Elektrikli araçlar artık yollarımızda yaygınlaştı ve dünya çapında bunlara hizmet edecek şarj altyapısı kuruluyor. Bu, benzin istasyonlarındaki elektriğe eşdeğer ve yakında her yerde olacaklar.
Ancak bu, ilginç bir soruyu gündeme getiriyor. Hava pompaları basitçe deliklere sıvı döker ve uzun zamandır büyük ölçüde standartlaştırılmıştır. Ancak elektrikli araç şarj cihazları dünyasında durum böyle değil, bu yüzden mevcut durumu inceleyelim.
Elektrikli araç teknolojisi, son on yılda yaygınlaşmasından bu yana hızlı bir gelişme gösterdi. Çoğu elektrikli aracın menzili hala sınırlı olduğundan, otomobil üreticileri yıllar içinde pratikliği artırmak için daha hızlı şarj olan araçlar geliştirdi. Bu, batarya, kontrol donanımı ve yazılımındaki iyileştirmeler sayesinde elde ediliyor. Şarj teknolojisi, en yeni elektrikli araçların artık sadece 20 dakikada yüzlerce kilometre menzil ekleyebileceği noktaya kadar ilerledi.
Ancak, elektrikli bir aracı bu hızda şarj etmek çok fazla elektrik gerektirir. Sonuç olarak, otomobil üreticileri ve sektör grupları, en üst düzey otomobil bataryalarına mümkün olan en kısa sürede yüksek akım sağlamak için yeni şarj standartları geliştirmek üzere çalışmaktadır.
Örnek olarak, ABD'deki tipik bir ev prizi 1,8 kW güç sağlayabilir. Bu tür bir ev prizinden modern bir elektrikli aracı şarj etmek 48 saat veya daha fazla sürer.
Buna karşılık, modern elektrikli araç şarj portları bazı durumlarda 2 kW'tan 350 kW'a kadar güç taşıyabilir ve bunu yapmak için oldukça özel konektörler gerektirir. Otomobil üreticileri, araçlara daha yüksek hızlarda daha fazla güç aktarmayı hedefledikçe, yıllar içinde çeşitli standartlar ortaya çıkmıştır. Şimdi günümüzdeki en yaygın seçeneklere bir göz atalım.
SAE J1772 standardı Haziran 2001'de yayınlanmıştır ve J Fişi olarak da bilinir. 5 pinli konektör, standart bir ev tipi elektrik prizine bağlandığında 1,44 kW'lık tek fazlı AC şarjı destekler ve yüksek hızlı elektrikli araç şarj istasyonuna takıldığında bu güç 19,2 kW'a kadar çıkarılabilir. Bu konektör, iki kablo üzerinden tek fazlı AC gücü, diğer iki kablo üzerinden sinyaller iletir ve beşinci kablo koruyucu topraklama bağlantısıdır.
2006'dan sonra, Kaliforniya'da satılan tüm elektrikli araçlar için J fişi zorunlu hale geldi ve kısa sürede ABD ve Japonya'da popülerleşti, diğer küresel pazarlara da yayıldı.
Alman üretici Mennekes'in adıyla da bilinen Tip 2 konnektör, ilk olarak 2009 yılında AB'nin SAE J1772 konnektörünün yerine geçmesi için önerilmiştir. Başlıca özelliği, tek fazlı veya üç fazlı AC gücü taşıyabilen 7 pinli konnektör tasarımıdır ve bu sayede 43 kW'a kadar araçları şarj edebilmektedir. Pratikte, birçok Tip 2 şarj cihazı 22 kW veya daha az güçle sınırlıdır. J1772'ye benzer şekilde, ön takma ve son takma sinyalleri için iki pine sahiptir. Ayrıca koruyucu topraklama, nötr ve üç AC fazı için üç iletkeni bulunur.
2013 yılında Avrupa Birliği, AC şarj uygulamaları için J1772 ve mütevazı EV Plug Alliance Tip 3A ve 3C konektörlerinin yerini alacak yeni standart olarak Tip 2 fişlerini seçti. O zamandan beri, bu konektör Avrupa pazarında yaygın olarak kabul gördü ve birçok uluslararası pazar aracında da mevcuttur.
CCS, Birleşik Şarj Sistemi anlamına gelir ve hem DC hem de AC şarjına izin veren bir "kombine" konektör kullanır. Ekim 2011'de yayınlanan standart, yeni araçlarda yüksek hızlı DC şarjının kolayca uygulanmasını sağlamak üzere tasarlanmıştır. Bu, mevcut AC konektör tipine bir çift DC iletkeni eklenerek elde edilebilir. CCS'nin iki ana formu vardır: Combo 1 konektörü ve Combo 2 konektörü.
Combo 1, Tip 1 J1772 AC konektörü ve iki büyük DC iletkeni ile donatılmıştır. Bu nedenle, CCS Combo 1 konektörüne sahip bir araç, AC şarj için J1772 şarj cihazına veya yüksek hızlı DC şarj için Combo 1 konektörüne bağlanabilir. Bu tasarım, J1772 konektörlerinin yaygınlaştığı ABD pazarındaki araçlar için uygundur.
