ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างรถยนต์ไฟฟ้าและรถยนต์เชื้อเพลิงคือแหล่งพลังงานนั้นแตกต่างกัน รถยนต์ที่ใช้เชื้อเพลิงแบบดั้งเดิมจะต้องเติมเชื้อเพลิง ในขณะที่รถยนต์ไฟฟ้าจำเป็นต้องได้รับการชาร์จ บทความนี้จะแนะนำความรู้พื้นฐานของอุปกรณ์ชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าและการชาร์จ

1. การแนะนำเครื่องชาร์จ EV

ลักษณะและประสิทธิภาพของอุปกรณ์ชาร์จจะแตกต่างกันไปอย่างมาก เรามักจะได้ยินชื่อต่างๆ เช่น แบบพกพา, ครัวเรือน, ชาร์จเร็ว, สาธารณะ/ปฏิบัติการ ฯลฯ นอกจากนี้ อินเทอร์เฟซของเครื่องชาร์จยังมีอินเทอร์เฟซการชาร์จ AC, อินเทอร์เฟซการชาร์จ DC และอื่นๆ สำหรับผู้ฝึกฝนการชาร์จ ยังมีคำศัพท์ที่สับสนอีกมากมาย เช่น: ระดับ 1/2/3, โหมด 1/2/3/4 เป็นต้น สรุปคือมีคำศัพท์ทางเทคนิคมากเกินไปซึ่งทำให้ผู้คนตื่นตาตื่นใจ บทความนี้พยายามให้ภาพรวมที่เข้าใจง่ายเกี่ยวกับแนวคิดของการเรียกเก็บเงิน

เครื่องชาร์จเป็นชื่อสามัญของอุปกรณ์จ่ายพลังงานไฟฟ้า EV (Electric Vehicle Supply Equipment – EVSE) ซึ่งเป็นเครื่องมือสำหรับเสริมพลังงานไฟฟ้าสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า คล้ายกับอุปกรณ์เติมน้ำมันสำหรับรถยนต์เชื้อเพลิง

ซึ่งแตกต่างจากการเติมน้ำมันซึ่งสามารถทำได้ที่สถานีบริการน้ำมันเท่านั้น รถยนต์ไฟฟ้าสามารถชาร์จได้ที่บ้านหรือที่สถานีชาร์จภายนอก แน่นอน คุณต้องมีอุปกรณ์ชาร์จ อุปกรณ์ชาร์จแบบใดที่จำเป็นสำหรับรถยนต์ไฟฟ้าประเภทใด และอุปกรณ์ชาร์จแบบซับซ้อนต่างกันอย่างไร

อันดับแรก เราจำแนกเครื่องชาร์จตามมุมต่างๆ

1.1. การจำแนกประเภทของเครื่องชาร์จ
1.1.1. การจำแนกประเภทพื้นฐาน

โดยพื้นฐานแล้ว เครื่องชาร์จ EV สามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทเท่านั้น: AC (สายต่ออัจฉริยะ) และเครื่องชาร์จ DC “จริง”

รูปที่ 1 แสดงหลักการของการชาร์จ EV ส่วนสีเทาทางซ้ายคือกระแสของการชาร์จ AC และส่วนสีเขียวทางขวาคือเส้นทางของการชาร์จ DC จะเห็นได้ว่ากองไฟกระแสสลับ (AC) จ่ายพลังงานให้กับเครื่องชาร์จแบบออนบอร์ด (เครื่องชาร์จแบบออนบอร์ด: OBC) และเครื่องชาร์จแบบออนบอร์ดจะทำการแปลงกระแสไฟ AC-DC เพื่อชาร์จแบตเตอรี่พลังงาน ในขณะที่กองไฟกระแสตรง (DC) ข้ามเครื่องชาร์จออนบอร์ด (OBC) ชาร์จแบตเตอรี่โดยตรง

