מחברי טעינה לרכב חשמלי מגיעים בצורות וגדלים רבים

כלי רכב חשמליים נפוצים כיום בכבישים שלנו, ותשתיות טעינה נבנות ברחבי העולם כדי לשרת אותם. זה שווה ערך לחשמל בתחנת דלק, ובקרוב הם יהיו בכל מקום.
עם זאת, זה מעלה שאלה מעניינת. משאבות אוויר פשוט שופכות נוזל לחורים והן במידה רבה סטנדרטיות במשך זמן רב. זה לא המקרה בעולם של מטעני רכבים חשמליים, אז בואו נתעמק במצב הנוכחי של המשחק.

טכנולוגיית כלי הרכב החשמליים עברה פיתוח מהיר מאז שהפכה למיינסטרים בעשור האחרון בערך. מכיוון שלרוב כלי הרכב החשמליים עדיין יש טווח מוגבל, יצרניות רכב פיתחו כלי רכב עם טעינה מהירה יותר במהלך השנים כדי לשפר את הפרקטיות. זה מושג באמצעות שיפורים בסוללה, בחומרת הבקר ובתוכנה. טכנולוגיית הטעינה התקדמה עד כדי כך שכלי הרכב החשמליים החדישים ביותר יכולים כעת להוסיף מאות קילומטרים של טווח תוך 20 דקות בלבד.

עם זאת, טעינת רכב חשמלי במהירות זו דורשת הרבה חשמל. כתוצאה מכך, יצרניות רכב וקבוצות תעשייה עובדות על פיתוח סטנדרטים חדשים של טעינה כדי לספק זרם גבוה לסוללות רכב מתקדמות במהירות האפשרית.
כמדריך, שקע ביתי טיפוסי בארה"ב יכול לספק 1.8 קילוואט. טעינת רכב חשמלי מודרני משקע ביתי כזה אורכת 48 שעות או יותר.
לעומת זאת, שקעי טעינה מודרניים לרכבים חשמליים יכולים לשאת הספק בין 2 קילוואט ל-350 קילוואט במקרים מסוימים, ודורשים מחברים מיוחדים ביותר לשם כך. סטנדרטים שונים צצו במהלך השנים כאשר יצרניות רכב מבקשות להזרים יותר כוח לרכבים במהירויות גבוהות יותר. בואו נסתכל על האפשרויות הנפוצות ביותר כיום.
תקן SAE J1772 פורסם ביוני 2001 והוא ידוע גם בשם J Plug. מחבר 5 הפינים תומך בטעינת AC חד פאזית בהספק של 1.44 קילוואט כאשר הוא מחובר לשקע חשמל ביתי סטנדרטי, שניתן להגביר אותו ל-19.2 קילוואט כאשר הוא מותקן בתחנת טעינה לרכב חשמלי במהירות גבוהה. מחבר זה מעביר מתח AC חד פאזי על שני חוטים, אותות על שני חוטים אחרים, והחמישי הוא חיבור הארקה מגן.
לאחר 2006, תקע ה-J הפך לחובה בכל כלי הרכב החשמליים שנמכרו בקליפורניה ובמהרה הפך לפופולרי בארה"ב וביפן, עם חדירה לשווקים גלובליים אחרים.
מחבר מסוג 2, המוכר גם על ידי יוצרו, היצרן הגרמני Mennekes, הוצע לראשונה בשנת 2009 כתחליף לתקן SAE J1772 של האיחוד האירופי. המאפיין העיקרי שלו הוא עיצוב מחבר 7 פינים שיכול לשאת מתח AC חד פאזי או תלת פאזי, המאפשר לו לטעון כלי רכב עד 43 קילוואט. בפועל, מטענים רבים מסוג 2 מגיעים להספק מקסימלי של 22 קילוואט או פחות. בדומה ל-J1772, יש לו גם שני פינים לאותות לפני הכנסה ואחרי הכנסה. לאחר מכן יש לו הארקה מגן, ניטרלי ושלושה מוליכים לשלושת פאזות ה-AC.
