충전 장치는 전기 자동차를 위한 중요한 기본적인 지원 시스템과 상용화와 전기 자동차의 산업화의 과정의 중요 링크인 전기 자동차의 운영에게 에너지 공급을 제공합니다. 전기 차량 업계의 급격한 발달과 함께, 충전 기술은 산업의 개발을 제한하는 핵심 요인 중 하나가 되었고 지적이고 빠른 과금 방법이 전기 차량 충전 기술의 개발 트랜드가 되었습니다.
전기자동차 충전장치를 분류하기 위한 다른 방법이 있습니다. 일반적으로, 그것은 장치를 부과한 탑재하고 있는 충전 장치와 외장으로 분할될 수 있습니다. 에너지 대체의 다른 방법에 따르면 전기 자동차 배터리를 충전시킬 때, 충전 장치는 접촉 유형과 인덕션 유형으로 분할될 수 있습니다. 전기 자동차는 빨리 청구한 저속 충전, 배터리 스와핑, 무선 충전, 모바일 충전과 다양한 과금 방법에 따른 다른 방법으로 분할될 수 있습니다. 이 기사에서, 우리는 국제 전기 표준 회의 (IEC)에 의해 지정된 다양한 전기 차량 장입 모드를 도입할 것입니다.
국제 표준은 전기 차량 시장의 필요를 충족시켜 주기 위해 개발되고 있습니다. 전기 자동차의 세계적 입양은 전기 차량 시장에서 안전과 신뢰성과 상호운용성을 다루는 잘 확립되어 있는 국제 표준에 의존합니다.
이 기사에서, 우리는 국제 전기 표준 회의 (IEC)에 의해 지정된 다양한 EV 장입 모드를 검토할 것입니다. 이러한 방식은 전기 자동차를 위한 전도성 있는 충전 장치를 상대하는 IEC 61851 기준에 명시됩니다. 기준은 네 다양한 장입 모드 - 모드 1, 모드 2, 모드 3과 모드 4를 묘사합니다.
IEC은 또한 전기 차량 충전 기술에 대한 다른 기준을 개발했습니다. 예를 들면, IEC 62196이 플러그, 소켓, 차량 커넥터와 자동차 주입구에 대해 논의하는 반면에, IEC 61980은 전기 자동차를 위한 무선 파워 전달 (WPT) 시스템에 대해 논의합니다.
케이블 접속의 다른 유형
IEC 61851-1은 다음과 같은 수치들에 나타난 바와 같이, 세 다양한 연결 방법을 설명합니다 :
케이스 A 케이블은 영구히 전기 차량에 연결되지만, 그러나 EVSE가 충전소에 분리할 수 있습니다 (또한 EVSE - 전기 차량 공급 시설로 불립니다). 케이스 B는 양쪽 끝에 분리할 수 있는 케이블을 상세화하고 경우 Ｃ가 EVSE에 영구히 첨부되는 케이블입니다.
장입 모드 1
이 방식으로, 전기 자동차는 단일 가구 배출구에 직접적으로 연결됩니다. 이 방식의 최대 전류는 16A입니다, 단일-위상이 250V를 초과하지 않고 3상이 480V를 초과하지 않습니다.
방식 1은 가장 단순한 장입 모드이고, EV와 충전점 사이의 어떠한 통신도 지원하지 않습니다. 이 과금 모델은 많은 국가에서 금지되거나 제한됩니다.
충전 모드 2
단일 가구 배출구는 항상 실제 척도에 동력을 공급하지는 않습니다. 덧붙여, 국내 응용을 위해 설계된 수용부와 플러그는 최대 정격에 직류에 견디지 않을지도 모릅니다.
그것이 EV를 가지고 있다면서 통제와 안전 장치 없이 연장기간 동안 연결된 소켓이 전기 쇼크의 더 리스크를 증가시키는 이유입니다. 이 문제를 해결하기 위해, 전문가들은 케이블을 고발하는 특별 유형을 사용하는 장입 모드 2를 개발했고, 케이블 내 통제와 보호 소자 (IC-CPD)를 갖추고 있습니다.
