Con el rápido desarrollo de los vehículos eléctricos, los estándares de carga se han convertido en un eslabón clave en el desarrollo de la industria. Diferentes países y regiones, basados en sus propios fundamentos tecnológicos y demandas del mercado, han formulado diversos Cargando Estándares. Estas normas no solo afectan la eficiencia de carga y la compatibilidad de los vehículos eléctricos, sino que también afectan a la experiencia del usuario y al desarrollo sostenible de la industria. Este artículo profundizará en los principales estándares internacionales de carga de vehículos eléctricos y sus características, al tiempo que analizará la historia de desarrollo y el estado actual de aplicación de los estándares de carga nacionales, con el objetivo de proporcionar una referencia clara para los profesionales de la industria y los consumidores en general.
En el contexto del rápido desarrollo de los vehículos eléctricos, la unificación y la interoperabilidad de los estándares de carga se han convertido en clave para el desarrollo de la industria. A nivel mundial, han surgido diferentes estándares internacionales de carga, cada uno con características técnicas únicas y escenarios de aplicación. A continuación, exploremos estos estándares internacionales de carga en profundidad y examinemos cómo fomentan el desarrollo de tecnologías de carga de vehículos eléctricos.
CHAdeMO (Charge de Move) es un estándar de carga rápida de CC desarrollado conjuntamente por Tokyo Electric Power, Nissan y otras empresas en Japón. Su principal ventaja radica en proporcionar servicios de carga rápida de alta potencia para vehículos eléctricos, satisfaciendo la demanda de los usuarios de una reposición rápida de energía. Bajo el estándar CHAdeMO, la carga rápida de CC se logra entre la estación de carga y el vehículo eléctrico a través de un enchufe y conector especiales, con la potencia de carga alcanza los 62,5 kW y algunos modelos nuevos incluso soportan mayor potencia.
Este estándar ha ganado cierto grado de reconocimiento y aplicación a nivel mundial, especialmente en Japón y algunos países europeos y americanos. Sin embargo, debido a su diseño de interfaz relativamente complejo y problemas de compatibilidad con otros estándares, su adopción más amplia es limitada. Sin embargo, la Asociación CHAdeMO sigue promoviendo activamente la actualización y promoción de este estándar. Por ejemplo, la especificación CHAdeMO 2,0 aumenta la potencia de carga a 400 kW y colabora con con China para desarrollar conectores ultrarrápidos, con el objetivo de asegurar una posición en la futura competencia del mercado.
CCS (Sistema de carga combinado) es un sistema de carga integrado que combina inteligentemente el estándar de carga de CA Mennekes de Europa con el estándar de carga de CC SAE J1772 estadounidense. Este diseño permite que la interfaz de carga de CCS sea compatible con con la carga de CA mientras admite la carga de CC, satisfaciendo diversas necesidades de carga en diferentes regiones y para diferentes modelos de vehículos.
El estándar CCS utiliza el mismo enchufe que el enchufe de CA tipo 2 de Mennekes, con dos electrodos de CC adicionales agregados a continuación, lo que permite un cambio continuo entre la carga de CA y CC. Su potencia máxima de carga de CA puede alcanzar los 22 kW, mientras que la potencia de carga de CC puede alcanzar los 350 kW o incluso más, lo que le da a CCS una amplia perspectiva de aplicación en los mercados europeos y americanos. Muchos fabricantes de automóviles de renombre internacional, como BMW, Volkswagen y Ford, apoyan el estándar CCS y lo aplican ampliamente en sus modelos, promoviendo su adopción en Europa y EE. UU.
El estándar GB / T es el estándar nacional de China en el campo de la carga de vehículos eléctricos, formulado por la Administración de Normalización de China (SAC). Esta norma cubre todos los aspectos de la carga de vehículos eléctricos, incluidos los requisitos técnicos para la carga de CA y CC, las especificaciones de la interfaz y la instalación y uso de instalaciones de carga, proporcionando un sólido apoyo técnico para el rápido desarrollo del sector de vehículos eléctricos de China.
Desde su lanzamiento, el estándar GB / T se ha aplicado ampliamente en China y se ha convertido en el estándar principal para la carga de vehículos eléctricos. Su interfaz de carga de CA utiliza un sistema trifásico de cuatro cables, con un voltaje de 380V y una corriente máxima de 32A; la interfaz de carga de CC admite mayor voltaje y corriente, con potencia de carga máxima que alcanza los 120 kW. Con progreso tecnológico continuo, el estándar GB / T también se actualiza y mejora continuamente para satisfacer las necesidades de rápido desarrollo de la industria de vehículos eléctricos.
