A CSS töltőcsatlakozó rendet tesz a töltő káoszban?

Elektromos autó töltés

Az elektromos vagy plug-in hibrid autók töltése nagyon leegyszerűsítve az alábbi elvet követi:

• Az autók akkumulátora egyenáramot (DC) tárol.
• A töltésre egyrészt lehet használni egyfázisú vagy háromfázisú váltóáramot (AC). Ebben az esetben a töltőfej a hálózatból kapja a megszokott váltóáramot, a kábelen 230 V vagy 400 V folyik. Az AC/DC átalakítás és magában az autóban történik. Az AC töltők alacsony kW teljesítményűek, az autó akkumulátorát lassabban töltik fel.
• A töltésre másrészt használható egyenáram (DC). Ilyenkor az AC/DC átalakítás magában a töltő „kútban” történik, a kábelen már valamilyen magas (akár 1000 V) feszültségű egyenáram folyik. Ez a töltési mód a gyorsabb, ezzel lehet a magasabb kW értéket elérni és az akkumulátort gyorsan feltölteni.

Az Európában előforduló gyakori elektromos autó töltő típusok jelenleg

Type 1 

A váltakozó áramú (AC) töltés első egységes csatlakozója a Type 1 volt. Ez egyfázisú és maximum 7,4 kW töltést biztosított. Ez egy igen lassú töltés és bár az akkumulátorokat kímélte a töltés sebessége miatt igény lett egy gyorsabb lehetőségre. A Type 1 töltőcsatlakozó amerikai és japán autókon fordul elő.

Type 2

A Type 2 csatlakozó háromfázisú AC töltése elérhette a 22 kW-ot. Ez nagy előrelépés volt az elődhöz képest, de még mindig nem az a villámtöltés, ami az igényeket ki tudja elégíteni. A Type 2 az európai autókon fordul elő.

CHAdeMO

Japán válasza a „sok áramot akarok gyorsan az autómba” kívánságra CHAdeMO szabvány volt. Az egyenáramú (DC) töltéssel az 1.0-ás verzió az akkor futurisztikus 100 kW-os biztosította. Az autóval való kommunikációra pedig a kettőspont egyszerűségű és precízen működő CAN protokollt használta. A fejlesztések után pedig a 2.0-ás verzió már 400 kW-os töltésre is képes. A CHAdeMO a japán és néhány amerikai gyártású autókon található meg.

Tesla Supercharger

Az autósvilág iPhone-ja naná, hogy nem a szabványos töltőt használja. A Tesla szuper-töltők európai verziója 120 kW-os, és egy Type 2-ből kifejlesztett DC töltő, ami dedikáltan csak a Tesla autókkal működik együtt. A fejlesztések idén már ott tartanak, hogy a töltőpont (ha kis ideig is, de) képes 250 kW-tal tölteni, ami igen lerövidíti a töltési időt.

És akkor jött a CCS (Combined Charging System)

A CHAdeMO töltővel (és úgy általában az erős DC töltéssel) több probléma is van:

• A legfontosabb, hogy az akkumulátorokat csak 80%-ig lehet ezzel a töltési móddal tölteni. Az erős töltéssel folyamatosan 100%-ra való feltöltés károsítja az akkumulátort és radikálisan lerövidíti annak élettartamát.
• A töltőpontoknál magába a töltő „kútba” kell beépíteni az AC/DC átalakítást. Ez drágítja, tehát lassítja a töltőpontok terjedését.

Emiatt számos autóba többféle dugaljat kellett kialakítani. Egyet az adott országban általánoshoz (Type 1 vagy Type 2) és egyet a CHAdeMO töltőnek. Ez viszont költséges és helyigényes.

Felmerült az igény egy olyan csatlakozóra, amely egyszerre képes AC és DC töltésre, de az autó csatlakozója tudjon fogadni Mode-3 kábelt, tehát valamilyen Type csatlakozót is. (És nem mellesleg arra is lett igény, hogy az amerikai és az európai gyártók függetlenné váljanak az ázsiai technológiától.)

CCS

A CCS 1 és a CCS 2 tulajdonképpen nem más, mint egy Type csatlakozó és egy DC töltő egybeolvasztása. Az amerikai CCS 1 egy Type 1-es csatlakozót kapott, az európai CCS 2 pedig egy Type 2-est. Alatta pedig ott található a DC csatlakozási pont.

CCS 1 és CCS 2 | BG-Design

A 200 KW-os CCS töltők „kútjai” fix kábelezéssel vannak ellátva. Ha az autó erre fel van készítve, akkor a töltés elején a DC töltő végzi a gyors-töltést a 80% elérésekor pedig átvált az AC töltésre és „csepegteti” az áramot. Viszont az összetettebb feladat miatt áttértek a PLC protokollon való kommunikálásra, ami nem annyira stabil, mint a korábbi CAN.

Abban az esetben pedig, ha nem áll rendelkezésre CCS töltőpont, az autó tölthető a „régi” Mode-3 kábellel, mert a CCS foglalatba az is bedugható.

A CCS további előnye, hogy a két verzió beépítési pontja tökéletesen megegyezik. Tehát az autógyártónak nem kell külön megterveznie az amerikai és az európai csatlakozó helyét, hanem csak „le kell venni a polcról” az adott verzióhoz tartozót.

Akkor itt most megállunk?

Tulajdonképpen itt akár fel is lélegezhetnénk, hogy megoldódott a töltő mizéria. Amerikának is van egyfajta, Európának is van egy másik, 200 KW-os a töltés és ez még fejleszthető felfelé. Bejelentették, hogy a Tesla 3 európai verziója is CCS 2 töltővel jön. Mindenki boldog.

Nem. Ázsiában nem boldogok.

ChaoJi

A Japán által vezetett CHAdeMO szövetség és a China Electricity Council összefogásából megszületett a ChaoJi. Ez a csatlakozó váltja a Kínában elterjedt GB/T csatlakozót és egyben ez a CHAdeMO 3.0 verziója.

A tesztelés/fejlesztés fázisában lévő ChaoJi nem más, mint egy kicsi és kompakt DC töltőcsatlakozó. Visszafelé kompatibilisnek szánják mindkét elődjével, akár 900 kW-os töltésre is képes és támogatja a folyadékhűtésű töltő-rendszereket.

Szerencsére a japán-kínai kettős nem akart teljesen elrugaszkodni a realitásoktól. A tavaly nyáron megrendezett technikai workshop eredményeképpen ma már szinte biztosnak látszik, hogy az autókba kombó aljzatot szerelnek majd. Tehát a CCS-hez hasonlóan tudja majd fogadni a Mode-3 kábeleket is, csupán az alsó DC töltő lesz más. És az is biztosnak tűnik, hogy megoldják a töltőfejek PLC kommunikációját is.

Sőt az is realitásként merült fel, hogy a 2021-től várható ChaoJi töltős autók aljzata akár teljesen kompatibilis lehet a CCS töltőfejekkel.

Szerző: GMZ