בשנת 2013, האיחוד האירופי בחר בתקעים מסוג 2 כתקן החדש שיחליף את J1772 ואת מחברי EV Plug Alliance מסוג 3A ו-3C הצנועים עבור יישומי טעינת AC. מאז, המחבר התקבל באופן נרחב בשוק האירופי וזמין גם ברכבים בינלאומיים רבים.
CCS הוא ראשי תיבות של Combined Charging System ומשתמש במחבר "קומבו" כדי לאפשר טעינה הן במתח ישר והן במתח חילופין. התקן, שפורסם באוקטובר 2011, נועד לאפשר יישום קל של טעינת DC במהירות גבוהה בכלי רכב חדשים. ניתן להשיג זאת על ידי הוספת זוג מוליכי DC לסוג מחבר ה-AC הקיים. ישנן שתי צורות עיקריות של CCS, מחבר Combo 1 ומחבר Combo 2.
קומבו 1 מצויד במחבר AC מסוג 1 J1772 ושני מוליכי DC גדולים. לכן, ניתן לחבר רכב עם מחבר CCS Combo 1 למטען J1772 לטעינת AC, או למחבר Combo 1 לטעינת DC במהירות גבוהה. עיצוב זה מתאים לרכבים בשוק האמריקאי, שם מחברי J1772 הפכו לנפוצים.
מחברי Combo 2 כוללים מחבר Mennekes המחובר לשני מוליכי DC גדולים. עבור השוק האירופי, זה מאפשר לטעון מכוניות עם שקעי Combo 2 באמצעות זרם חילופין חד פאזי או תלת פאזי דרך מחבר Type 2, או טעינה מהירה של זרם ישר על ידי חיבור למחבר Combo 2.
CCS מאפשר טעינת AC בתקן של מחבר J1772 או Mennekes המובנה בתכנון. עם זאת, כאשר משתמשים בו לטעינה מהירה של DC, הוא מאפשר קצבי טעינה מהירים של עד 350 קילוואט.
ראוי לציין שמטען מהיר DC עם מחבר Combo 2 מבטל את חיבור הפאזה AC והניטרל במחבר מכיוון שאין בהם צורך. מחבר Combo 1 משאיר אותם במקומם, למרות שהם אינם בשימוש. שני העיצובים מסתמכים על אותם פיני אות המשמשים את מחבר ה-AC כדי לתקשר בין הרכב למטען.
כאחת החברות החלוצות בתחום הרכב החשמלי, טסלה יצאה לדרך לעצב מחברי טעינה משלה כדי לענות על צרכי כלי הרכב שלה. פרויקט זה הושק כחלק מרשת ה-Supercharger של טסלה, שמטרתה לבנות רשת טעינה מהירה שתתמוך ברכבי החברה עם מעט מאוד תשתית אחרת, אם בכלל.
בעוד שהחברה מציידת את רכביה במחברי Type 2 או CCS באירופה, בארה"ב טסלה משתמשת בתקן יציאת טעינה משלה. היא יכולה לתמוך הן בטעינה חד-פאזית AC והן בטעינה תלת-פאזית, כמו גם בטעינה מהירה של DC בתחנות Supercharger של טסלה.
תחנות ה-Supercharger המקוריות של טסלה סיפקו עד 150 קילוואט למכונית, אך דגמים מאוחרים יותר בעלי הספק נמוך יותר עבור אזורים עירוניים סיפקו מגבלה נמוכה יותר של 72 קילוואט. המטענים האחרונים של החברה יכולים לספק עד 250 קילוואט של חשמל לכלי רכב המצוידים כראוי.
תקן GB/T 20234.3 הונפק על ידי מינהל התקינה של סין והוא מכסה מחברים המסוגלים לטעינה מהירה בו זמנית של AC ו-DC. התקן, שאינו מוכר במיוחד מחוץ לשוק הרכבים החשמליים הייחודי של סין, מדורג לפעול במתח של עד 1,000 וולט DC ו-250 אמפר ולטעון במהירויות של עד 250 קילוואט.