เหตุผลนั้นง่าย แบตเตอรี่ไฟฟ้าของรถยนต์ไฟฟ้าสามารถรับกระแสไฟและแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง (DC) เท่านั้น ในขณะที่ปลั๊กไฟ/เต้ารับไฟบ้านจ่ายกระแสไฟสลับ ซึ่งไม่สามารถชาร์จแบตเตอรี่รถยนต์ได้โดยตรง จำเป็นต้องแปลงจาก AC เป็น DC และไฟ DC ที่แปลงแล้วสามารถชาร์จแบตเตอรี่ได้ กองชาร์จกระแสสลับ (AC) ทั้งหมดเป็นเพียงสายจ่ายไฟสำหรับอุปกรณ์ชาร์จ (OBC) แม้ว่าอาจเป็นสายจ่ายไฟที่ชาญฉลาดมากก็ตาม ในขณะที่กองไฟฟ้ากระแสตรง (DC) รวมโมดูลพลังงาน และการแปลง AC-DC จะดำเนินการในกอง และกระแสตรงขาออกคือการชาร์จแบตเตอรี่

1.1.2. การจำแนกประเภทมาตรฐาน

น่าเสียดายที่ ณ วันนี้ ยังไม่มีมาตรฐานสากลระดับโลกสำหรับอินเทอร์เฟซการชาร์จของรถยนต์ไฟฟ้า เช่นเดียวกับอินเทอร์เฟซการชาร์จของโทรศัพท์มือถือก่อนปี 2012 ที่ซับซ้อนและหลากหลาย

โปรดดูรูปที่ 2 สำหรับประเภทอินเทอร์เฟซทั่วโลก สายชาร์จที่มีมาตรฐานต่างกันและอินเทอร์เฟซการชาร์จท้ายรถไม่สามารถใช้งานได้ในระดับสากล

โดยทั่วไป มาตรฐานปัจจุบันกำหนดขึ้นโดยประเทศที่มีอุตสาหกรรมยานยนต์และประเทศตลาดสำคัญ: ยุโรป/อเมริกา/ญี่ปุ่น/จีน มี 3 มาตรฐานสำหรับอินเทอร์เฟซการชาร์จ AC: Type 1 ในสหรัฐอเมริกา/ญี่ปุ่น Type 2 ในยุโรป และ GB/T ในประเทศจีน มีสี่มาตรฐานสำหรับอินเทอร์เฟซการชาร์จ DC ได้แก่: CCS 1 ในสหรัฐอเมริกา (อเมริกาเหนือ), CHAdeMO ในญี่ปุ่น, CCS 2 ในยุโรป และ GB/T ในประเทศจีน ส่วนที่เหลือของโลกเป็นไปตามมาตรฐานของสหรัฐอเมริกา/ยุโรป

1.1.3. การจำแนกอำนาจ

เครื่องชาร์จมีกำลังไฟตั้งแต่ 1kW ถึง 500kW โดยทั่วไป ระดับพลังงานของเครื่องชาร์จทั่วไปจะรวมถึงอุปกรณ์พกพาขนาด 3kW (AC); Wallbox (AC) แบบติดผนังขนาด 7/11kW อุปกรณ์คอลัมน์ AC แบบใช้งานขนาด 22/43kW และอุปกรณ์กระแสตรง (DC) ขนาด 20-350 หรือแม้กระทั่ง 500kW

กำลังไฟ (สูงสุด) ของเครื่องชาร์จคือกำลังไฟสูงสุดที่สามารถจ่ายให้กับแบตเตอรี่ได้ อัลกอริทึมคือแรงดัน (V) x กระแส (A) และสามเฟสคูณด้วย 3 1.7/3.7kW หมายถึงแหล่งจ่ายไฟแบบเฟสเดียว (110-120V หรือ 230-240V) ที่ชาร์จที่มีกระแสสูงสุด 16A , 7kW/11kW/22kW หมายถึงเครื่องชาร์จที่มีแหล่งจ่ายไฟเฟสเดียว 32A และแหล่งจ่ายไฟสามเฟส 16/32A ตามลำดับ แรงดันไฟฟ้าค่อนข้างง่ายที่จะเข้าใจ มาตรฐานแรงดันไฟฟ้าในครัวเรือนในหลายประเทศ และกระแสไฟฟ้าโดยทั่วไปเป็นมาตรฐานของโครงสร้างพื้นฐานทางไฟฟ้าที่มีอยู่ (เต้ารับ สายเคเบิล การประกันภัย อุปกรณ์จ่ายไฟฟ้า ฯลฯ) ตลาดในอเมริกาเหนือโดยเฉพาะสหรัฐอเมริกาค่อนข้างพิเศษ มีเต้ารับหลายประเภทในครัวเรือนของชาวอเมริกัน (รูปร่าง แรงดัน และกระแสของเต้ารับ NEMA) ดังนั้นระดับพลังงานของเครื่องชาร์จ AC ในครัวเรือนในสหรัฐอเมริกาจึงมีมากกว่า และเราจะไม่พูดถึงสิ่งเหล่านี้ในที่นี้

