竞争EV充电插头和电压

2021年3月10日
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如果你像我一样古老,你还记得槟子是如何对VHS的竞争格式,当它来租用视频录制的电影时(这是在网络流前的古代时代,当船只是木材而且男人是钢铁)。SOOO ...谁将获胜,并成为未来EV格式的冠军?让我们来看看事情如何塑造......

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远程,或快速充电?

美国是崎岖的个人主义者的所在地,或者至少......想要成为一个坚固的个人主义者的人,或者......他们希望其他人“认为”他们是坚固的个人主义者。无论哪种方式,世界其他地区都被拖着踢,尖叫得更兴奋地存在,奖励集体社会。

年轻的理想主义树木猎户夹可能对绿色技术感兴趣,而是“向前思维”国家“鼓励”他们的民众来做他们所感受到的“正确的事情”是“正确的事情”是通过征税的燃料所以替代方案替代方案’t seem so bad. As of March 2021…Portugal, Norway, and the Netherlands have the price of gasoline at roughly $5.92-$8.58 per gallon (1.60-1.90 Euro’s per liter).

冬天的荷兰。风车泵出沼泽的海水,所以他们可以使用靠近海洋的平地(整个国家非常平坦)。它们可能是地球上最具自行车的友好文化......而且天然气是8美元/加仑。

您可能认为荷兰在梦幻般的宽阔和全面的轻轨和巴士系统中投入大量投资的原因只是因为它们是聪明而周到的(加上,他们拥有世界上最广泛的自行车道路系统)。

也许他们简单地关心地球的其他国家,而是......我认为他们投票表决,以建立社会交通基础设施,因为他们的政府能够快速维持汽油的税收$8/gallon (don’t worry, the current administration in the USA is doing their best to bring expensive fuel here too…).

电动公共汽车正在送往世界,在深圳中国出口。

您可能会想知道为什么我首先写了前几段,然后才能在进入本文的肉之前,但是......弄清楚他们的动机通常可以澄清下一代大国的差异。

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100V,400V和800V

我曾经写过一篇关于最近的文章混合动力或纯电动汽车(点击这里)。收集数据后写文章后,有一件事跳出了我。其中一些汽车使用约800V。足够的他们这样做是不可能是巧合。我相信有两个原因。首先,较高伏特意味着任何放大器限制系统都可以获得相同的性能,具有较少的发热安培。这不仅影响输出性能,而且电池可以流量的MAX-AMPS也会影响充电时间。当公共收费站限制在他们可以提供的放大器的数量限制时,较高的伏特能够更快地充电。

很明显,大多数电动汽车都会在车主家中安装一个重要的充电器。此外,电网的大部分电力都是在白天消耗的,而发电电网的设计是为了应对夏季高峰期间的最大负荷。这意味着在寒冷的冬天和晚上,会有过剩的电力被闲置。给电动汽车充电的最佳地点和时间是晚上睡觉时的家里。这样,就没有必要建造更多昂贵的发电厂,至少目前是这样。

这就是欧盟/欧盟和美国走向不同方向的地方。特斯拉(Tesla)和日产(Nissan)的聆风(Leaf)轿车的设计强调了大容量电池的续航能力(每次充电超过300英里是很常见的)。当然,特斯拉已经投入巨资在美国各地建立了一个广泛的充电网络,但很少有人每天开车超过300英里,而销量表明,美国消费者可以接受每次充电间隔300英里左右。如果他们想行驶更远,他们就必须在半路上停在充电站,然后在附近的餐厅吃饭,而此时他们的汽车正在进行“快速充电”,以快速充满其最大行驶距离的一半(充满电后,快到终点时就会减速)。以65英里每小时的速度行驶300英里相当于4.6小时的车程……

在欧盟,大局似乎表明它们朝着具有更高电压的较小的汽车电池倾斜,并且能够迅速充电。这降低了电池的成本,并且还使车辆更轻以帮助其性能。据说,欧盟还有许多400V的公共EV充电站,服务400V汽车。

我提到有两个原因,这是第二个。欧盟正在大量投资电动公共汽车(点击这里)。如果你想让a加速4万磅/ 1.8万公斤车辆使用适度的放大器,您肯定需要提升高电平的电压。显然,最多800V的投入是许多EV总线制造商已经解决了。中国总线制造商Byd使用380V高达700V的“Fire Safe”Lifepo4化学有可配置的电池,允许从400V和800V节点充电,具体取决于所购买的本地市场。

在这里,电动总线将800V感应电荷放在它的屋顶上,即使在硬雨中也仍然正常工作。

欧盟的外来汽车可以利用欧盟各地的800V快速充电站,这些充电站是为公共汽车和工作卡车安装的,安装在装有电动汽车充电器的隔间里。

这将我们带回那些顽固的独立美国人。在大型边缘中,美国最好的ev已经是特斯拉汽车和日产叶。此外,在小型和实惠的雪佛兰螺栓上的早期销售存款表明它可能是一个流行的模型。我特别提到这三个,因为它们都使用了400V附近的电压。