לא סביר שתמצאו את הנמל הזה על רכב שלא מיוצר בסין, שתוכנן עבור השוק של סין עצמה או עבור מדינות איתן יש לה קשרי סחר הדוקים.
אולי העיצוב המעניין ביותר של יציאה זו הוא פיני A+ ו-A-. הם מדורגים למתחים של עד 30 וולט ולזרמים של עד 20 אמפר. הם מתוארים בתקן כ"כוח עזר במתח נמוך עבור כלי רכב חשמליים המסופק על ידי מטענים מחוץ ללוח".
לא ברור מהתרגום מה תפקידם המדויק, אך ייתכן שהם נועדו לסייע בהנעת מכונית חשמלית עם סוללה מתה לחלוטין. כאשר גם סוללת המשיכה של הרכב החשמלי וגם סוללת ה-12V מתרוקנות, יכול להיות קשה לטעון את הרכב מכיוון שהאלקטרוניקה של המכונית אינה יכולה להתעורר ולתקשר עם המטען. כמו כן, לא ניתן להפעיל את המגענים כדי לחבר את יחידת המשיכה למערכות המשנה השונות של המכונית. שני פינים אלה נועדו כנראה לספק מספיק כוח כדי להפעיל את האלקטרוניקה הבסיסית של המכונית ולהפעיל את המגענים כך שניתן יהיה לטעון את סוללת המשיכה הראשית גם אם הרכב מת לחלוטין. אם אתם יודעים עוד על כך, אל תהססו ליידע אותנו בתגובות.
CHAdeMO הוא תקן מחבר עבור כלי רכב חשמליים, בעיקר עבור יישומי טעינה מהירה. הוא יכול לספק עד 62.5 קילוואט דרך המחבר הייחודי שלו. זהו התקן הראשון שנועד לספק טעינה מהירה של DC עבור כלי רכב חשמליים (ללא קשר ליצרן) ויש לו פיני אפיק CAN לתקשורת בין הרכב למטען.
התקן הוצע לשימוש עולמי בשנת 2010 בתמיכת יצרניות רכב יפניות. עם זאת, התקן באמת תפס תאוצה רק ביפן, כאשר אירופה דבקה במחברים מסוג 2 וארה"ב משתמשת במחברים J1772 ובמחברים של טסלה עצמה. בשלב מסוים, האיחוד האירופי שקל לאכוף את ההפסקה המוחלטת של מטעני CHAdeMO, אך בסופו של דבר החליט לדרוש מתחנות טעינה להיות בעלות מחברים מסוג "לפחות" מסוג 2 או Combo 2.
שדרוג תואם לאחור הוכרז במאי 2018, שיאפשר למטעני CHAdeMO לספק עד 400 קילוואט של הספק, ויעלה אפילו על מחברי CCS בתחום. תומכי CHAdeMO רואים את מהותו כסטנדרט עולמי יחיד ולא כסטנדרט בין תקני CCS של ארה"ב והאיחוד האירופי. עם זאת, הוא לא הצליח למצוא רכישות רבות מחוץ לשוק היפני.
תקן CHAdeMo 3.0 נמצא בפיתוח מאז 2018. הוא נקרא ChaoJi וכולל עיצוב מחבר חדש בן 7 פינים שפותח בשיתוף פעולה עם מינהל התקינה של סין. התקן מקווה להגדיל את קצב הטעינה ל-900 קילוואט, לפעול ב-1.5 קילוואט ולספק את מלוא 600 האמפר באמצעות כבלים מקוררי נוזל.
בזמן שאתם קוראים את זה, אולי תסלחו לכם על המחשבה שלא משנה היכן אתם נוהגים ברכב החשמלי החדש שלכם, יש חבורה שלמה של סטנדרטים שונים של טעינה שמוכנים לגרום לכם לכאב ראש. למרבה המזל, זה לא המקרה. רוב התחומים מתקשים לתמוך בתקן טעינה אחד תוך אי הכללת רוב האחרים, וכתוצאה מכך רוב כלי הרכב והמטענים באזור נתון תואמים. כמובן, טסלה בארה"ב היא יוצאת דופן, אבל גם להם יש רשת טעינה ייעודית משלהם.