IC-CPD는 요구된 제어와 안전 기능을 수행합니다. 이 방식의 최대 전류는 32A입니다, 최대 전압이 3상을 위해 단일-위상과 480v에 대해 250V를 초과하지 않습니다. 모드 2는 양쪽 국내 산업적 소켓을 위해 사용될 수 있습니다.
이 방식의 안전 기능은 보호 접지선을 발견하고 모니터링할 수 있습니다. 모드 2는 또한 과전류와 과온도 보호를 지원합니다. 게다가 EV로의 연결을 발견하고 그것의 충전용 전원 수요를 분석하는 동안 EVSE는 기능을 바꿀 수 있습니다.
충전 모드 2와 지원 케이블은 아래의 그림에 나타납니다 :
모드 2가 개인적 혐의를 위해 사용될 수 있는 동안, 공중 사용은 또한 많은 국가에서 제한됩니다.
충전 모드 3
이 모델은 헌신적 EVSE와 EV 탑승하는 충전기를 사용합니다. 충전소로부터의 AC 전류는 배터리를 충전하기 위해 탑승하는 회로에 적용됩니다. 다중 제어와 보호는 치안을 보장하기 위해 작용합니다. 이것들은 EVSE와 EV 사이에 보호 접지선과 연결을 검증할 것을 포함합니다.
덧붙여, 이 방식은 케이블 조립의 최대 전기 성능에 충전 전류를 맞춥니다. 이 장입 모드는 250A의 최대 전류를 가지고 있고, 250V 1 단계 또는 480V 3 단계 네트워크로 설정될 수 있습니다. 그것은 또한 적합한 운용 모드를 모드 2로 지원하고, 여기서 양쪽 단일-위상과 3상을 위한 최대 전류가 32A 이하 제한됩니다.
어떤 3 연결고리의 가능성 (케이스 A와 케이스 B와 경우 Ｃ)은 이 방식으로 사용될 수 있습니다. 시나리오 비와 시나리오 Ｃ는 아래 보여집니다.
이 패턴이 어떻게 충전소와 전기 차량을 통신을 규정하는지 보도록 합시다. 모드 3의 제어 감시 회로는 아래의 그림에 나타납니다.
스위치 S1, S2와 S3의 주에 따라서, 다양한 전압 레벨은 파일럿 접촉에 나타날 것입니다. "이것은 다른 충전 단계를 대표하는데 사용될 수 있습니다. 전기 차량은 다음과 같이 충전 사이클을 시작할 수 있습니다 :
플러그인하기 전에 충전은 전보를 치고 S2를 바꾸고 S3이 끊어지고 S1이 12v DC 전력 공급 장치에 연결됩니다. 이 경우에, EVSE는 파일럿 접촉에 있는 12v DC를 측정합니다 (EV가 연결되지 않는다는 것을 EVSE가 깨닫습니다).
충전 케이블이 EV와 EVSE에 연결된 후, 약 9v에 드라이버의 교신에 전압을 감소시키면서, EV 옆 위의 제관은 S3을 켤 수 있습니다. 더 케이블이 양쪽 EV와 EVSE에 연결되는 노티파이 EVSE. 덧붙여, 파일럿 결합에 있는 DC 9v 신호는 EVSE가 준비되지 않다고 EV에게 말할 것입니다.
EVSE가 EV를 고발할 준비가 될 때, 그것은 진동자에 S1을 연결합니다. 파일럿 접촉에 있는 PWM 신호는 전기 차량 전원이 준비된다고 EV에게 말합니다.
그리고 나서 그것이 또한 준비된다는 것을 나타내는 파일럿 접촉에 약 6v를 생산하면서, EV는 S2를 켭니다. 이 단계에 발생된 전압은 R3 레지스터 값에 의존합니다. 이 저항기의 가치는 환기가 이 충전 에리어에 필요한지 상술합니다. R3 = 1.3 kΩ, 드라이버의 접촉 전압이 6 Ｖ입니다. 이것은 공기 순환을 요구하지 않는 충전 에리어에 상당합니다. 필요할 경우에, R3 = 270Ω과 3 Ｖ의 접촉 전압.
S2는 차량이 청구하고 있거나, 어떠한 이유에 대해도 요금을 부과하는 것을 멈추고 싶을 때 꺼질 수 있습니다. 이것은 9v에 대한 PWM의 정의 전압 레벨을 변할 것이고 EV가 재충전할 준비가 되지 않는다고 EVSE에게 통보합니다.
