کانکتورهای شارژ خودروهای برقی در شکل‌ها و اندازه‌های مختلفی وجود دارند

وسایل نقلیه الکتریکی اکنون در جاده‌های ما رایج هستند و زیرساخت‌های شارژ در سراسر جهان برای خدمت به آنها ساخته می‌شود. این معادل برق در یک پمپ بنزین است و به زودی، آنها در همه جا خواهند بود.
با این حال، این یک سوال جالب را مطرح می‌کند. پمپ‌های هوا به سادگی مایع را درون سوراخ‌ها می‌ریزند و مدت زیادی است که تا حد زیادی استاندارد شده‌اند. در دنیای شارژرهای خودروهای برقی اینطور نیست، بنابراین بیایید به وضعیت فعلی بازی بپردازیم.

فناوری خودروهای برقی از زمان رواج یافتن در دهه گذشته، پیشرفت سریعی داشته است. از آنجایی که اکثر خودروهای برقی هنوز برد محدودی دارند، خودروسازان در طول سال‌ها خودروهایی با شارژ سریع‌تر تولید کرده‌اند تا کارایی آنها را بهبود بخشند. این امر از طریق بهبود باتری، سخت‌افزار و نرم‌افزار کنترلر محقق می‌شود. فناوری شارژ به حدی پیشرفت کرده است که جدیدترین خودروهای برقی اکنون می‌توانند صدها مایل برد را تنها در 20 دقیقه افزایش دهند.

با این حال، شارژ یک وسیله نقلیه الکتریکی با این سرعت به برق زیادی نیاز دارد. در نتیجه، خودروسازان و گروه‌های صنعتی در تلاشند تا استانداردهای شارژ جدیدی را توسعه دهند تا جریان بالا را در سریع‌ترین زمان ممکن به باتری‌های خودروهای رده بالا برسانند.
به عنوان راهنما، یک پریز برق خانگی معمولی در ایالات متحده می‌تواند ۱.۸ کیلووات برق ارائه دهد. شارژ یک وسیله نقلیه الکتریکی مدرن از چنین پریز برقی خانگی ۴۸ ساعت یا بیشتر طول می‌کشد.
در مقابل، پورت‌های شارژ خودروهای برقی مدرن می‌توانند در برخی موارد از ۲ کیلووات تا ۳۵۰ کیلووات را شارژ کنند و برای این کار به کانکتورهای بسیار تخصصی نیاز دارند. در طول سال‌ها، استانداردهای مختلفی ظهور کرده‌اند، زیرا خودروسازان به دنبال تزریق قدرت بیشتر به خودروها با سرعت بیشتر هستند. بیایید نگاهی به رایج‌ترین انتخاب‌های امروزی بیندازیم.
استاندارد SAE J1772 در ژوئن ۲۰۰۱ منتشر شد و با نام J Plug نیز شناخته می‌شود. این کانکتور ۵ پین از شارژ AC تک فاز با قدرت ۱.۴۴ کیلووات در هنگام اتصال به یک پریز برق خانگی استاندارد پشتیبانی می‌کند که در صورت نصب روی یک ایستگاه شارژ پرسرعت خودروهای برقی، می‌تواند تا ۱۹.۲ کیلووات افزایش یابد. این کانکتور، برق AC تک فاز را روی دو سیم، سیگنال‌ها را روی دو سیم دیگر و سیم پنجم را که یک اتصال زمین محافظ است، منتقل می‌کند.
پس از سال ۲۰۰۶، پلاگین J برای تمام خودروهای برقی فروخته شده در کالیفرنیا اجباری شد و به سرعت در ایالات متحده و ژاپن محبوب شد و در سایر بازارهای جهانی نیز نفوذ کرد.
کانکتور نوع ۲ که با نام سازنده‌اش، تولیدکننده آلمانی Mennekes، نیز شناخته می‌شود، اولین بار در سال ۲۰۰۹ به عنوان جایگزینی برای SAE J1772 اتحادیه اروپا پیشنهاد شد. ویژگی اصلی آن طراحی کانکتور ۷ پین آن است که می‌تواند برق AC تک فاز یا سه فاز را حمل کند و به آن اجازه می‌دهد تا وسایل نقلیه را تا ۴۳ کیلووات شارژ کند. در عمل، بسیاری از شارژرهای نوع ۲ حداکثر به ۲۲ کیلووات یا کمتر می‌رسند. مشابه J1772، این کانکتور نیز دارای دو پین برای سیگنال‌های قبل و بعد از اتصال است. سپس دارای یک زمین محافظ، یک نول و سه هادی برای سه فاز AC است.
در سال ۲۰۱۳، اتحادیه اروپا دوشاخه‌های نوع ۲ را به عنوان استاندارد جدید برای جایگزینی J1772 و کانکتورهای ساده EV Plug Alliance نوع ۳A و ۳C برای کاربردهای شارژ AC انتخاب کرد. از آن زمان، این کانکتور به طور گسترده در بازار اروپا پذیرفته شده و در بسیاری از خودروهای بازار بین‌المللی نیز موجود است.
CCS مخفف عبارت Combined Charging System است و از یک کانکتور «combo» برای شارژ همزمان DC و AC استفاده می‌کند. این استاندارد که در اکتبر ۲۰۱۱ منتشر شد، به گونه‌ای طراحی شده است که امکان اجرای آسان شارژ DC پرسرعت را در خودروهای جدید فراهم کند. این امر را می‌توان با اضافه کردن یک جفت هادی DC به نوع کانکتور AC موجود محقق کرد. دو شکل اصلی CCS وجود دارد، کانکتور Combo 1 و کانکتور Combo 2.
کمبو ۱ به یک کانکتور AC نوع ۱ J1772 و دو هادی بزرگ DC مجهز شده است. بنابراین، خودرویی که کانکتور CCS Combo 1 دارد می‌تواند برای شارژ AC به شارژر J1772 یا برای شارژ DC پرسرعت به کانکتور Combo 1 متصل شود. این طراحی برای خودروهای بازار ایالات متحده، جایی که کانکتورهای J1772 رایج شده‌اند، مناسب است.
کانکتورهای Combo 2 دارای یک کانکتور Mennekes هستند که به دو رسانای بزرگ DC متصل شده است. برای بازار اروپا، این به خودروهایی که دارای سوکت Combo 2 هستند اجازه می‌دهد تا از طریق کانکتور نوع 2 با برق AC تک یا سه فاز یا با اتصال به کانکتور Combo 2 با شارژ سریع DC شارژ شوند.
CCS امکان شارژ AC را طبق استاندارد کانکتور فرعی J1772 یا Mennekes که در طراحی تعبیه شده است، فراهم می‌کند. با این حال، هنگامی که برای شارژ سریع DC استفاده می‌شود، امکان شارژ سریع تا 350 کیلووات را فراهم می‌کند.
شایان ذکر است که یک شارژر سریع DC با کانکتور Combo 2، اتصال فاز AC و نول را در کانکتور حذف می‌کند زیرا به آنها نیازی نیست. کانکتور Combo 1 آنها را در جای خود نگه می‌دارد، اگرچه از آنها استفاده نمی‌شود. هر دو طرح به پین‌های سیگنال یکسانی که توسط کانکتور AC برای ارتباط بین وسیله نقلیه و شارژر استفاده می‌شود، متکی هستند.
تسلا، به عنوان یکی از شرکت‌های پیشگام در حوزه خودروهای الکتریکی، تصمیم گرفت کانکتورهای شارژ مخصوص به خود را برای رفع نیازهای خودروهایش طراحی کند. این طرح به عنوان بخشی از شبکه سوپرشارژر تسلا راه‌اندازی شد که هدف آن ایجاد یک شبکه شارژ سریع برای پشتیبانی از خودروهای این شرکت با حداقل زیرساخت یا بدون هیچ زیرساخت دیگری است.
در حالی که این شرکت خودروهای خود را در اروپا به کانکتورهای نوع ۲ یا CCS مجهز می‌کند، در ایالات متحده، تسلا از استاندارد پورت شارژ مخصوص به خود استفاده می‌کند. این پورت می‌تواند از شارژ تک فاز و سه فاز AC و همچنین شارژ DC پرسرعت در ایستگاه‌های سوپرشارژر تسلا پشتیبانی کند.
ایستگاه‌های سوپرشارژر اولیه تسلا تا ۱۵۰ کیلووات برای هر خودرو برق ارائه می‌دادند، اما مدل‌های کم‌مصرف‌تر بعدی برای مناطق شهری، محدودیت کمتری تا ۷۲ کیلووات داشتند. جدیدترین شارژرهای این شرکت می‌توانند تا ۲۵۰ کیلووات برق را به خودروهای مجهز تحویل دهند.
استاندارد GB/T 20234.3 توسط اداره استانداردسازی چین صادر شده و کانکتورهایی را پوشش می‌دهد که قادر به شارژ سریع همزمان AC و DC تک فاز هستند. این استاندارد که در خارج از بازار منحصر به فرد خودروهای برقی چین کمتر شناخته شده است، برای کار با حداکثر ۱۰۰۰ ولت DC و ۲۵۰ آمپر و شارژ با سرعت حداکثر ۲۵۰ کیلووات رتبه‌بندی شده است.
بعید است که این پورت را روی خودرویی غیر از خودروی ساخت چین که برای بازار خود چین یا کشورهایی که با آنها روابط تجاری نزدیکی دارد طراحی شده باشد، پیدا کنید.
شاید جالب‌ترین طراحی این پورت، پین‌های A+ و A- باشد. آن‌ها برای ولتاژهای تا 30 ولت و جریان‌های تا 20 آمپر طراحی شده‌اند. آن‌ها در استاندارد به عنوان «برق کمکی ولتاژ پایین برای وسایل نقلیه الکتریکی که توسط شارژرهای خارج از برد تأمین می‌شوند» توصیف شده‌اند.
از ترجمه مشخص نیست که عملکرد دقیق آنها چیست، اما ممکن است برای کمک به روشن کردن یک ماشین الکتریکی با باتری کاملاً خالی طراحی شده باشند. وقتی هم باتری کششی و هم باتری ۱۲ ولتی خودروی برقی خالی می‌شوند، شارژ کردن خودرو می‌تواند دشوار باشد زیرا قطعات الکترونیکی خودرو نمی‌توانند بیدار شوند و با شارژر ارتباط برقرار کنند. همچنین نمی‌توان به کنتاکتورها انرژی داد تا واحد کششی را به زیرسیستم‌های مختلف خودرو متصل کنند. این دو پین احتمالاً برای تأمین انرژی کافی برای راه‌اندازی قطعات الکترونیکی پایه خودرو و تأمین انرژی کنتاکتورها طراحی شده‌اند تا باتری کششی اصلی حتی در صورت خالی بودن کامل خودرو شارژ شود. اگر در این مورد اطلاعات بیشتری دارید، لطفاً در نظرات به ما اطلاع دهید.
CHAdeMO یک استاندارد اتصال برای خودروهای برقی است، که در درجه اول برای کاربردهای شارژ سریع استفاده می‌شود. این استاندارد می‌تواند تا 62.5 کیلووات را از طریق کانکتور منحصر به فرد خود ارائه دهد. این اولین استانداردی است که برای ارائه شارژ سریع DC برای خودروهای برقی (صرف نظر از سازنده) طراحی شده است و دارای پین‌های گذرگاه CAN برای ارتباط بین خودرو و شارژر است.
این استاندارد در سال ۲۰۱۰ با حمایت خودروسازان ژاپنی برای استفاده جهانی پیشنهاد شد. با این حال، این استاندارد فقط در ژاپن مورد توجه قرار گرفته است، اروپا به نوع ۲ پایبند مانده و ایالات متحده از J1772 و کانکتورهای خود تسلا استفاده می‌کند. در یک مقطع، اتحادیه اروپا حذف کامل شارژرهای CHAdeMO را در نظر گرفت، اما در نهایت تصمیم گرفت که ایستگاه‌های شارژ را ملزم به داشتن «حداقل» کانکتورهای نوع ۲ یا Combo 2 کند.
در ماه مه ۲۰۱۸، یک به‌روزرسانی سازگار با نسخه‌های قبلی اعلام شد که به شارژرهای CHAdeMO اجازه می‌دهد تا ۴۰۰ کیلووات برق ارائه دهند و حتی از کانکتورهای CCS در این زمینه نیز پیشی بگیرند. طرفداران CHAdeMO، جوهره آن را یک استاندارد جهانی واحد می‌دانند، نه یک واگرایی بین استانداردهای CCS ایالات متحده و اتحادیه اروپا. با این حال، این استاندارد نتوانست خریداران زیادی را در خارج از بازار ژاپن پیدا کند.
استاندارد CHAdeMo 3.0 از سال ۲۰۱۸ در حال توسعه بوده است. این استاندارد ChaoJi نام دارد و دارای یک طراحی کانکتور ۷ پین جدید است که با همکاری اداره استاندارد چین توسعه یافته است. این استاندارد امیدوار است که نرخ شارژ را به ۹۰۰ کیلووات افزایش دهد، با ولتاژ ۱.۵ کیلوولت کار کند و ۶۰۰ آمپر کامل را از طریق استفاده از کابل‌های خنک‌شده با مایع ارائه دهد.
وقتی این مطلب را می‌خوانید، ممکن است فکر کنید که مهم نیست خودروی برقی جدید خود را کجا می‌رانید، کلی استانداردهای شارژ مختلف وجود دارد که می‌توانند شما را دچار سردرد کنند. خوشبختانه، اینطور نیست. اکثر حوزه‌های قضایی برای پشتیبانی از یک استاندارد شارژ تلاش می‌کنند و اکثر استانداردهای دیگر را حذف می‌کنند، در نتیجه اکثر خودروها و شارژرها در یک منطقه خاص با آن سازگار هستند. البته، تسلا در ایالات متحده یک استثنا است، اما آنها نیز شبکه شارژ اختصاصی خود را دارند.
اگرچه برخی افراد از شارژر اشتباه در مکان و زمان نامناسب استفاده می‌کنند، اما معمولاً می‌توانند در صورت نیاز از نوعی آداپتور استفاده کنند. از این به بعد، اکثر خودروهای برقی جدید به نوع شارژرهای موجود در مناطق فروش خود پایبند خواهند بود و این امر زندگی را برای همه آسان‌تر می‌کند.
اکنون استاندارد جهانی شارژ، USB-C استهمه چیز باید با استفاده از USB-C شارژ شود، بدون استثنا. من یک دوشاخه ۱۰۰ کیلوواتی برای خودروهای برقی را تصور می‌کنم که فقط مجموعه‌ای از ۱۰۰۰ کانکتور USB C است که به صورت موازی در یک دوشاخه قرار گرفته‌اند. با مواد مناسب، ممکن است بتوانید وزن را برای سهولت استفاده زیر ۵۰ کیلوگرم (۱۱۰ پوند) نگه دارید.
بسیاری از خودروهای PHEV و الکتریکی ظرفیت یدک‌کشی تا ۱۰۰۰ پوند (حدود ۴۵۰ کیلوگرم) را دارند، بنابراین می‌توانید از یک تریلر برای حمل آداپتورها و مبدل‌های خود استفاده کنید. فروشگاه Peavey Mart این هفته در صورت وجود چند صد دستگاه GVWR اضافی، جنی (Genny) نیز می‌فروشد.
در اروپا، بررسی‌های مربوط به نوع ۱ (SAE J1772) و CHAdeMO کاملاً این واقعیت را نادیده می‌گیرند که نیسان LEAF و میتسوبیشی اوتلندر PHEV، دو تا از پرفروش‌ترین خودروهای برقی، به این کانکتورها مجهز هستند.
این کانکتورها به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند و از رده خارج نمی‌شوند. در حالی که نوع ۱ و نوع ۲ در سطح سیگنال سازگار هستند (که امکان اتصال کابل نوع ۲ به نوع ۱ را فراهم می‌کند)، CHAdeMO و CCS اینگونه نیستند. LEAF هیچ روش واقع‌بینانه‌ای برای شارژ از CCS ندارد.
اگر شارژر سریع دیگر قابلیت CHAdeMO را نداشته باشد، من به طور جدی به بازگشت به ماشین ICE برای یک سفر طولانی فکر خواهم کرد و LEAF خود را فقط برای استفاده محلی نگه می‌دارم.
من یک اوتلندر PHEV دارم. چند باری از قابلیت شارژ سریع DC استفاده کرده‌ام، فقط برای اینکه وقتی پیشنهاد شارژ رایگان داشتم آن را امتحان کنم. بله، می‌تواند باتری را در 20 دقیقه تا 80 درصد شارژ کند، اما این باید برد الکتریکی حدود 20 کیلومتر را برای شما فراهم کند.
بسیاری از شارژرهای سریع DC نرخ ثابتی دارند، بنابراین ممکن است برای 20 کیلومتر تقریباً 100 برابر قبض برق معمولی خود را بپردازید که بسیار بیشتر از زمانی است که فقط با بنزین رانندگی می‌کنید. شارژر در هر دقیقه نیز خیلی بهتر نیست، زیرا به 22 کیلووات محدود شده است.
من عاشق اوتلندر خودم هستم چون حالت EV تمام رفت و آمد من را پوشش می‌دهد، اما قابلیت شارژ سریع DC به اندازه نوک سینه سوم یک مرد مفید است.
کانکتور CHAdeMO باید در همه برگ‌ها (برگ؟) یکسان باقی بماند، اما در مورد Outlanders نگران نباشید.
تسلا همچنین آداپتورهایی می‌فروشد که به تسلا اجازه می‌دهد از J1772 (البته) و CHAdeMO (شگفت‌انگیزتر) استفاده کند. آنها در نهایت آداپتور CHAdeMO را متوقف کردند و آداپتور CCS را معرفی کردند... اما فقط برای برخی خودروها، در بازارهای خاص. آداپتور مورد نیاز برای شارژ تسلاهای آمریکایی از شارژر CCS Type 1 با سوکت اختصاصی سوپرشارژر تسلا ظاهراً فقط در کره (!) فروخته می‌شود و فقط روی جدیدترین خودروها کار می‌کند. https://www.youtube.com/watch?v=584HfILW38Q
شرکت امریکن پاور و حتی نیسان اعلام کرده‌اند که به تدریج چادمو را به نفع CCS کنار می‌گذارند. نیسان آریا جدید، CCS خواهد بود و تولید لیف به زودی متوقف خواهد شد.
شرکت هلندی Muxsan، متخصص خودروهای برقی، افزونه‌ای برای شارژ CCS نیسان لیف ارائه کرده است که جایگزین پورت AC می‌شود. این افزونه امکان شارژ AC نوع ۲ و CCS2 DC را فراهم می‌کند و در عین حال پورت CHAdeMo را حفظ می‌کند.
من اعداد ۱۲۳، ۳۸۶ و ۳۵۶ را بدون نگاه کردن می‌دانم. خب، راستش را بخواهید، دو تای آخر را با هم قاطی کردم، پس باید بررسی کنم.
بله، حتی بیشتر وقتی فرض کنید که در متن مرتبط است... اما من خودم مجبور شدم روی آن کلیک کنم و حدس می‌زنم همان است، اما شماره اصلاً هیچ سرنخی به من نمی‌دهد.
کانکتور CCS2/Type 2 به عنوان استاندارد J3068 وارد ایالات متحده شد. مورد استفاده در نظر گرفته شده برای وسایل نقلیه سنگین است، زیرا برق سه فاز سرعت بسیار بیشتری را فراهم می‌کند. J3068 ولتاژ بالاتری نسبت به Type2 را مشخص می‌کند، زیرا می‌تواند به صورت فاز به فاز به 600 ولت برسد. شارژ DC همانند CCS2 است. ولتاژها و جریان‌هایی که از استانداردهای Type2 فراتر می‌روند، نیاز به سیگنال‌های دیجیتال دارند تا وسیله نقلیه و EVSE بتوانند سازگاری را تعیین کنند. در جریان بالقوه 160 آمپر، J3068 می‌تواند به 166 کیلووات برق AC برسد.
«در ایالات متحده، تسلا از استاندارد پورت شارژ مخصوص به خود استفاده می‌کند. این پورت می‌تواند هم از شارژ تک فاز و هم از شارژ سه فاز AC پشتیبانی کند.»
این فقط تک فاز است. اساساً یک پلاگین J1772 با طرح متفاوت و قابلیت DC اضافه شده است.
J1772 (CCS نوع ۱) در واقع می‌تواند از DC پشتیبانی کند، اما من هرگز چیزی ندیده‌ام که آن را پیاده‌سازی کند. پروتکل «احمقانه» j1772 دارای مقداری با عنوان «حالت دیجیتال مورد نیاز» است و «DC نوع ۱» به معنای DC روی پین‌های L1/L2 است. DC نوع ۲ به پین‌های اضافی برای کانکتور ترکیبی نیاز دارد.
کانکتورهای تسلای آمریکایی از جریان متناوب سه فاز پشتیبانی نمی‌کنند. نویسندگان، کانکتورهای آمریکایی و اروپایی را با هم اشتباه گرفته‌اند، که دومی (که با نام CCS Type 2 نیز شناخته می‌شود) این قابلیت را دارد.
در مورد یک موضوع مرتبط: آیا خودروهای برقی مجاز به تردد در جاده‌ها بدون پرداخت مالیات جاده‌ای هستند؟ اگر چنین است، چرا؟ با فرض یک آرمان‌شهر (کاملاً غیرقابل دفاع) طرفدار محیط زیست که در آن بیش از ۹۰٪ از کل خودروها برقی هستند، مالیات لازم برای ادامه فعالیت جاده‌ها از کجا خواهد آمد؟ می‌توانید این را به هزینه شارژ عمومی اضافه کنید، اما مردم می‌توانند از پنل‌های خورشیدی در خانه یا حتی ژنراتورهای دیزلی «کشاورزی» نیز استفاده کنند (بدون مالیات جاده‌ای).
همه چیز به حوزه قضایی بستگی دارد. بعضی جاها فقط مالیات سوخت می‌گیرند. بعضی‌ها هزینه ثبت نام وسیله نقلیه را به عنوان اضافه بها سوخت دریافت می‌کنند.
در برهه‌ای از زمان، برخی از روش‌های جبران این هزینه‌ها باید تغییر کنند. من دوست دارم یک سیستم عادلانه ببینم که در آن هزینه‌ها بر اساس مسافت پیموده شده و وزن خودرو باشد، زیرا این وزن تعیین می‌کند که شما چقدر در جاده استهلاک ایجاد می‌کنید. مالیات کربن بر سوخت ممکن است برای این شرایط مناسب‌تر باشد.