אמנם ישנם אנשים שמשתמשים במטען הלא נכון במקום הלא נכון ובזמן הלא נכון, אך בדרך כלל הם יכולים להשתמש במתאם כלשהו היכן שהם זקוקים לו. מעתה והלאה, רוב כלי הרכב החשמליים החדשים ידבקו בסוג המטענים שהוקמו באזורי המכירה שלהם, מה שיקל על כולם.
כעת תקן הטעינה האוניברסלי הוא USB-Cכל דבר צריך להיטען באמצעות USB-C, ללא יוצאים מן הכלל. אני מדמיין תקע חשמלי של 100 קילוואט, שהוא פשוט סט של 1000 מחברי USB C דחוסים לתוך תקע שפועל במקביל. עם החומרים הנכונים, ייתכן שתוכלו לשמור על משקל מתחת ל-50 ק"ג (110 ליברות) לנוחות השימוש.
לרכבי PHEV ורכבים חשמליים רבים יש כושר גרירה של עד 1000 פאונד, כך שתוכלו להשתמש בקרוואן כדי לשאת את סדרת המתאמים והממירים שלכם. פיווי מארט מוכרת גם ג'ני השבוע אם יש כמה מאות רכבי GVWR פנויים.
באירופה, ביקורות על רכבי Type 1 (SAE J1772) ו-CHAdeMO מתעלמות לחלוטין מהעובדה שניסאן LEAF ומיצובישי אאוטלנדר PHEV, שניים מהרכבים החשמליים הנמכרים ביותר, מצוידים במחברים אלה.
מחברים אלה נמצאים בשימוש נרחב ולא ייעלמו. בעוד ש-Type 1 ו-Type 2 תואמים ברמת האות (מה שמאפשר כבל נשלף מ-Type 2 ל-Type 1), CHAdeMO ו-CCS אינם. ל-LEAF אין שיטה ריאליסטית לטעינה מ-CCS.
אם המטען המהיר כבר לא תומך ב-CHAdeMO, הייתי שוקל ברצינות לחזור למכונית ה-ICE לטיול ארוך ולשמור את ה-LEAF שלי לשימוש מקומי בלבד.
יש לי אאוטלנדר PHEV. השתמשתי בתכונת הטעינה המהירה DC ​​כמה פעמים, רק כדי לנסות אותה כשיש לי עסקת טעינה חינם. נכון, זה יכול לטעון את הסוללה ל-80% תוך 20 דקות, אבל זה אמור לתת לך טווח נסיעה חשמלי של כ-20 קילומטרים.
מטענים מהירים רבים של DC הם בתעריף קבוע, כך שאתם עשויים לשלם כמעט פי 100 מחשבון החשמל הרגיל שלכם עבור 20 קילומטרים, וזה הרבה יותר מאשר אם הייתם נוהגים על בנזין בלבד. גם המטען לדקה אינו טוב בהרבה, מכיוון שהוא מוגבל ל-22 קילוואט.
אני אוהב את האאוטלנדר שלי כי מצב הטעינה החשמלית מכסה את כל הנסיעה שלי, אבל תכונת הטעינה המהירה של זרם ישר שימושית כמו פטמה שלישית של גבר.
מחבר ה-CHAdeMO אמור להישאר זהה בכל העלים (עלים?), אבל אל תטרחו עם אאוטלנדרס.
טסלה מוכרת גם מתאמים המאפשרים לטסלה להשתמש ב-J1772 (כמובן) וב-CHAdeMO (באופן מפתיע יותר). בסופו של דבר הם הפסיקו את ייצור מתאם ה-CHAdeMO והציגו את מתאם ה-CCS... אבל רק עבור כלי רכב מסוימים, בשווקים מסוימים. המתאם הנדרש לטעינת מכוניות טסלה אמריקאיות ממטען CCS Type 1 עם שקע קנייני של טסלה Supercharger נמכר ככל הנראה רק בקוריאה (!) ועובד רק על המכוניות החדישות ביותר. https://www.youtube.com/watch?v=584HfILW38Q
אמריקן פאוור ואפילו ניסאן הודיעו שהן מפסיקות בהדרגה את ייצור צ'אדמו לטובת CCS. ניסאן אריה החדשה תהיה CCS, והליף תופסק בקרוב.