충전 모드 4
이것은 dc 출력과 외부 충전기를 포함하는 유일한 장입 모드입니다. DC 전력은 배터리에 직접적으로 전달되고 탑재 충전기가 우회됩니다. 이 방식은 600v DC에 400A의 최대 전류를 제공할 수 있습니다. 이 방식에 연관된 고전력 수준은 높은 수준의 통신과 더 엄격한 보안체를 요구합니다.
모드 4는 충전 케이블이 영구히 충전소에 연결된 채로, 사건 Ｃ로의 연결만을 허락합니다.
두가지 새로운 과금 방법
무선 충전
무선 장입 모드는 케이블을 통하여 에너지를 전할 필요가 없고, 에너지를 전하기 위해 전자 유도, 전계 결합, 자기 공명과 무선 전파를 사용합니다. 무선 장입 모드를 사용하기 위해, 당신은 처음으로 자동차 유도성 충전기를 자동차에 설치할 필요가 있습니다. 차량의 전력 수신부와 전력 공급 부 사이의 어떤 기계적 링크가 없지만, 그러나 전력 본체 수신과 전력 공급 본체 사이의 연결이 더욱 정확하라고 요구됩니다.
기술 성숙과 기초 시설의 한계에 따르게, 무선 충전 기술이 당분간 대량 생산될 수 없다고 전기 전문가들은 믿습니다. 산업에서 주류 무선 충전 기술은 전기 에너지를 전달하기 위해 주로 전자 유도와 자기 공명을 사용하지만, 그러나 자기를 띤 공진 방법이 휴대 전화 단말기 콜의 그것 보다 작은 더 높은 충전 효율과 낮은 전자기 복사 강도를 가지고 있습니다. 코일은 완전히 제휴될 필요가 없으며, 그것이 전자 유도의 한계를 넘어섭니다.
무선 전신 장입 모드의 미래 응용 기대는 헤아릴 수 없습니다. 미래에, 그것은 걷는 동안 청구할 수 있을 것입니다. 전기 에너지는 도로 포장의 전력 공급 시스템으로부터, 또는 자동차에 의해 받아들인 전자파 에너지로부터 나올 수 있습니다.
모바일 충전
자동차가 도로, 소위 모바일 충전 (MAC)에 순항하고 있는 동안 EV 배터리를 위한 이상적 상황은 청구하고 있습니다. 이런 방식으로, 전기 차량 사용자들은 충전소를 찾고, 그들의 자동차를 주차하고 시간 충전을 소비할 필요가 없습니다. 맥 시스템은 말하자면 충전 에리어인 도로 중에 구역아래에 매장되고, 추가 공간을 요구하지 않습니다.
양쪽 접촉과 귀납적 맥 시스템은 구현될 수 있습니다. 접촉 형식 맥 시스템을 위해, 접촉 아아치는 차량 본체의 바닥에 설치될 필요가 있고 접촉 아아치가 표면인 길에서 끼워진 과금 요소와 연락함으로써 즉석고 전류를 획득할 수 있습니다. 전기 차량이 MAC 지역을 순항할 때, 그것의 충전과정은 펄스 충전입니다. 귀납적 맥 시스템을 위해, 탑재하고 있는 접촉 아아치는 유도성 코일에 의해 대체되고 표면인 길에서 끼워진 과금 요소가 강자계를 발생시키는 고전류 와인딩에 의해 대체됩니다. 분명히 접촉 아아치의 기계손과 설치 위치와 같은 요인의 영향에 기인하여 접촉 유형 맥은 사람들에게 매우 매력적이지 않습니다.
결론적으로
요약에서, 전기 자동차를 위한 전기적으로 전도성 있는 충전 장치와 IEC 61851 표준 거래. 이러한 기준은 네 다양한 장입 모드를 묘사합니다.
첫번째 3이지 방식은 교류 전력을 EV 탑승하는 충전기에게 제공합니다 ; 그러나, 모드 4는 직접적으로 DC 전력을 배터리에게 전달하고, 탑승하는 충전기를 우회합니다. 치안을 목표로 삼으면서, 모드 3은 다양한 관리와 방지 기능을 사용합니다.
