전기 자동차와 연료 자동차의 주요 차이점은 전원이 다르다는 것입니다. 기존의 연료 차량은 연료를 보급받는 반면 전기 자동차는 충전이 필요합니다. 이 기사에서는 전기 자동차 충전 장비 및 충전에 대한 기본 지식을 소개합니다.

1. 전기차 충전기 소개

충전 장비의 모양과 성능은 매우 다양합니다. 우리는 종종 휴대용, 가정용, 급속 충전, 공공/운영 등의 이름을 듣습니다. 또한 충전기의 인터페이스에는 AC 충전 인터페이스, DC 충전 인터페이스 등이 있습니다. 충전 실무자에게는 레벨 1/2/3, 모드 1/2/3/4 등과 같은 더 혼란스러운 용어도 많이 있습니다. 요약하면 기술 용어가 너무 많아 사람들을 현혹시킵니다. 이 기사에서는 충전 개념에 대한 이해하기 쉬운 개요를 제공하려고 합니다.

충전기는 전기 자동차용 전원 공급 장치(Electric Vehicle Supply Equipment, EVSE)의 총칭으로, 연료 차량의 충전 장치와 유사하게 전기 자동차의 전기 에너지를 보충하는 도구입니다.

주유소에서만 충전이 가능한 것과 달리 전기차는 집이나 외부 충전소에서 충전이 가능하다. 물론 충전 장치가 필요합니다. 전기차에는 어떤 충전장비가 필요하며, 복잡한 충전장비와 차이점은 무엇인가요?

먼저 다양한 각도에 따라 충전기를 분류합니다.

1.1. 충전기의 분류
1.1.1. 기본 분류

기본적으로 EV 충전기는 AC(스마트 연장 코드)와 DC "진정한" 충전기의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다.

그림 1은 EV 충전의 원리를 보여줍니다. 왼쪽의 회색 부분은 AC 충전의 전류 흐름이고 오른쪽의 녹색 부분은 DC 충전의 경로입니다. 교류(AC) 파일이 온보드 충전기(OnBoard Charger: OBC)에 전원을 공급하고 온보드 충전기가 AC-DC 정류 변환을 수행하여 전원 배터리를 충전하는 것을 볼 수 있습니다. 직류(DC) 파일이 온보드 충전기(OBC)를 우회하는 동안 배터리를 직접 충전합니다.

그 이유는 간단합니다. EV의 전원 배터리는 직류(DC) 전류와 전압만 수신할 수 있는 반면, 전력망/가정용 소켓은 자동차 배터리를 직접 충전할 수 없는 교류를 제공합니다. AC에서 DC로 변환해야 하며 변환된 DC 전원으로 배터리를 충전할 수 있습니다. 모든 교류(AC) 충전 파일은 매우 스마트한 전원 공급 라인일 수 있지만 충전 장비(OBC)용 전원 공급 라인일 뿐입니다. 직류(DC) 파일은 전원 모듈을 통합하고 파일에서 AC-DC 변환이 수행되며 출력 직류는 충전 배터리입니다.

1.1.2. 표준 분류

안타깝게도 2012년 이전 휴대폰의 충전 인터페이스가 그만큼 복잡하고 다양했던 것처럼 현재 전기 자동차의 충전 인터페이스에 대한 통일된 세계 표준은 없습니다.

전 세계의 인터페이스 유형은 그림 2를 참조하십시오. 서로 다른 표준 및 차량용 충전 인터페이스의 충전 케이블은 보편적으로 사용할 수 없습니다.

일반적으로 말해서, 현재 표준은 자동차 산업이 있는 국가와 중요한 시장 국가인 유럽/미국/일본/중국에 의해 공식화됩니다. AC 충전 인터페이스에는 미국/일본의 Type 1, 유럽의 Type 2, 중국의 GB/T의 3가지 표준이 있습니다. DC 충전 인터페이스에는 미국(북미)의 CCS 1, 일본의 CHAdeMO, 유럽의 CCS 2, 중국의 GB/T 등 4가지 표준이 있습니다. 나머지 세계는 기본적으로 미국/유럽 표준을 따릅니다.

1.1.3. 전원 분류

충전기의 전력 범위는 1kW ~ 500kW입니다. 일반적으로 일반 충전기의 전력 수준에는 3kW 휴대용 장치(AC)가 포함됩니다. 7/11kW 벽걸이형 Wallbox(AC), 22/43kW 작동 AC 컬럼 장치 및 20-350 또는 500kW 직류(DC) 장치.