这些电压选择都不是基于安全性,因为在合适的情况下,超过100V的任何东西都可以致命,并且电压越高,才能杀死你。那么,如果只有100V会杀了你,为什么不尽可能高的电压?更多伏特等于安培,对吧?特斯拉和日产有一些非常聪明的工程师为他们工作,所以......为什么不使电压为500V,600V或700V?在做出重大决定时,必须解决许多因素和相互冲突的需求,所以让我们来看看。

这是真的,在欧盟系统模型中,使用800V表示您可以从较小的电池获得较低的放大器的表现很大,并且您也可以更快地充电。但是,您可以选择只开除短距离(欧洲城市相当密集,而不是展开),或者您可以在长途旅行中经常收费。所以...为什么不偶尔停放百万美元的800V Koenigsegg,用洗手间,让你通过巴黎的放松浓缩咖啡?

然而,美国城市(以及我们喜欢旅行的许多地方)有点蔓延。而且无论原因如何,美国EV客户更喜欢更多地支付一点以获得更长的范围。一旦您坚持使用大电池,电压可能会降低到仍然获得“X”量的瓦特的功率,因为​​大电池可以很容易地放出大放大器。Tesla knew from the beginning that the bottom half of an empty battery’s charge can accept a high-amp rapid-charge to replace half of its range in a fairly quick amount of time [The final top half of charge must be provided at lower amps because of heat].

由于充电站的数量每周都在增加,现在你可以驾驶电动汽车穿越整个美国。

Tesla的快速“增压器”站电缆及其车辆的车载电池都具有主动冷却。当然,在驾驶时冷却电池允许您在不达到电池的情况下拉出巨大的放大器,但电池上的冷却系统也有利于更快的充电。

为什么400V?美国中有一个共同的变压器可以将20,000V电网电源转换为440V,并且在将AC转换为DC时,将电压略微下降到降低,以便在220V中运行升压电路时,将电压略微降低到更低。更高的电压。也许是一个小的考虑因素,但是...有时一个小舵可以改变一艘相当大的船的过程。

220V太低了,800V是不必要的,特别是美国的EV公交站不对外开放,所以…400V就可以了。

我还增加了100V在这一节的标题,这是零摩托车。他们使用28个锂电池串联(28S),我认为他们错过了一个机会,没有配置为两个14S电池串联。普通的逆变器可以将48V/52V电池转换成120V交流电源,为您的家庭在意外停电(见:德克萨斯州2021年2月)。

如果单个锂电池的标称电压为3.6V,则每种电池4.1V完全充电,然后... 28S为100V,充电50%,115V充满电。这允许在大多数美国车库中发现的120V交流出口的相当有效的充电。

零工程师告诉我,使用更少的单元格还简化了电池管理系统/ BMS,它们被认为非常重要。

每种零摩托车都有一个小型的车载充电器,可用于抗冲击性和防水。然而,由于它的适度大小,它相当慢。如果需要,可以在您的车库中安装更大的“第2层”充电器,以速度速度。这意味着当您醒来时,您可以随时使用完整的电池开始新的一天,然后在工作中取下一点,或者在哪里找到一个普通的120V交流电源。

孤立的全尺寸ALTA“射频”电漏电。据报道,能够跟上汽油功率450的450

现在已经不存在的Alta摩托车使用大约350V,性能很好,但是…它很昂贵,他们早期的努力集中在试图获得一份军事合同。他们的主要产品是越野车,高电压使得他们可以使用更小的高转速马达,因为他们选择了一个低放大器的系统设计,以最大限度地提高电池续航里程(在沙漠中没有电源插座)。

我们的文章Jeff Dahn的电池研究(点击此处),显示了一段时间后,特斯拉已经知道他们将在不久的将来(今天)(今天)在电池中与电池一起做什么,并且包括他们的细胞可以使用“Tailes”内部提供的安培量的戏剧性增加配置。

此外,在不久的将来,单位容量可能不会有任何显著的改进,所以……总体路线建议倾向于低伏特和高安培。不管是好是坏,特斯拉、日产、雪佛兰和Zero都走了这条路,到目前为止,它们似乎在美国取得了回报。

本田/松下48V“移动动力包”,其中两个位于PCX摩托车座位下。

说到低伏特和高安培,本田和松下最近在印度尼西亚推出了一种可热插拔的电动车电池组系统。印尼实际上是世界上第三大两轮汽车市场(人口2.7亿),重点是轻型摩托车和时速50英里的摩托车。

多年前,48V被认为对电动街道驱动的滑板车几乎没有足够的足够,72V是流行的升级,以获得更好的性能。随着较高的放大器现在可以在这些较小的电池组中提供,本田选择48V作为其系统电压,也是“消防安全”LiFepo4化学(部分原因是它不需要有问题的钴或镍)。

在这个系统中,你买的是滑板车(如上所示),但你不买电池。相反,充电站几乎无处不在,所以你只需刷一下信用卡,把旧电池换成新充电的电池。

本田/松下移动电源包系统。左侧的UTV,中心120V交流变频器,右侧是一个平顶机器人轮式机箱,可以适应各种用途......