충전 장치는 전기 자동차를 위한 중요한 기본적인 지원 시스템과 상용화와 전기 자동차의 산업화의 과정의 중요 링크인 전기 자동차의 운영에게 에너지 공급을 제공합니다. 전기 차량 업계의 급격한 발달과 함께, 충전 기술은 산업의 개발을 제한하는 핵심 요인 중 하나가 되었고 지적이고 빠른 과금 방법이 전기 차량 충전 기술의 개발 트랜드가 되었습니다.
전기자동차 충전장치를 분류하기 위한 다른 방법이 있습니다. 일반적으로, 그것은 장치를 부과한 탑재하고 있는 충전 장치와 외장으로 분할될 수 있습니다. 에너지 대체의 다른 방법에 따르면 전기 자동차 배터리를 충전시킬 때, 충전 장치는 접촉 유형과 인덕션 유형으로 분할될 수 있습니다. 전기 자동차는 빨리 청구한 저속 충전, 배터리 스와핑, 무선 충전, 모바일 충전과 다양한 과금 방법에 따른 다른 방법으로 분할될 수 있습니다. 이 기사에서, 우리는 국제 전기 표준 회의 (IEC)에 의해 지정된 다양한 전기 차량 장입 모드를 도입할 것입니다.
국제 표준은 전기 차량 시장의 필요를 충족시켜 주기 위해 개발되고 있습니다. 전기 자동차의 세계적 입양은 전기 차량 시장에서 안전과 신뢰성과 상호운용성을 다루는 잘 확립되어 있는 국제 표준에 의존합니다.
이 기사에서, 우리는 국제 전기 표준 회의 (IEC)에 의해 지정된 다양한 EV 장입 모드를 검토할 것입니다. 이러한 방식은 전기 자동차를 위한 전도성 있는 충전 장치를 상대하는 IEC 61851 기준에 명시됩니다. 기준은 네 다양한 장입 모드 - 모드 1, 모드 2, 모드 3과 모드 4를 묘사합니다.
IEC은 또한 전기 차량 충전 기술에 대한 다른 기준을 개발했습니다. 예를 들면, IEC 62196이 플러그, 소켓, 차량 커넥터와 자동차 주입구에 대해 논의하는 반면에, IEC 61980은 전기 자동차를 위한 무선 파워 전달 (WPT) 시스템에 대해 논의합니다.
케이블 접속의 다른 유형
IEC 61851-1은 다음과 같은 수치들에 나타난 바와 같이, 세 다양한 연결 방법을 설명합니다 :
케이스 A 케이블은 영구히 전기 차량에 연결되지만, 그러나 EVSE가 충전소에 분리할 수 있습니다 (또한 EVSE - 전기 차량 공급 시설로 불립니다). 케이스 B는 양쪽 끝에 분리할 수 있는 케이블을 상세화하고 경우 Ｃ가 EVSE에 영구히 첨부되는 케이블입니다.
장입 모드 1
이 방식으로, 전기 자동차는 단일 가구 배출구에 직접적으로 연결됩니다. 이 방식의 최대 전류는 16A입니다, 단일-위상이 250V를 초과하지 않고 3상이 480V를 초과하지 않습니다.
방식 1은 가장 단순한 장입 모드이고, EV와 충전점 사이의 어떠한 통신도 지원하지 않습니다. 이 과금 모델은 많은 국가에서 금지되거나 제한됩니다.
충전 모드 2
단일 가구 배출구는 항상 실제 척도에 동력을 공급하지는 않습니다. 덧붙여, 국내 응용을 위해 설계된 수용부와 플러그는 최대 정격에 직류에 견디지 않을지도 모릅니다.
그것이 EV를 가지고 있다면서 통제와 안전 장치 없이 연장기간 동안 연결된 소켓이 전기 쇼크의 더 리스크를 증가시키는 이유입니다. 이 문제를 해결하기 위해, 전문가들은 케이블을 고발하는 특별 유형을 사용하는 장입 모드 2를 개발했고, 케이블 내 통제와 보호 소자 (IC-CPD)를 갖추고 있습니다.
IC-CPD는 요구된 제어와 안전 기능을 수행합니다. 이 방식의 최대 전류는 32A입니다, 최대 전압이 3상을 위해 단일-위상과 480v에 대해 250V를 초과하지 않습니다. 모드 2는 양쪽 국내 산업적 소켓을 위해 사용될 수 있습니다.
이 방식의 안전 기능은 보호 접지선을 발견하고 모니터링할 수 있습니다. 모드 2는 또한 과전류와 과온도 보호를 지원합니다. 게다가 EV로의 연결을 발견하고 그것의 충전용 전원 수요를 분석하는 동안 EVSE는 기능을 바꿀 수 있습니다.
충전 모드 2와 지원 케이블은 아래의 그림에 나타납니다 :
모드 2가 개인적 혐의를 위해 사용될 수 있는 동안, 공중 사용은 또한 많은 국가에서 제한됩니다.
충전 모드 3
이 모델은 헌신적 EVSE와 EV 탑승하는 충전기를 사용합니다. 충전소로부터의 AC 전류는 배터리를 충전하기 위해 탑승하는 회로에 적용됩니다. 다중 제어와 보호는 치안을 보장하기 위해 작용합니다. 이것들은 EVSE와 EV 사이에 보호 접지선과 연결을 검증할 것을 포함합니다.
덧붙여, 이 방식은 케이블 조립의 최대 전기 성능에 충전 전류를 맞춥니다. 이 장입 모드는 250A의 최대 전류를 가지고 있고, 250V 1 단계 또는 480V 3 단계 네트워크로 설정될 수 있습니다. 그것은 또한 적합한 운용 모드를 모드 2로 지원하고, 여기서 양쪽 단일-위상과 3상을 위한 최대 전류가 32A 이하 제한됩니다.
어떤 3 연결고리의 가능성 (케이스 A와 케이스 B와 경우 Ｃ)은 이 방식으로 사용될 수 있습니다. 시나리오 비와 시나리오 Ｃ는 아래 보여집니다.
이 패턴이 어떻게 충전소와 전기 차량을 통신을 규정하는지 보도록 합시다. 모드 3의 제어 감시 회로는 아래의 그림에 나타납니다.
스위치 S1, S2와 S3의 주에 따라서, 다양한 전압 레벨은 파일럿 접촉에 나타날 것입니다. "이것은 다른 충전 단계를 대표하는데 사용될 수 있습니다. 전기 차량은 다음과 같이 충전 사이클을 시작할 수 있습니다 :
플러그인하기 전에 충전은 전보를 치고 S2를 바꾸고 S3이 끊어지고 S1이 12v DC 전력 공급 장치에 연결됩니다. 이 경우에, EVSE는 파일럿 접촉에 있는 12v DC를 측정합니다 (EV가 연결되지 않는다는 것을 EVSE가 깨닫습니다).
충전 케이블이 EV와 EVSE에 연결된 후, 약 9v에 드라이버의 교신에 전압을 감소시키면서, EV 옆 위의 제관은 S3을 켤 수 있습니다. 더 케이블이 양쪽 EV와 EVSE에 연결되는 노티파이 EVSE. 덧붙여, 파일럿 결합에 있는 DC 9v 신호는 EVSE가 준비되지 않다고 EV에게 말할 것입니다.
EVSE가 EV를 고발할 준비가 될 때, 그것은 진동자에 S1을 연결합니다. 파일럿 접촉에 있는 PWM 신호는 전기 차량 전원이 준비된다고 EV에게 말합니다.
그리고 나서 그것이 또한 준비된다는 것을 나타내는 파일럿 접촉에 약 6v를 생산하면서, EV는 S2를 켭니다. 이 단계에 발생된 전압은 R3 레지스터 값에 의존합니다. 이 저항기의 가치는 환기가 이 충전 에리어에 필요한지 상술합니다. R3 = 1.3 kΩ, 드라이버의 접촉 전압이 6 Ｖ입니다. 이것은 공기 순환을 요구하지 않는 충전 에리어에 상당합니다. 필요할 경우에, R3 = 270Ω과 3 Ｖ의 접촉 전압.
S2는 차량이 청구하고 있거나, 어떠한 이유에 대해도 요금을 부과하는 것을 멈추고 싶을 때 꺼질 수 있습니다. 이것은 9v에 대한 PWM의 정의 전압 레벨을 변할 것이고 EV가 재충전할 준비가 되지 않는다고 EVSE에게 통보합니다.
