կամ 16-բիթային միկրոկառավարիչի վրա։ Այս տարբերությունը բացատրում է, թե ինչու են վաղ CCS լիցքավորիչները տառապում ավելի շատ «ծրագրային սխալներից» և փոխգործունակության խնդիրներից, քան CHAdeMO լիցքավորիչները, բայց նաև բացատրում է, թե ինչու է CCS-ը շատ ավելի հարմար ապագայի կիբերանվտանգության մարտահրավերների համար։

Հիմնական տեխնիկական տարբերությունների վերջնական ամփոփում

Քանի որ ավտոմոբիլային աշխարհը շարժվում է դեպի զրոյական արտանետումների ապագա, այս ստանդարտների համընկնումը՝ ChaoJi-ի նման տեխնոլոգիաների միջոցով, և ISO 15118 հաղորդակցման տրամաբանության ընդունումը նշանավորում են իսկապես գլոբալ էլեկտրական մեքենաների էկոհամակարգի սկիզբը: «Խրոցների պայքարը» վերջապես զիջում է իր տեղը «խրոցների ներդաշնակությանը»: ChaoJi-ի կողմից ներկայացված համընկնումը՝ ISO 15118 հաղորդակցման տրամաբանության ընդհանուր ԴՆԹ-ն և մեգավատտ դասի համակարգերի (MCS) աճը նշանակում են, որ վաղվա լիցքավորիչները կխոսեն ընդհանուր լեզվով, նույնիսկ երբ կրում են տարբեր ֆիզիկական դեմքեր:

Ի՞նչ է իրականում նշանակում «ներդաշնակություն» բառը գործնականում

Ցանցային օպերատորների համար միասնական ապագան թարգմանվում է երեք գործնական անկասկածի.

• Արձանագրության կոնվերգենցիա.ISO 15118-20-ը հիմք կհանդիսանա V2G, Plug & Charge և խելացի լիցքավորման համար բոլոր միակցիչների ստանդարտներում: Այսօր ISO 15118-ին համապատասխանող լիցքավորիչը տասնամյակներ շարունակ կմնա ծրագրային ապահովման համար արդիական, նույնիսկ միակցիչների զարգացմանը զուգընթաց:
• Ֆիզիկական փոխգործունակություն.Երկակի միակցիչներով դիսպենսերները (CCS + NACS կամ CCS + ChaoJi ադապտերներ) և դաշտային փոխարինելի միակցիչ մոդուլները նշանակում են, որ սարքավորումները այլևս պարտավոր չեն «խաղադրույք կատարել» մեկ ստանդարտի վրա։
• Չինաստան-Ճապոնիա համաձայնություն.Չինական և ճապոնական ստանդարտացման մարմինների միջև ChaoJi-ի համագործակցությունը ամենահստակ ազդանշանն է, որ նույնիսկ պատմականորեն մրցակից ստանդարտները կարող են միավորվել. ChaoJi-ն նախագծված է որպես գլոբալ DC արագ լիցքավորման ինտերֆեյս, որը համատեղելի է GB/T, CHAdeMO և CCS էկոհամակարգերի հետ՝ ադապտերների միջոցով։

Ռազմավարական եզրակացություն

«Մոմերի պայքարը» սպառեց ինժեներական և մարքեթինգային հսկայական էներգիա, բայց հաղթողները միշտ լինելու էին այն մեքենաներն ու ցանցերը, որոնք մնում էին ճկուն։ Ստանդարտները համընկնում են, քանի որ ֆիզիկան ընդհանուր է. յուրաքանչյուր ստանդարտ, ի վերջո, ցանցին միացված փոխարկիչից հաստատուն հոսանքի էներգիա է մատակարարում մարտկոցի, և կապի շերտերը միավորվում են ISO 15118-ի շուրջ։ Տարբերակիչ գործոնն այլևս լիցքավորիչի կրած միակցիչը չէ, այլ այն, թե որքան լավ է այն լիցքավորվում՝ էներգիայի մատակարարման կայունությունը, արդյունավետությունը, աշխատանքի տևողությունը և կիբերանվտանգությունը։

V2G դիվիդենդը

Կոնվերգենցիան միայն կոսմետիկ չէ. այն բացահայտում է արդյունաբերության ամենամեծ չօգտագործված արժեքի հոսքը՝ տրանսպորտային միջոցից ցանց: ISO 15118-20-ը առաջին համաշխարհային ստանդարտն է, որը սահմանում է երկկողմանի էներգիայի փոխանցումը, V2G սակագները և անվտանգ Plug & Charge նույնականացումը մեկ ամբողջական շրջանակում: Երբ CCS2 լիցքավորիչը և NACS լիցքավորիչը խոսում են նույն ISO 15118 լեզվով, եվրոպական և հյուսիսամերիկյան տրանսպորտային միջոցները կարող են մասնակցել նույն պահանջարկի արձագանքման ծրագրերին, հաճախականության կարգավորման շուկաներին և արտակարգ իրավիճակներում էլեկտրաէներգիայի մատակարարման սխեմաներին: CHAdeMO-ն առաջամարտիկ է եղել V2G-ում, բայց դրա CAN-ի վրա հիմնված արձանագրությունը երբեք չի նախագծվել ISO 15118-ի կողմից ապահովվող ինտերնետային մասշտաբի անվտանգության և խելացի լիցքավորման բանակցությունների համար: Ահա թե ինչու այն ստանդարտը, որը «պարտվել» է միակցիչների պատերազմում, հաղթում է էներգետիկ պատերազմում, և թե ինչու յուրաքանչյուր լուրջ ցանցային օպերատոր այժմ նոր սարքավորումների մեջ սահմանում է ISO 15118-20 հնարավորություններ:

Հիմնական եզրակացություններ

• CCS-ի PLC-ի վրա հիմնված ISO 15118 ճարտարապետությունը հաղթեց հաղորդակցման պատերազմում, քանի որ այն մասշտաբավորվում է V2G, Plug & Charge և ապագա մեգավատտ կիրառությունների համար, մինչդեռ CHAdeMO-ի CAN ավտոբուսը մնում է ժառանգական մայրուղի։
• ՉաոՋին ցույց է տալիս, որ Չինաստանը, Ճապոնիան և CCS էկոհամակարգը կարող են միավորվել միասնական բարձր հզորության DC ինտերֆեյսի շուրջ։
• Օպերատորների համար ստանդարտների ռիսկը կառավարելի է. ընտրեք ISO 15118-ի հետ համատեղելի սարքավորումներ՝ փոխարինելի միակցիչներով, և դուք ապահովագրված կլինեք՝ անկախ նրանից, թե տարածաշրջանային որ միակցիչն է հաղթում։
• Հաջորդ մրցակցային մարտադաշտը միակցիչը չէ, այլ լիցքավորման արագությունը, հուսալիությունը և ցանցային ինտեգրացիան։

Կապվեք MIDA Power-ի հետ։ Մենք արտադրում ենք DC արագ լիցքավորիչներ, որոնք պատրաստ են միասնական ապագայի համար. ISO 15118 Plug & Charge աջակցություն, OCPP համապատասխանություն և դաշտային կարգավորման ենթակա միակցիչներ, ներառյալ CCS1, CCS2, CHAdeMO, NACS և GB-T: Անկախ նրանից, թե դուք կառուցում եք չինական, եվրոպական, թե Հյուսիսային Ամերիկայի շուկայի համար, մեր սարքավորումները նախագծված են համապատասխան մնալու համար՝ ստանդարտների համընկնմանը զուգընթաց: Կապվեք մեզ հետ՝ տեխնիկական բնութագրերի և գնանշման համար: