Laddningskontakter för elbilar finns i många former och storlekar

Elfordon är nu vanliga på våra vägar, och laddningsinfrastruktur byggs runt om i världen för att betjäna dem. Det motsvarar elektricitet på en bensinstation, och snart kommer de att finnas överallt.
Det väcker dock en intressant fråga. Luftpumpar häller helt enkelt vätska i hål och har i stort sett standardiserats under lång tid. Så är inte fallet i elbilsladdarnas värld, så låt oss gräva i det nuvarande läget.

Elfordonstekniken har genomgått en snabb utveckling sedan den blev allmänt känd under det senaste decenniet eller så. Eftersom de flesta elfordon fortfarande har begränsad räckvidd har biltillverkare utvecklat snabbare laddningsfordon under åren för att förbättra praktiska egenskaper. Detta uppnås genom förbättringar av batteriet, styrenhetens hårdvara och mjukvara. Laddningstekniken har utvecklats så pass mycket att de senaste elfordonen nu kan lägga till hundratals kilometer räckvidd på bara 20 minuter.

Att ladda ett elfordon i denna hastighet kräver dock mycket elektricitet. Som ett resultat har biltillverkare och branschgrupper arbetat med att utveckla nya laddningsstandarder för att leverera hög ström till toppmoderna bilbatterier så snabbt som möjligt.
Som en riktlinje kan ett typiskt hushållsuttag i USA leverera 1,8 kW. Det tar 48 timmar eller mer att ladda ett modernt elfordon från ett sådant hushållsuttag.
Moderna laddningsportar för elbilar kan däremot i vissa fall bära allt från 2 kW till 350 kW, och kräver mycket specialiserade kontakter för att göra det. Olika standarder har uppstått under åren i takt med att biltillverkare vill ge fordon mer kraft i högre hastigheter. Låt oss ta en titt på de vanligaste valen idag.
SAE J1772-standarden publicerades i juni 2001 och är även känd som J-kontakten. 5-polig kontakt stöder enfas växelströmsladdning på 1,44 kW när den ansluts till ett vanligt hushållsuttag, vilket kan ökas till 19,2 kW när det installeras på en höghastighetsladdstation för elfordon. Denna kontakt överför enfas växelström på två ledningar, signaler på två andra ledningar, och den femte är en skyddande jordanslutning.
Efter 2006 blev J-pluggen obligatorisk för alla elbilar som såldes i Kalifornien och blev snabbt populär i USA och Japan, med penetration på andra globala marknader.
Typ 2-kontakten, även känd av dess skapare, den tyska tillverkaren Mennekes, föreslogs först 2009 som en ersättning för EU:s SAE J1772. Dess huvudsakliga funktion är dess 7-poliga kontaktdesign som kan bära antingen enfas- eller trefasväxelström, vilket gör att den kan ladda fordon upp till 43 kW. I praktiken når många typ 2-laddare upp till 22 kW eller mindre. I likhet med J1772 har den också två stift för signaler före och efter insättning. Den har sedan en skyddsjord, en neutralledare och tre ledare för de tre växelströmsfaserna.
År 2013 valde Europeiska unionen typ 2-kontakter som ny standard för att ersätta J1772 och de enkla EV Plug Alliance typ 3A och 3C-kontakterna för AC-laddningstillämpningar. Sedan dess har kontakten blivit allmänt accepterad på den europeiska marknaden och finns även tillgänglig i många fordon på den internationella marknaden.
CCS står för Combined Charging System och använder en "kombinationskontakt" för att möjliggöra både likströms- och växelströmsladdning. Standarden, som släpptes i oktober 2011, är utformad för att möjliggöra enkel implementering av höghastighetslikströmsladdning i nya fordon. Detta kan uppnås genom att lägga till ett par likströmsledare till den befintliga växelströmskontakttypen. Det finns två huvudformer av CCS, Combo 1-kontakten och Combo 2-kontakten.