충전 모드 4
이것은 dc 출력과 외부 충전기를 포함하는 유일한 장입 모드입니다. DC 전력은 배터리에 직접적으로 전달되고 탑재 충전기가 우회됩니다. 이 방식은 600v DC에 400A의 최대 전류를 제공할 수 있습니다. 이 방식에 연관된 고전력 수준은 높은 수준의 통신과 더 엄격한 보안체를 요구합니다.
모드 4는 충전 케이블이 영구히 충전소에 연결된 채로, 사건 Ｃ로의 연결만을 허락합니다.
두가지 새로운 과금 방법
무선 충전
무선 장입 모드는 케이블을 통하여 에너지를 전할 필요가 없고, 에너지를 전하기 위해 전자 유도, 전계 결합, 자기 공명과 무선 전파를 사용합니다. 무선 장입 모드를 사용하기 위해, 당신은 처음으로 자동차 유도성 충전기를 자동차에 설치할 필요가 있습니다. 차량의 전력 수신부와 전력 공급 부 사이의 어떤 기계적 링크가 없지만, 그러나 전력 본체 수신과 전력 공급 본체 사이의 연결이 더욱 정확하라고 요구됩니다.
기술 성숙과 기초 시설의 한계에 따르게, 무선 충전 기술이 당분간 대량 생산될 수 없다고 전기 전문가들은 믿습니다. 산업에서 주류 무선 충전 기술은 전기 에너지를 전달하기 위해 주로 전자 유도와 자기 공명을 사용하지만, 그러나 자기를 띤 공진 방법이 휴대 전화 단말기 콜의 그것 보다 작은 더 높은 충전 효율과 낮은 전자기 복사 강도를 가지고 있습니다. 코일은 완전히 제휴될 필요가 없으며, 그것이 전자 유도의 한계를 넘어섭니다.
무선 전신 장입 모드의 미래 응용 기대는 헤아릴 수 없습니다. 미래에, 그것은 걷는 동안 청구할 수 있을 것입니다. 전기 에너지는 도로 포장의 전력 공급 시스템으로부터, 또는 자동차에 의해 받아들인 전자파 에너지로부터 나올 수 있습니다.
모바일 충전
자동차가 도로, 소위 모바일 충전 (MAC)에 순항하고 있는 동안 EV 배터리를 위한 이상적 상황은 청구하고 있습니다. 이런 방식으로, 전기 차량 사용자들은 충전소를 찾고, 그들의 자동차를 주차하고 시간 충전을 소비할 필요가 없습니다. 맥 시스템은 말하자면 충전 에리어인 도로 중에 구역아래에 매장되고, 추가 공간을 요구하지 않습니다.
양쪽 접촉과 귀납적 맥 시스템은 구현될 수 있습니다. 접촉 형식 맥 시스템을 위해, 접촉 아아치는 차량 본체의 바닥에 설치될 필요가 있고 접촉 아아치가 표면인 길에서 끼워진 과금 요소와 연락함으로써 즉석고 전류를 획득할 수 있습니다. 전기 차량이 MAC 지역을 순항할 때, 그것의 충전과정은 펄스 충전입니다. 귀납적 맥 시스템을 위해, 탑재하고 있는 접촉 아아치는 유도성 코일에 의해 대체되고 표면인 길에서 끼워진 과금 요소가 강자계를 발생시키는 고전류 와인딩에 의해 대체됩니다. 분명히 접촉 아아치의 기계손과 설치 위치와 같은 요인의 영향에 기인하여 접촉 유형 맥은 사람들에게 매우 매력적이지 않습니다.
결론적으로
요약에서, 전기 자동차를 위한 전기적으로 전도성 있는 충전 장치와 IEC 61851 표준 거래. 이러한 기준은 네 다양한 장입 모드를 묘사합니다.
첫번째 3이지 방식은 교류 전력을 EV 탑승하는 충전기에게 제공합니다 ; 그러나, 모드 4는 직접적으로 DC 전력을 배터리에게 전달하고, 탑승하는 충전기를 우회합니다. 치안을 목표로 삼으면서, 모드 3은 다양한 관리와 방지 기능을 사용합니다.