IEC (Comisión Electrotécnica Internacional) es una organización internacional de estandarización responsable de formular estándares internacionales en varios campos eléctricos, electrónicos y tecnológicos relacionados. En el campo de la carga de vehículos eléctricos, IEC también juega un papel importante, participando en la formulación de estándares de interfaz de carga, el más representativo es la serie IEC 61851.
La serie IEC 61851 especifica los requisitos de la interfaz de carga de CA y CC, proporcionando especificaciones unificadas para el diseño y fabricación de interfaces de carga EV globales. Esta serie cubre múltiples modos de carga y métodos de conexión, aplicables a diferentes tipos de vehículos eléctricos y equipos de carga. Por ejemplo, la IEC 61851-1 especifica los requisitos generales para los sistemas de carga, la IEC 61851-23 especifica los requisitos para las instalaciones de carga de CC y la IEC 61851-24 especifica los requisitos del protocolo de comunicación entre los vehículos eléctricos y las instalaciones de carga. La formulación de estas normas ha promovido la estandarización internacional y la interoperabilidad de la tecnología de carga de vehículos eléctricos, sentando las bases para el desarrollo integrado del mercado mundial de vehículos eléctricos.
Tesla, como fabricante de vehículos eléctricos reconocido a nivel mundial, ha lanzado su estándar patentado de carga rápida de CC: el estándar Tesla Supercharger. Este estándar está diseñado específicamente para vehículos eléctricos Tesla, con el objetivo de proporcionar servicios de carga de viajes de larga distancia convenientes y eficientes para los propietarios de Tesla.
Las estaciones Supercharger de Tesla están desplegadas en las principales ciudades y carreteras de todo el mundo, formando una gran red de carga exclusiva. Ofrecen una alta potencia de carga, con algunas estaciones alcanzan los 250 kW o más, lo que permite que los vehículos Tesla se recarguen rápidamente. Sin embargo, debido a que este estándar es la tecnología patentada de Tesla, los vehículos eléctricos de otras marcas no pueden utilizar directamente las estaciones Supercharger de Tesla, lo que limita en cierta medida su universalidad. No obstante, el funcionamiento exitoso de la red Supercharger de Tesla proporciona un fuerte apoyo para viajes de larga distancia en vehículos eléctricos y ofrece una valiosa experiencia para otras empresas.
ISO (Organización Internacional de Normalización) también participa activamente en el desarrollo de estándares de carga de vehículos eléctricos. Al formular una serie de estándares, ISO promueve la estandarización internacional y la interoperabilidad de la tecnología de carga, promoviendo el desarrollo saludable de la industria global de vehículos eléctricos.
Entre ellos, ISO 15118 es un estándar importante en la carga de vehículos eléctricos, que cubre protocolos de comunicación entre vehículos eléctricos e instalaciones de carga. Esta norma especifica el formato de transmisión de datos, el proceso de comunicación y los requisitos de seguridad entre vehículos eléctricos e instalaciones de carga, mejorando la inteligencia del vehículo y la conectividad de red. A través de ISO 15118, los vehículos eléctricos de diferentes marcas y modelos pueden lograr una comunicación y compatibilidad perfectas con varias instalaciones de carga, proporcionando una experiencia de carga más conveniente para los usuarios.
A nivel mundial, existen diferencias significativas en los estándares de interfaz de carga de vehículos eléctricos en todas las regiones, reflejadas principalmente en la carga lenta de CA y la carga rápida de CC. El siguiente es un análisis detallado de los tipos de interfaz de carga en diferentes regiones:
Los estándares de carga de América del Norte se aplican principalmente a los EE. UU. y Canadá. La carga de CA tiene un voltaje máximo de 240 V CA y una corriente máxima de 80 A CA; La carga de CC tiene un voltaje máximo de 1000 V CC y una corriente máxima de 400 A CC. Este diseño de voltaje y corriente satisface la mayoría de las necesidades de carga de vehículos eléctricos al tiempo que garantiza eficiencia y seguridad.
En América del Norte, la carga de CA suele utilizar la interfaz estándar SAE J1772, mientras que la carga de CC utiliza principalmente la interfaz estándar CCS. SAE J1772 es una interfaz de carga de CA universal, ampliamente utilizada en vehículos eléctricos e instalaciones de carga de América del Norte. La interfaz estándar CCS domina el campo de carga de CC, integrando funciones de carga de CA y CC para una mayor comodidad.