Combo 1 är utrustad med en typ 1 J1772 AC-kontakt och två stora DC-ledare. Därför kan ett fordon med en CCS Combo 1-kontakt anslutas till J1772-laddaren för AC-laddning, eller till Combo 1-kontakten för höghastighets-DC-laddning. Denna design är lämplig för fordon på den amerikanska marknaden, där J1772-kontakter har blivit vanliga.
Combo 2-kontakter har en Mennekes-kontakt kopplad till två stora likströmsledare. För den europeiska marknaden gör detta att bilar med Combo 2-uttag kan laddas med en- eller trefas växelström via typ 2-kontakten, eller med snabb likströmsladdning genom att ansluta till Combo 2-kontakten.
CCS möjliggör AC-laddning enligt standarden för J1772- eller Mennekes-underkontakten som är inbyggd i designen. Men när den används för snabb DC-laddning möjliggör den blixtsnabba laddningshastigheter på upp till 350 kW.
Det är värt att notera att en DC-snabbladdare med en Combo 2-kontakt eliminerar AC-fasanslutningen och neutralledaren i kontakten eftersom de inte behövs. Combo 1-kontakten lämnar dem kvar, även om de inte används. Båda designerna förlitar sig på samma signalstift som används av AC-kontakten för att kommunicera mellan fordonet och laddaren.
Som ett av pionjärföretagen inom elfordonsbranschen bestämde sig Tesla för att designa sina egna laddningskontakter för att möta sina fordons behov. Detta lanserades som en del av Teslas Supercharger-nätverk, som syftar till att bygga ett snabbladdningsnätverk för att stödja företagets fordon med liten eller ingen annan infrastruktur.
Medan företaget utrustar sina fordon med typ 2- eller CCS-kontakter i Europa, använder Tesla sin egen laddningsportstandard i USA. Den kan stödja både enfas- och trefasladdning med växelström, samt höghastighetsladdning med likström vid Teslas superchargerstationer.
Teslas ursprungliga Supercharger-stationer levererade upp till 150 kilowatt per bil, men senare modeller med lägre effekt för stadsområden hade en lägre gräns på 72 kilowatt. Företagets senaste laddare kan leverera upp till 250 kW effekt till lämpligt utrustade fordon.
GB/T 20234.3-standarden utfärdades av Kinas standardiseringsmyndighet och omfattar kontakter som kan ladda både enfas AC och DC snabbt. Den är föga känd utanför Kinas unika elbilsmarknad och är klassad för att fungera med upp till 1 000 volt DC och 250 ampere och laddas med hastigheter på upp till 250 kilowatt.
Du hittar sannolikt inte den här porten på ett fordon som inte är tillverkat i Kina, designat för Kinas egen marknad eller länder som landet har nära handelsförbindelser med.
Den kanske mest intressanta designen på den här porten är A+ och A- pinnarna. De är klassade för spänningar upp till 30 V och strömmar upp till 20 A. De beskrivs i standarden som "lågspänningskraft för elfordon som tillförs via externa laddare".
Det framgår inte tydligt av översättningen vad deras exakta funktion är, men de kan vara utformade för att hjälpa till att starta en elbil med ett helt dött batteri. När både elbilens dragbatteri och 12V-batteri är urladdade kan det vara svårt att ladda fordonet eftersom bilens elektronik inte kan vakna och kommunicera med laddaren. Kontaktorerna kan inte heller strömförsörjas för att ansluta dragenheten till bilens olika delsystem. Dessa två stift är förmodligen utformade för att ge tillräckligt med ström för att driva bilens grundläggande elektronik och driva kontaktorerna så att huvuddragbatteriet kan laddas även om fordonet är helt dött. Om du vet mer om detta får du gärna meddela oss i kommentarerna.
CHAdeMO är en kontaktstandard för elbilar, främst för snabbladdningstillämpningar. Den kan leverera upp till 62,5 kW genom sin unika kontakt. Detta är den första standarden som är utformad för att tillhandahålla DC-snabbladdning för elfordon (oavsett tillverkare) och har CAN-bussstift för kommunikation mellan fordonet och laddaren.