我已经提到了48V用于在过去运行电源逆变器(在停电中提供120V AC),此系统已有这些逆变器可从一开始就购买。对于那些相信48V对于严重应用来说太低的人来说,其中两个可以提供96V系列。

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插头的战争

The plug types that have stayed in the race are SAE J1772 (a simple engineering designation), CHAdeMO (which stand for “CHArge de MOve” but don’t ask why), and CCS is the “Combined Charge System”, with all three seen at the top of this article.

SAE.代表“汽车工程师协会”,以及J1772数字是插件类型的名称。它首次于2001年推出为6.6千瓦的界面。2010年以合理实惠的价格引入日产叶子促使SAE在底部添加两个较大的直流引脚,请在2010年升级到插头标准到19-KW和80A。同意将升级的J1772插座包括近期EV的公司是Chrysler,GM,Ford,Honda,Toyota,Nissan和Tesla。

SAE J1772插头在上半部分中的1型,两种脂肪“高amp”在2010年加入的底部型号2销

迦太莫是来自日本电力集团Tepco的2005个插头标准,以及同意采用它的公司是本田,丰田,日产,三菱,斯巴鲁,日立和松下。然而,随着美国和欧盟的巨大市场,这种插头在使用中一直在下降,因为其他格式允许客户利用这些地区日益增加的公共充电器可用性。

Chademo塞,正在使用下降。

CCS于2011年在德国开始作为奥迪,宝马,戴姆勒,保时捷,大众,福特和通用汽车的协议,以减少与插头类型的公共收费冲突。CCS插头的原始7引脚上半部分被称为Mennekes AC插头,并在其上添加两个大型DC引脚,是CCS类型2标准,可在最多63A型充电。这仍然很受欢迎。

最近的CCS类型-2

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特斯拉,500磅的大猩猩

当我还是个孩子时,有一个像这样的笑话......“500磅大猩猩坐在哪里?”答案是“他想要的任何地方”。

特斯拉专有插头

特斯拉通过自己的插头和插座设计了,但他们确实为他们想要访问Chademo,J1772和CCS公共充电器的世界各地的适配器。在中国建造的特斯拉有一个双插座接口,其中一个是完全不同的中文“GB”插座。

中国特斯拉的双充电插座。左边是中国GB插座,右边是CCS/Mennekes Type-1插头。

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日产叶

日产叶是世界上畅销的电动汽车,但美国的销量使其仅在这里销售的第二次销售,在这是非常受欢迎的Tesla Model-3之后。叶子带有Chademo插座,还有J1772 Type-1插座。

日产聆风在车盖下有两个不同的充电插座。J1772 -1型在右侧显示。CHAdeMO在左边的帽子下面。

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已经有其他系统电压和插头类型,这些电压已经下降,这些类型的东西具有随着时间的推移和它们的方式。例如,截至3月2021年3月... KTM,Yamaha,Honda和Piaggio已同意为其越野污垢自行车提供完全相同的可交换电池,电压和插头类型的合作伙伴。去年夏天,铃木和川崎对加盟表示兴趣,但目前并未合同承诺。

我听到了一个有关界面标准势头的有趣故事。当航天飞机于1969年被设计时,该决定是在犹他州的Thiokol制造的两个固体火箭助推器,他们将通过火车运送到佛罗里达发射场。这意味着它们的直径受到沿途的铁路隧道的宽度的限制。隧道非常高度挖出落基山脉,几乎不适合机车。

现代机车的宽度是由铁轨上两条铁轨的宽度决定的,以适应老式蒸汽机车。老式机车的两条铁轨的间隔与当时的马车相匹配,因为横跨美国的数百条铁轨被迫使用炸药,才勉强把足够大的巨石从狭窄的通道中移开。通过使用现有的路径宽度,可以节省额外的工作和成本。

货车已经建成了一个宽度,将轮子设置成几十年来佩戴在小径中的普通道路车轮,帮助他们避免在滑溜溜的条件下滑动到一侧。但是......谁决定了西方扩张早期货车的最佳宽度?货车被建造在两个并排马屁股的宽度。一个带有马匹在线的较窄的马车将是不稳定的,容易翻转到他们身边。宽阔的货车不适合狭窄的小径。

航天飞机固体火箭助推器的直径是两个马尾的宽度。

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作者:Ron/spin magnets, 2021年3月

1977-81 / Sandiego的美国海军潜艇机械师在洛杉矶加利福尼亚州长大。1980年代/洛杉矶的液压机械师。1990年代的重型设备运营商/前往各个地点。转储卡车司机在2000年代/ SW犹他州。目前自2010 / NW堪萨斯州自水厂运营商


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