El rango de voltaje de Europa es similar al de China, pero sus estándares de interfaz de carga tienen características únicas. La carga de CA tiene un voltaje máximo de 480 V CA y una corriente máxima de 63 A; La carga de CC tiene un voltaje máximo de 1000 V CC y una corriente máxima de 200 A CC. Un voltaje y una corriente más altos permiten que las instalaciones de carga europeas proporcionen una carga más rápida, satisfaciendo la demanda de eficiencia de los usuarios.
Europa utiliza principalmente la interfaz estándar CCS2, una versión mejorada de CCS1 con mejor compatibilidad y rendimiento. CCS2 admite carga de CA y CC, con capacidad para diferentes tipos de vehículos eléctricos e instalaciones de carga. Además, los conectores de CA Tipo 2 se utilizan ampliamente en Europa, proporcionando una buena compatibilidad e intercambiabilidad para varias marcas y modelos de vehículos eléctricos.
Los estándares de carga de Japón son relativamente únicos. La carga de CA utiliza el estándar J1772 de EE. UU., Mientras que la carga de CC utiliza CHAdeMO. Esta combinación permite que las instalaciones de carga japonesas satisfagan las necesidades de carga de CA y CC, proporcionando diversas opciones de carga.
CHAdeMO es el estándar de carga de CC representativo de Japón, desarrollado conjuntamente por cinco fabricantes de automóviles japoneses, y tiene como objetivo promover la adopción global. Aunque no es ampliamente adoptado en todo el mundo, todavía tiene un alto uso en Japón y algunos países europeos y americanos. CHAdeMO admite una potencia de carga máxima de 62,5 kW y una corriente máxima de 125A. La especificación CHAdeMO 2,0 revisada aumenta la potencia de carga a 400 kW, lo que respalda firmemente la carga rápida de vehículos eléctricos.
En términos de estándares de interfaz de carga, el estándar GB / T de China utiliza un diseño único, que difiere un poco de otros estándares internacionales importantes. Los enchufes GB / T usan clavijas hembra, mientras que los enchufes de vehículos usan clavijas macho, lo que mejora la confiabilidad y seguridad de la interfaz. Sin embargo, al igual que las interfaces de CA, las tolerancias del enchufe GB / T todavía tienen problemas, con el sobrecalentamiento a alta corriente conduce a una vida útil más corta del conector. China mejora continuamente el diseño de la interfaz para mejorar el rendimiento y la confiabilidad.
Además, China está promoviendo activamente internationalization los estándares de interfaz de carga, reforzando la alineación y el reconocimiento mutuo con estándares internacionales. A través de la cooperación con organizaciones internacionales de estándares y otros países, China aspira a desempeñar un papel más importante en el desarrollo global de estándares de carga de vehículos eléctricos y promover el crecimiento internacional de la industria.
Los protocolos de comunicación de carga de CC son una parte clave de la tecnología de carga de vehículos eléctricos, que afectan directamente a la eficiencia y seguridad de la carga. Las principales normas internacionales de comunicación de CC incluyen las series IEC 61851-24 e ISO 15118. IEC 61851-24 especifica el formato de comunicación digital y los requisitos de tiempo entre los vehículos eléctricos y las estaciones de carga de CC, mientras que ISO 15118 cubre los requisitos básicos para la comunicación de la red eléctrica, las redes de interfaz, los protocolos de aplicación y las pruebas de conformidad.
China también ha establecido los estándares correspondientes para la comunicación de CC, a saber, GB / T 27930-2015. Este estándar define la capa física de comunicación basada en CAN, la capa de enlace de datos y la capa de aplicación entre los cargadores de vehículos eléctricos no integrados y los sistemas de gestión de baterías. La implementación de este estándar ha regulado y garantizado eficazmente la carga de CC en vehículos eléctricos chinos, mejorando la estabilidad y la confiabilidad.
En resumen, con el rápido desarrollo del mercado de vehículos eléctricos, los estándares de carga juegan un papel crucial para garantizar la eficiencia de carga, la compatibilidad y la experiencia del usuario. A nivel mundial, los países y regiones han formulado diversos estándares de acuerdo con sus propias necesidades, como CHAdeMO de Japón, CCS de Europa y América, GB / T de China y estándares promovidos por Tesla, ISO e IEC. Cada uno de estos estándares tiene sus características y se complementan entre sí. En el futuro, con avance tecnológico y cooperación internacional reforzada, se espera que los estándares de carga avancen aún más hacia la unificación y la interoperabilidad, brindando un soporte más sólido para la adopción de vehículos eléctricos, comodidad para viajes de larga distancia y desarrollo sostenible de la industria.