Standarden föreslogs för global användning 2010 med stöd av japanska biltillverkare. Standarden har dock bara fått genomslag i Japan, där Europa håller fast vid typ 2 och USA använder J1772 och Teslas egna kontakter. Vid ett tillfälle övervägde EU att tvinga fram en fullständig utfasning av CHAdeMO-laddare, men beslutade slutligen att kräva att laddstationer skulle ha "åtminstone" typ 2- eller kombinations-2-kontakter.
En bakåtkompatibel uppgradering tillkännagavs i maj 2018, vilket gör det möjligt för CHAdeMO-laddare att leverera upp till 400 kW effekt, vilket överträffar till och med CCS-kontakter i fält. Förespråkare för CHAdeMO ser dess essens som en enda global standard snarare än en skillnad mellan amerikanska och EU:s CCS-standarder. Den lyckades dock inte hitta många köp utanför den japanska marknaden.
CHAdeMo 3.0-standarden har varit under utveckling sedan 2018. Den heter ChaoJi och har en ny 7-polig kontaktdesign som utvecklats i samarbete med China Standardization Administration. Den hoppas kunna öka laddningshastigheten till 900 kW, arbeta vid 1,5 kV och leverera hela 600 ampere genom användning av vätskekylda kablar.
När du läser detta kanske du förlåts för att tro att oavsett var du kör din nya elbil finns det en hel massa olika laddningsstandarder som är redo att ge dig huvudvärk. Som tur är är det inte fallet. De flesta jurisdiktioner kämpar för att stödja en laddningsstandard medan de utesluter de flesta andra, vilket resulterar i att de flesta fordon och laddare i ett givet område är kompatibla. Tesla i USA är naturligtvis ett undantag, men de har också sitt eget dedikerade laddningsnätverk.
Även om det finns personer som använder fel laddare på fel plats vid fel tidpunkt, kan de vanligtvis använda någon form av adapter där de behöver den. Framöver kommer de flesta nya elbilar att hålla sig till den typ av laddare som finns i deras försäljningsregioner, vilket gör livet enklare för alla.
Nu är den universella laddningsstandarden USB-CAllt ska laddas med USB-C, inga undantag. Jag föreställer mig en 100 kW elbilskontakt, vilket bara är en uppsättning med 1000 USB-C-kontakter inklämda i en parallellkopplad kontakt. Med rätt material kan du kanske hålla vikten under 50 kg för enkel användning.
Många PHEV-bilar och elbilar har en dragkapacitet på upp till 450 kg, så du kan använda en släpvagn för att transportera ditt utbud av adaptrar och omvandlare. Peavey Mart säljer också Genny-bilar den här veckan om det finns några hundra GVWR-bilar över.
I Europa ignorerar recensioner av typ 1 (SAE J1772) och CHAdeMO helt det faktum att Nissan LEAF och Mitsubishi Outlander PHEV, två av de mest sålda elbilarna, är utrustade med dessa kontakter.
Dessa kontakter används flitigt och kommer inte att försvinna. Medan typ 1 och typ 2 är kompatibla på signalnivå (vilket möjliggör en avtagbar typ 2 till typ 1-kabel), är CHAdeMO och CCS det inte. LEAF har ingen realistisk metod för att ladda från CCS.
Om snabbladdaren inte längre är CHAdeMO-kompatibel skulle jag allvarligt överväga att återgå till förbränningsbilen för en långresa och behålla min LEAF endast för lokalt bruk.
Jag har en Outlander PHEV. Jag har använt DC-snabbladdningsfunktionen några gånger, bara för att testa den när jag har ett gratis laddningsavtal. Visst, den kan ladda batteriet till 80 % på 20 minuter, men det borde ge dig en räckvidd för elbilar på cirka 20 kilometer.
Många DC-snabbladdare har fast pris, så du kan betala nästan 100 gånger din vanliga elräkning för 20 kilometer, vilket är mycket mer än om du körde enbart på bensin. Minutladdaren är inte heller mycket bättre, eftersom den är begränsad till 22 kW.