พลังงานของอุปกรณ์ DC ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับโมดูลพลังงานภายใน (การเชื่อมต่อแบบขนานภายใน) ปัจจุบันมีโมดูลขนาด 20/30/40kW ในกระแสหลัก ดังนั้นกำลังไฟของอุปกรณ์ DC จึงเป็นกำลังทวีคูณของกำลังไฟของโมดูลข้างต้น อย่างไรก็ตาม เครื่องชาร์จ DC ขนาด 60/120/240kW นั้นถือว่าตรงกับกำลังการชาร์จของแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าด้วยเช่นกัน

1.1.4. การจำแนกประเภทแรงดัน/โหมด

อุปกรณ์ชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าในสหรัฐอเมริกา/ยุโรปมีหลายประเภท โดยทั่วไป สหรัฐอเมริกาใช้ระดับ 1/2/3 ในการจำแนก; ในขณะที่นอกสหรัฐอเมริกา (ยุโรป) โดยทั่วไปจะใช้โหมด 1/2/3/4 เพื่อแยกความแตกต่าง

ระดับ 1/2/3 เป็นหลักเพื่อแยกความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าของขั้วอินพุตของเครื่องชาร์จ ระดับ 1 หมายถึงเครื่องชาร์จที่จ่ายไฟโดยตรงจากปลั๊กบ้านของอเมริกา (เฟสเดียว) 120V และกำลังไฟโดยทั่วไปคือ 1.4kW ถึง 1.9kW; ระดับ 2 หมายถึงเครื่องชาร์จที่จ่ายไฟโดยปลั๊กสำหรับใช้ในครัวเรือนของอเมริกา (เฟสเดียว) เครื่องชาร์จ AC แรงดันสูง 208/230V (ยุโรป)/240V มีกำลังไฟค่อนข้างสูง 3kW-19.2kW; ระดับ 3 หมายถึงเครื่องชาร์จ DC

การจำแนกประเภทของโหมด 1/2/3/4 ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับว่าเครื่องชาร์จสื่อสารกับรถยนต์ไฟฟ้าหรือไม่

โหมด 1 หมายถึงสายไฟเพื่อชาร์จรถยนต์ ปลายด้านหนึ่งเป็นปลั๊กทั่วไปที่เชื่อมต่อกับเต้ารับบนผนัง และปลายอีกด้านเป็นปลั๊กสำหรับชาร์จไฟของรถ ไม่มีการสื่อสารระหว่างรถและอุปกรณ์ชาร์จ (ไม่มีอุปกรณ์จริงๆ มีแต่สายชาร์จและปลั๊ก) ขณะนี้หลายประเทศห้ามการชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าในโหมด Mode 1

โหมด 2 หมายถึงเครื่องชาร์จ AC แบบพกพาที่ไม่ได้ติดตั้งตายตัว มีการสื่อสารระหว่างกระบวนการชาร์จ

โหมด 3 หมายถึงเครื่องชาร์จ AC แบบติดตั้งถาวร (ผนังหรือเสา) มีการสื่อสารระหว่างกระบวนการชาร์จ

โหมด 4 หมายถึงเครื่องชาร์จ DC ที่ติดตั้งตายตัวโดยเฉพาะ และยังมีการสื่อสารอีกด้วย

มีการจำแนกประเภทอื่นๆ ตัวอย่างเช่น เครื่องชาร์จ AC จัดประเภทตามแหล่งจ่ายไฟอินพุตแบบเฟสเดียว/สอง/สามเฟส ขั้วอินพุตของกองชาร์จที่สอดคล้องกันจำเป็นต้องเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟ AC เฟสเดียว สองเฟส และสามเฟสตามลำดับ และจำนวนเฟสเอาต์พุตจะเหมือนกับของอินพุต โดยทั่วไป DC ไพล์จะใช้พลังงานจากอินพุตไฟฟ้ากระแสสลับสามเฟส