충전기의 (최대) 전력은 배터리에 제공할 수 있는 최대 전력입니다. 알고리즘은 전압(V) x 전류(A)이며 삼상은 3을 곱합니다. 1.7/3.7kW는 최대 전류가 16A인 단상 전원 공급 장치(110-120V 또는 230-240V) 충전기를 나타냅니다. , 7kW/11kW/22kW는 각각 32A의 단상 전원 공급 장치와 16/32A의 삼상 전원 공급 장치가 있는 충전기를 의미합니다. 전압은 비교적 이해하기 쉽습니다. 여러 국가의 가정용 전압 표준 및 전류는 일반적으로 기존 전기 인프라(소켓, 케이블, 보험, 배전 장비 등)의 표준입니다. 북미, 특히 미국 시장은 상당히 특별하다. 미국 가정에는 많은 유형의 소켓(NEMA 소켓의 모양, 전압 및 전류)이 있으므로 미국의 가정용 AC 충전기의 전력 수준이 더 풍부하므로 여기에서 논의하지 않습니다.

DC 장치의 전원은 주로 내부 전원 모듈(내부 병렬 연결)에 따라 달라집니다. 현재 주류에는 20/30/40kW 모듈이 있으므로 DC 장치의 전력은 위 모듈 전력의 배수입니다. 하지만 전기 자동차 배터리의 충전 전력과도 일치하는 것으로 간주되므로 60/120/240kW DC 충전기가 시장에서 매우 일반적입니다.

1.1.4. 전압/모드 분류

미국/유럽에는 전기 자동차 충전 장비에 대한 다양한 분류가 있습니다. 미국은 일반적으로 레벨 1/2/3을 사용하여 분류합니다. 반면 미국(유럽) 이외 지역에서는 일반적으로 모드 1/2/3/4를 사용하여 구분합니다.

레벨 1/2/3은 주로 충전기 입력 단자의 전압을 구분하기 위한 것입니다. 레벨 1은 미국 가정용 플러그(단상) 120V로 직접 전원을 공급받는 충전기를 말하며, 전원은 일반적으로 1.4kW~1.9kW입니다. 레벨 2는 미국 가정용 플러그(단상)로 전원을 공급받는 충전기를 말합니다. 고전압 208/230V(유럽)/240V AC 충전기는 3kW-19.2kW의 상대적으로 높은 전력을 가집니다. 레벨 3은 DC 충전기를 나타냅니다.

모드 1/2/3/4의 분류는 주로 충전기가 전기 자동차와 통신하는지 여부에 따라 다릅니다.

모드 1은 자동차를 충전하기 위한 전선을 말합니다. 한쪽 끝은 벽면 콘센트에 연결된 일반 플러그이고 다른 쪽 끝은 자동차의 충전 플러그입니다. 차량과 충전 장치 사이에는 통신이 없습니다(실제로 장치는 없고 충전 케이블과 플러그만 있음). 현재 많은 국가에서 모드 1 모드의 전기 자동차 충전이 금지되어 있습니다.

모드 2는 고정적으로 설치되지 않은 휴대용 AC 충전기를 말합니다. 충전 과정 중에 통신이 있습니다.

모드 3은 고정 설치(벽 또는 기둥) AC 충전기를 나타냅니다. 충전 과정 중에 통신이 있습니다.

모드 4는 특히 고정 설치된 DC 충전기를 나타내며 통신도 있습니다.

다른 분류가 있습니다. 예를 들어, AC 충전기는 단상/2상/3상 입력 전원 공급 장치에 따라 분류됩니다. 해당 충전 파일 입력 단자는 각각 단상, 2상 및 3상 AC 전원 공급 장치에 연결해야 하며 출력 위상의 수는 입력과 동일합니다. DC 파일은 일반적으로 3상 AC 입력에 의해 전원이 공급됩니다.

또한 개인 파일과 운영에는 차이가 있습니다. 전자는 충전 및 청구가 필요하지 않은 반면 후자는 충전 및 충전이 필요합니다. 따라서 휴먼-머신 인터페이스, 결제수단, 운영/톨링 시스템과의 연계가 필요하다.

