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电动汽车连接器标准

2022-10-10 08:59:52        回峰电子        文章来源:回峰电子  浏览量:115

随着时代的进步,现在市场上有越来越多的新能源汽车,这类汽车很显然是用电比较多,那么作为电动汽车肯定是需要充电的,那么充电需要的肯定是连接器了,所以电动汽车连接器标准是什么?下面就让我们给大家介绍一下吧!

电动汽车(EV)充电连接器标准化且不断变化。一方面,电动汽车充电连接器是基于当今的技术限制而标准化的。世界主要地区市场,包括北美、日本、欧盟和中国,都有标准。但目前充电技术的功率有限。

本文首先回顾了电动汽车充电器连接器的标准化状态,然后介绍了采用更高功率和更快速充电技术的液体冷却连接器。最后,简要介绍了新兴的MW高压充电、无线充电和机会充电技术,以及适用于8种卡车和公共汽车等重型车辆的机会充电技术和连接器,以及这些发展将对电动汽车充电产生潜在影响。目前,电动汽车充电连接器的标准已经缩小。

对于交流充电,SAEJ1772type1连接器在北美和日本使用,IEC62196type2(也称为Mennekes)连接器在欧洲使用,GB/T连接器在中国使用。在北美和欧洲,DC充电采用了新版本的组合充电系统(CCCS)。CHAdemo是日本的标准,GB/T(图1)在中国使用。此外,与电源电压差相关的可用功率水平也存在区域差异。


每一辆在北美销售的电动汽车都可以使用带有J1772连接器的充电站。除了特斯拉,所有的电动汽车都使用J1772为1级(120V)和2级(240V)充电。特斯拉车主将收到一根适配器电缆,用J1772连接器将他们的电动汽车连接到充电站。

因为欧洲的房子没有120V服务,所以不使用一级充电。为了取代J1772,IEC621962连接器可用于二级交流充电。特斯拉再次成为一个例外,它的大多数电动汽车都使用专用连接器。然而,IEC621962连接器被用于少数Tesla型号。在欧洲和北美,特斯拉的一级和二级充电器使用专用连接器,其他制造商的电动汽车需要适配器。直流快速充电连接器目前的DC快速充电器使用480V主电源充电更快。随着高功率功率和更快的充电技术的出现,预计未来输入电压水平将会上升。在北美,CCS1连接器组合J1772连接器,下方增加了两个高速充电引脚。在欧洲,CCS将IEC62196type2与两个高速充电引脚结合起来,称为CCstype2。

Charin(充电接口倡议)协会总部位于德国,其目标是建立全球标准CCS作为EVDC快速充电。Charin拥有250多名成员,正在努力开发新技术,并将其范围扩大到MW充电系统,用于8类卡车、电动渡轮、船只和飞机等大型车辆。

chademo是由东京电力公司(Tepco)开发的,用于EVDC在日本各地的快速充电。与CCS系统相比,chademo连接器不与J1772入口共用部分连接器。由于chademo严格用于直流快速充电,使用该连接器的电动汽车还包括一个单独的J1772入口,用于交流一级和二级充电,需要更大的充电端口面积来容纳两个单独的充电入口。

特斯拉是上述讨论的例外。其车辆使用同一专有连接器进行1级、2级和直流快充充电。Teslaev充电连接器接受所有电压。非特斯拉车辆可以使用特斯拉1级和2级交流充电器,连接器合适。只有特斯拉车辆可以使用该公司的SuperchagererDC快充站。超级充电站使用身份验证过程,以确保只能为特斯拉车辆充电。即使使用适配器,特斯拉SuperchagergerD斯拉电动车充电。液冷连接器DC快速充电(XFC)是一项用于EV快速充电的新技术,功率为350千瓦或更高。这很好,但也带来了挑战,包括有效的热管理。

DC快速充电器依靠更大的导体来帮助最大限度地减少IR损失和热量产生。如果设计不当,电缆和连接器将变得笨重、发热和难以处理。

为了释放XFC技术所承诺的更高性能和更短的充电时间,提供了越来越多的液体冷却作为解决方案。液体冷电缆使较小的导体处理500A电流,并将电缆重量减轻约40%。较小的电缆可以安装在现有的CCS连接器系统中(图2)。此外,较轻的电缆更容易处理。与消费电动汽车和轻型卡车一起使用时,可促进安全可靠的运行。


大功率充电技术与液体冷却相结合,支持的充电时间可与传统汽车或卡车的油箱加满油相媲美。所提出的设计可以提供 500kW 的功率(1kV 时为 500A),同时仍保持低温升(图 3)。使用符合 CCS 标准的液冷连接器的大功率 XFC 充电站也将向后兼容不支持 XFC 技术的电动汽车。

为重型车辆充电从标准的J1772-CCS1插入式连接器开始,中型和重型汽车(MHDV)充电系统已经转向各种形式的SAEJ3105,推荐使用导电自动连接设备的电动汽车电力传输系统。

J-3105专注于直流充电总线和其他MHDV,包括一般的物理、电气、功能、测试和性能要求,通过导电自动充电设备连接到车辆(图4)。它旨在确保安全可靠的充电。它定义了一种传输电源的方法,包括路边电气接触接口、车辆连接接口、DC电源的电气特性和通信系统。它还涵盖了车辆和充电器之间连接的功能和尺寸要求。


J-3105中除了一般的描述外,还有三个侧重于具体应用的小节:

A.J3105-1,横轨连接安装在基础设施上。

b、车载受电弓连接J3105-2。

c.J3105-3:插座连接的封闭式引脚。

未来MHDV充电系统将基于更高的电压来支撑更高的功率水平。如今的设计通常以480V电源为基础。他们正在开发下一代充电器,以提供1MW以上功率的1200V电源。机会充电机会充电是指在停车期间为公共汽车或送货车充电3至6分钟等短时间、频繁充电的蓄电池。例如,受电式弓式充电系统使用150V至850V的充电系统,并提供高达600kW的充电功率,使系统能够支持各种充电需求和车辆尺寸。MHDV充电的机会使汽车能够拥有更小、更低的电池组,以支持给定的里程。

通过降低放电深度,机会充电也可以支持更长的电池寿命。放电深度是影响电池周期寿命的重要因素。较大的放电深度会缩短周期寿命。

除受电弓系统外,开发无线机会充电技术。无线充电线充电器可根据需要嵌入停车场甚至路基为车辆充电。目前的机会充电方案是针对车队运营的,通常包括充电系统和蓄电池的远程诊断,以及车队管理软件。若无线机会充电成为电动车队成熟技术,则有望延伸支撑消费车和轻卡的充电需求。总结为了支持目前的充电技术,EV充电器连接器已经实现了区域标准化。预计未来将继续使用交流充电1级和2级连接器。但为了支持XFC等技术而获得更高功率的直流充电,需要改变连接器技术。

为了使现有的直流快充连接器格式能支持更高的功率水平而不过热,业界正在寻求的一个建议是在电缆和连接器中加入液体冷却。

此外,SAE近期还推出了J3105标准,用于界定重型车充电接口。J3105不仅预期充电率超过1MW,还支持包括受电弓、横轨和插口连接在内的新型连接机制。预期支持大型电动车充电的受电弓和十字铁路连接机会。此外,正在开发包括机会充电在内的各类电动车充电应用的无线充电技术。

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