นอกจากนี้ยังมีความแตกต่างระหว่างกองส่วนตัวและการดำเนินงาน แบบแรกไม่ต้องการการชาร์จและการเรียกเก็บเงิน ในขณะที่แบบหลังต้องการการชาร์จและการชาร์จ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีอินเทอร์เฟซระหว่างคนกับเครื่องจักร วิธีการชำระเงิน และการเชื่อมต่อกับระบบปฏิบัติการ/ระบบเก็บค่าผ่านทาง

2. ลักษณะของการชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า

กำลังการชาร์จของรถยนต์ไฟฟ้าไม่คงที่ และคุณลักษณะของแบตเตอรี่ลิเธียมเป็นตัวกำหนดว่าเส้นโค้งการชาร์จนั้นแปรผัน พูดง่ายๆ ก็คือ สามารถแบ่งออกเป็นการชาร์จกระแสคงที่ การชาร์จด้วยแรงดันคงที่ และการชาร์จแบบลอยตัวในขั้นตอนสุดท้าย

ดังนั้น กระบวนการชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าให้เต็มจึงใช้เวลานานกว่าเวลาในการชาร์จโดยการคำนวณการแบ่งอย่างง่าย (ความจุของแบตเตอรี่ kWh/กำลังเครื่องชาร์จ kW)

รูปที่ 5 เป็นเส้นโค้งสำหรับการชาร์จแบตเตอรี่ EV มาตรฐาน

3. ความเข้าใจผิดทั่วไปเกี่ยวกับการชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า

3.1. เพื่อย่นระยะเวลาการชาร์จจำเป็นต้องเลือกเครื่องชาร์จที่มีกำลังไฟสูงขึ้นหรือไม่?

คำตอบคือไม่จำเป็น จากไดอะแกรมการชาร์จ AC/DC ที่แสดงในรูปที่ 1 นั้น หากเป็นการชาร์จแบบ AC เครื่องชาร์จแบบ AC จะเป็นเพียงอุปกรณ์จ่ายไฟเท่านั้น และกำลังไฟในการชาร์จจริงจะถูกกำหนดโดยเครื่องชาร์จในรถยนต์ (แน่นอนว่ากำลังไฟของ ที่ชาร์จต่ำกว่าที่ชาร์จในรถยนต์เครื่องคอขวดเป็นที่ชาร์จ) ปัจจุบัน เครื่องชาร์จแบบออนบอร์ดหลักคือ 3/7/11/22kW ดังนั้นหากใช้ตัวแปลงไฟฟ้ากระแสสลับขนาด 22kW เพื่อชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าที่มีกำลังไฟเพียง 3kW OBC กำลังไฟสุดท้ายในการชาร์จจะยังเป็น 3kW

3.2. สามารถชาร์จไฟเต็มด้วยเครื่องชาร์จ DC ได้หรือไม่?

คำตอบคือไม่จำเป็น แม้ว่าจะไม่มีข้อจำกัดเกี่ยวกับเครื่องชาร์จ OBC ในตัว แต่ DC จะชาร์จแบตเตอรี่โดยตรง แต่จำเป็นต้องพิจารณาขีดจำกัดสูงสุดของแบตเตอรี่ และกำลังไฟสูงสุดที่แบตเตอรี่สามารถรองรับได้ก็มีจำกัดเช่นกัน รถยนต์ไฟฟ้าที่ไม่ใช่รถยนต์ระดับไฮเอนด์ส่วนใหญ่จะรองรับแบตเตอรี่สูงสุด กำลังไฟชาร์จไม่เกิน 150kW แม้ว่าจะชาร์จด้วยการชาร์จแบบเร็วพิเศษขนาด 350kW ก็ตาม พลังงานในการชาร์จจะต้องไม่เกินกำลังไฟสูงสุดที่แบตเตอรี่อนุญาต (BMS) แน่นอนว่าพลังการชาร์จของขั้นตอนการชาร์จที่แตกต่างกันก็แตกต่างกันเช่นกัน