חברת Muxsan, מומחית הרכבים החשמליים ההולנדית, פיתחה תוסף CCS עבור ניסאן ליף שיחליף את יציאת המיזוג. זה מאפשר טעינה של AC מסוג 2 ו-CCS2 DC תוך שמירה על יציאת CHAdeMo.
אני מכיר את 123, 386 ו-356 בלי להסתכל. ובכן, למעשה, בלבלתי בין השניים האחרונים, אז צריך לבדוק.
כן, אפילו יותר כשמניחים שזה מקושר בהקשר... אבל הייתי צריך ללחוץ על זה בעצמי ואני מניח שזה זה, אבל המספר לא נותן לי שום רמז.
מחבר CCS2/Type 2 נכנס לארה"ב כתקן J3068. מקרה השימוש המיועד הוא עבור כלי רכב כבדים, מכיוון שמתח תלת פאזי מספק מהירויות גבוהות משמעותית. J3068 אכן מציין מתח גבוה יותר מאשר Type2, מכיוון שהוא יכול להגיע ל-600V פאזה-לפאזה. טעינת DC זהה ל-CCS2. מתחים וזרמים העולים על תקני Type2 דורשים אותות דיגיטליים כדי שהרכב ו-EVSE יוכלו לקבוע תאימות. בזרם פוטנציאלי של 160A, ה-J3068 יכול להגיע ל-166kW של הספק AC.
"בארה"ב, טסלה משתמשת בתקן יציאת טעינה משלה. יכולה לתמוך בטעינה חד-פאזית וגם תלת-פאזית של זרם חילופין."
זה רק חד פאזי. זה בעצם תוסף J1772 בפריסה שונה עם פונקציונליות DC נוספת.
J1772 (CCS סוג 1) יכול למעשה לתמוך ב-DC, אבל מעולם לא ראיתי משהו שמיישם אותו. לפרוטוקול ה"טיפש" של j1772 יש ערך של "נדרש מצב דיגיטלי" ו-"DC מסוג 1" פירושו DC על פיני L1/L2. DC מסוג 2" דורש פינים נוספים עבור מחבר הקומבו.
מחברי טסלה אמריקאים אינם תומכים בזרם חילופין תלת פאזי. המחברים מבלבלים בין מחברים אמריקאיים ומחברים אירופאים, כאשר האחרון (הידוע גם בשם CCS Type 2) כן.
בנושא קשור: האם מכוניות חשמליות מורשות לעלות על הכביש מבלי לשלם מס כביש? אם כן, מדוע? בהנחה של אוטופיה סביבתית (בלתי סבירה לחלוטין) שבה יותר מ-90% מכלל המכוניות הן חשמליות, מאיפה יגיע המס לשמירה על תנועת הכביש? אפשר להוסיף את זה לעלות הטעינה הציבורית, אבל אנשים יכולים גם להשתמש בפאנלים סולאריים בבית, או אפילו בגנרטורים "חקלאיים" המופעלים על ידי דיזל (ללא מס כביש).
הכל תלוי בתחום השיפוט. בחלק מהמקומות גובים רק מס דלק. בחלק מהמקומות גובים אגרת רישום רכב כתוספת דלק.
בשלב מסוים, חלק מהדרכים שבהן מוחזרים עלויות אלו יצטרכו להשתנות. הייתי רוצה לראות מערכת הוגנת שבה העמלות מבוססות על קילומטראז' ומשקל הרכב, שכן זה קובע כמה בלאי אתה גורם לכביש. מס פחמן על דלק עשוי להתאים יותר למגרש המשחקים.