2. 전기차 충전의 특징

전기 자동차의 충전 전력은 일정하지 않으며 리튬 배터리의 특성에 따라 충전 곡선이 가변적입니다. 간단히 말해서 최종 단계에서 정전류 충전, 정전압 충전 및 부동 충전으로 나눌 수 있습니다.

따라서 전기 자동차를 만충전하는 과정은 단순 나눗셈(배터리 용량 kWh/충전기 전력 kW)으로 구한 충전 시간보다 길다.

그림 5는 표준 EV 배터리를 충전하기 위한 곡선입니다.

3. 전기차 충전에 대한 일반적인 오해

3.1. 충전 시간을 단축하려면 더 높은 전력의 충전기를 선택해야 합니까?

대답은 반드시 그런 것은 아닙니다. 그림 1의 AC/DC 충전 다이어그램에서 알 수 있듯이 AC 충전이라면 AC 충전기는 전원 공급 장치일 뿐이며 실제 충전 전력은 차량용 충전기에 의해 결정됩니다(물론, 충전기는 차량용 충전기보다 낮습니다. 병목 현상은 충전기입니다). 현재 주류 온보드 충전기는 3/7/11/22kW이므로 22kW AC 컨버터를 사용하여 3kW 전력 OBC만으로 전기 자동차를 충전한다면 최종 충전 전력은 여전히 3kW입니다.

3.2. DC 충전기로 최대 전력으로 충전할 수 있습니까?

대답은 반드시 그런 것은 아닙니다. 온보드 충전기 OBC는 제한이 없지만 DC는 배터리를 직접 충전하지만 배터리의 상한선을 고려해야 하며 배터리가 지원할 수 있는 최대 전력도 제한됩니다. 대부분의 고급형이 아닌 전기 자동차는 배터리 지원이 가장 높습니다. 충전 전력은 150kW를 초과하지 않습니다. 350kW 초고속 충전으로 충전하더라도 충전 전력은 배터리(BMS)가 허용하는 최대 전력을 초과할 수 없다. 물론 다른 충전 단계의 충전 전력도 다릅니다.

현재 소수의 고급 전기차만이 비교적 큰 충전 전력을 지원합니다. 예를 들어 Porsche Tycan은 최대 225kW의 충전 전력을 지원하고 Audi의 E-Tron은 최대 150kW의 충전 전력을 지원합니다.

4. 충전기 구매시 주의사항

집에 충전기를 설치할 여건이 갖춰지면 누구나 전기차를 어떻게 살지 고민이 더 커진다.

현재 AC는 주로 가정용으로 사용하고 있으며(DC충전기는 가격과 전력으로 인해 일반 가정에서는 설치가 제한됨) 먼저 가정에서 충전기를 설치할 수 있는 전력의 상한을 확인(가정의 배전 용량 확인/ 전원회사/부동산/전기기술자) ) 세대가 단상(국내)인지 삼상(유럽)인지 확인 후 구매한 전기자동차 차내충전기(OBC)가 단상인지 확인 -위상 (국내 전기 자동차 OBC는 대부분 단상) 또는 삼상, 마지막으로 해당 단상/삼상 충전기를 구입하십시오. 이론적으로 단상 및 3상 충전기 모두 단상 및 3상 온보드 충전기와 호환되지만 단상 OBC가 보드에 있으면 3상 충전기를 설치할 필요가 없습니다. 모두.

또한 똑똑하거나 바보를 선택하는 것도 고려해야 합니다. 스마트는 모바일 앱/본인 인증/충전 관리로 제어할 수 있는 충전기이고 바보는 사람과 컴퓨터의 상호작용이 없고 카드를 긁거나 직접 총을 꽂아 충전할 수 있다는 점이다. 스마트 기기가 우선 선택되어 제어(정기 충전, 원격 충전 등), 충전 기록 관리 등이 더 편리할 수 있어 많은 편리함을 제공할 것이며 도시형 전력망(독일)도 있다. 새로 설치된 가정용 충전기는 스마트해야 한다고 규정합니다.

요약하면 중국과 단상 가정용 전기를 사용하는 국가에서는 단상 7kW 가정용 충전기가 기본적으로 주류입니다. 3상 가정용 전기를 사용하는 유럽 국가/지역에서는 3상 11kW가 최선의 선택입니다. 모바일 앱 제어 기능이 있는 스마트 충전기가 선호됩니다.

Xuchang Jiachuang New Energy Technology Co., Ltd.

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