ในปัจจุบัน มีรถยนต์ไฟฟ้าระดับไฮเอนด์เพียงไม่กี่รุ่นเท่านั้นที่รองรับพลังงานการชาร์จที่ค่อนข้างใหญ่ ตัวอย่างเช่น Porsche Tycan รองรับกำลังไฟสูงสุด 225kW และ E-Tron ของ Audi รองรับกำลังไฟสูงสุด 150kW

4. ข้อควรทราบเมื่อซื้อเครื่องชาร์จ

ทุกคนมีความกังวลมากขึ้นเกี่ยวกับการซื้อรถยนต์ไฟฟ้าเมื่อมีเงื่อนไขในการติดตั้งที่ชาร์จในบ้าน

ปัจจุบัน ไฟฟ้ากระแสสลับถูกใช้สำหรับใช้ในบ้านเป็นหลัก (ราคาและกำลังไฟของเครื่องชาร์จ DC จำกัดการติดตั้งในบ้านทั่วไป) ขั้นแรกให้ยืนยันขีดจำกัดบนของกำลังไฟฟ้าที่อนุญาตให้ติดตั้งเครื่องชาร์จที่บ้าน (ยืนยันความสามารถในการจ่ายไฟของบ้าน/ ชุมชนกับบริษัทจ่ายไฟ/ทรัพย์สิน/ช่างไฟฟ้า) ) และยืนยันว่าครัวเรือนเป็นแบบเฟสเดียว (ในประเทศ) หรือแบบสามเฟส (ยุโรป) จากนั้นยืนยันว่าเครื่องชาร์จบนรถยนต์ไฟฟ้า (OBC) ที่ซื้อนั้นเป็นแบบเดี่ยว - เฟส (รถยนต์ไฟฟ้าในประเทศ OBC ส่วนใหญ่เป็นเฟสเดียว) หรือสามเฟส สุดท้าย ซื้อเครื่องชาร์จเฟสเดียว/สามเฟสที่สอดคล้องกัน ตามทฤษฎีแล้ว เครื่องชาร์จทั้งแบบเฟสเดียวและสามเฟสเข้ากันได้กับเครื่องชาร์จออนบอร์ดแบบเฟสเดียวและสามเฟส แต่ถ้ามี OBC เฟสเดียวบนบอร์ด ก็ไม่จำเป็นต้องติดตั้งเครื่องชาร์จแบบสามเฟสที่ ทั้งหมด.

นอกจากนี้ คุณต้องพิจารณาเลือกคนฉลาดหรือคนโง่ Smart เป็นเครื่องชาร์จที่สามารถควบคุมโดยแอพมือถือ/การอนุญาตตัวตน/การจัดการการชาร์จ และที่โง่คือไม่มีการโต้ตอบระหว่างมนุษย์กับคอมพิวเตอร์ และสามารถชาร์จได้ด้วยการรูดการ์ดหรือเสียบปืนโดยตรง อุปกรณ์อัจฉริยะเป็นตัวเลือกแรกซึ่งสามารถควบคุมได้สะดวกกว่า (เช่น การชาร์จปกติ การชาร์จจากระยะไกล ฯลฯ) การจัดการบันทึกการชาร์จ ฯลฯ จะช่วยอำนวยความสะดวกมากมาย และยังมีกริดไฟฟ้าในเมือง (เยอรมนี) ที่ กำหนดว่าเครื่องชาร์จบ้านที่ติดตั้งใหม่ต้องเป็นแบบสมาร์ท

โดยสรุปแล้ว ในประเทศจีนและประเทศที่มีไฟฟ้าในครัวเรือนแบบเฟสเดียว เครื่องชาร์จในครัวเรือนแบบเฟสเดียวขนาด 7kW นั้นเป็นกระแสหลัก ในประเทศ/ภูมิภาคยุโรปที่มีไฟฟ้าบ้านแบบสามเฟส 3 เฟส 11kW เป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด แนะนำให้ใช้เครื่องชาร์จอัจฉริยะที่มีการควบคุมแอพมือถือ

Xuchang Jiachuang New Energy Technology Co. , Ltd.

ผู้ให้บริการโซลูชันการชาร์จ EV ระดับมืออาชีพ

เว็บไซต์: https://jiachuang-ne.com/