Jag älskar min Outlander eftersom EV-läget täcker hela min pendling, men DC-snabbladdningsfunktionen är lika användbar som en mans tredje bröstvårta.
CHAdeMO-kontakten borde förbli densamma på alla blad (blad?), men bry dig inte om Outlanders.
Tesla säljer även adaptrar som gör det möjligt för Tesla att använda J1772 (såklart) och CHAdeMO (mer överraskande). De slutade så småningom att sluta tillverka CHAdeMO-adaptern och introducerade CCS-adaptern ... men bara för vissa fordon, på vissa marknader. Adaptern som krävs för att ladda amerikanska Teslas från en CCS typ 1-laddare med ett proprietärt Tesla Supercharger-uttag säljs tydligen bara i Korea (!) och fungerar bara på de senaste bilarna. https://www.youtube.com/watch?v=584HfILW38Q
American Power och även Nissan har sagt att de fasar ut Chademo till förmån för CCS. Den nya Nissan Arya kommer att heta CCS, och Leaf kommer snart att upphöra med produktionen.
Den holländska elbilsspecialisten Muxsan har tagit fram ett CCS-tillägg för Nissan LEAF för att ersätta AC-porten. Detta möjliggör laddning av typ 2 AC och CCS2 DC samtidigt som CHAdeMo-porten bevaras.
Jag kan 123, 386 och 356 utan att titta. Tja, faktiskt blandade jag ihop de två sista, så jag måste kolla.
Ja, ännu mer när man antar att den är länkad i sitt sammanhang... men jag var tvungen att klicka på den själv och jag antar att det är den rätta, men numret ger mig ingen ledtråd alls.
CCS2/Type 2-kontakten kom in i USA som J3068-standarden. Den avsedda användningen är för tunga fordon, eftersom trefasström ger betydligt högre hastigheter. J3068 specificerar en högre spänning än Type2, eftersom den kan nå 600V fas-till-fas. DC-laddning är densamma som CCS2. Spänningar och strömmar som överstiger Type2-standarder kräver digitala signaler så att fordonet och EVSE kan avgöra kompatibilitet. Vid en potentiell ström på 160A kan J3068 nå 166kW växelström.
"I USA använder Tesla sin egen laddningsportstandard. Kan stödja både enfas- och trefasladdning med växelström."
Den är bara enfas. Det är i grunden en J1772-plugg i en annan layout med extra likströmsfunktionalitet.
J1772 (CCS typ 1) kan faktiskt stödja DC, men jag har aldrig sett något som implementerar det. Det "dumma" j1772-protokollet har värdet "Digital Mode Required" och "Type 1 DC" betyder DC på L1/L2-pinnarna. "Type 2 DC" kräver extra stift för kombinationskontakten.
Amerikanska Tesla-kontakter stöder inte trefas växelström. Författarna blandar ihop amerikanska och europeiska kontakter, den senare (även känd som CCS typ 2) gör det.
Angående ett relaterat ämne: Får elbilar köra på vägarna utan att betala vägskatt? Om så är fallet, varför? Om vi ​​antar en (helt ohållbar) miljövänlig utopi där mer än 90 % av alla bilar är elektriska, varifrån kommer skatten för att hålla vägarna igång? Man kan lägga till det till kostnaden för offentlig laddning, men man kan också använda solpaneler hemma, eller till och med dieseldrivna generatorer från jordbruket (ingen vägskatt).
Allt beror på jurisdiktion. Vissa platser tar bara ut bränsleskatt. Andra tar ut en fordonsregistreringsavgift som bränsletillägg.
Vid någon tidpunkt kommer vissa av sätten på vilka dessa kostnader täcks in att behöva ändras. Jag skulle vilja se ett rättvist system där avgifterna baseras på körsträcka och fordonsvikt eftersom det avgör hur mycket slitage du utsätter vägen för. En koldioxidskatt på bränsle kan vara mer lämplig för spelplanen.