Combo 2 konektörleri, iki büyük DC iletkenine bağlı bir Mennekes konektörüne sahiptir. Avrupa pazarı için bu, Combo 2 soketli araçların Tip 2 konektörü aracılığıyla tek veya üç fazlı AC ile veya Combo 2 konektörüne bağlanarak DC hızlı şarj ile şarj edilmesine olanak tanır.
CCS, tasarıma entegre edilmiş J1772 veya Mennekes alt bağlantı noktası standardına uygun AC şarjına olanak tanır. Ancak, DC hızlı şarj için kullanıldığında, 350 kW'a kadar yıldırım hızında şarj oranlarına izin verir.
Şunu belirtmekte fayda var ki, Combo 2 konektörlü bir DC hızlı şarj cihazı, gerekli olmadıkları için konektördeki AC faz bağlantısını ve nötrü ortadan kaldırır. Combo 1 konektörü ise kullanılmasalar da bunları yerinde bırakır. Her iki tasarım da araç ve şarj cihazı arasında iletişim kurmak için AC konektörü tarafından kullanılan aynı sinyal pinlerine dayanır.
Elektrikli araç alanında öncü şirketlerden biri olan Tesla, araçlarının ihtiyaçlarını karşılamak üzere kendi şarj bağlantı noktalarını tasarlamaya koyuldu. Bu, Tesla'nın Supercharger ağının bir parçası olarak piyasaya sürüldü ve bu ağın amacı, şirketin araçlarını neredeyse hiç altyapı gerektirmeden desteklemek için hızlı şarj ağı kurmaktır.
Şirket Avrupa'da araçlarını Tip 2 veya CCS konektörlerle donatırken, ABD'de Tesla kendi şarj portu standardını kullanıyor. Bu standart, hem tek fazlı hem de üç fazlı AC şarjı ve Tesla Supercharger istasyonlarında yüksek hızlı DC şarjı destekleyebiliyor.
Tesla'nın orijinal Supercharger şarj istasyonları araç başına 150 kilovata kadar güç sağlarken, daha sonra şehir içi kullanım için üretilen düşük güçlü modellerde bu sınır 72 kilovata düşürüldü. Şirketin en yeni şarj cihazları ise uygun donanıma sahip araçlara 250 kW'a kadar güç sağlayabiliyor.
Çin Standardizasyon İdaresi tarafından yayınlanan GB/T 20234.3 standardı, aynı anda tek fazlı AC ve DC hızlı şarj yapabilen konektörleri kapsar. Çin'in benzersiz elektrikli araç pazarı dışında pek bilinmeyen bu standart, 1.000 volta kadar DC ve 250 ampere kadar akımla çalışabilir ve 250 kilovata kadar şarj hızına ulaşabilir.
Bu bağlantı noktasını Çin'de üretilmeyen, Çin'in kendi pazarı veya yakın ticari bağları olan ülkeler için tasarlanmamış bir araçta bulmanız pek olası değil.
Bu portun belki de en ilginç tasarımı A+ ve A- pinleridir. Bunlar 30 V'a kadar voltaj ve 20 A'ya kadar akım için derecelendirilmiştir. Standartta "harici şarj cihazları tarafından sağlanan elektrikli araçlar için düşük voltajlı yardımcı güç" olarak tanımlanırlar.
Çeviriden tam olarak işlevlerinin ne olduğu net değil, ancak tamamen bitmiş bir bataryaya sahip elektrikli bir aracı çalıştırmaya yardımcı olmak için tasarlanmış olabilirler. Elektrikli aracın çekiş bataryası ve 12V bataryası tamamen boşaldığında, aracın elektronik aksamı uyanamadığı ve şarj cihazıyla iletişim kuramadığı için aracı şarj etmek zor olabilir. Ayrıca, çekiş ünitesini aracın çeşitli alt sistemlerine bağlamak için kontaktörlere de enerji verilemez. Bu iki pim muhtemelen aracın temel elektronik aksamını çalıştırmak ve kontaktörlere güç sağlamak için yeterli gücü sağlamak üzere tasarlanmıştır, böylece araç tamamen bitmiş olsa bile ana çekiş bataryası şarj edilebilir. Bu konuda daha fazla bilginiz varsa, yorumlarda bize bildirmekten çekinmeyin.
CHAdeMO, özellikle hızlı şarj uygulamaları için geliştirilmiş bir elektrikli araç (EV) bağlantı standardıdır. Benzersiz konektörü sayesinde 62,5 kW'a kadar güç sağlayabilir. Bu, (üreticiden bağımsız olarak) elektrikli araçlar için DC hızlı şarj sağlamak üzere tasarlanmış ilk standarttır ve araç ile şarj cihazı arasında iletişim için CAN veri yolu pinlerine sahiptir.
Standart, Japon otomobil üreticilerinin desteğiyle 2010 yılında küresel kullanım için önerildi. Ancak standart yalnızca Japonya'da yaygınlaştı; Avrupa Tip 2'yi, ABD ise J1772 ve Tesla'nın kendi konektörlerini kullanmaya devam etti. Bir noktada, AB CHAdeMO şarj cihazlarının tamamen kaldırılmasını zorunlu kılmayı düşündü, ancak nihayetinde şarj istasyonlarının "en az" Tip 2 veya Combo 2 konektörlerine sahip olmasını şart koşmaya karar verdi.
Mayıs 2018'de, CHAdeMO şarj cihazlarının 400 kW'a kadar güç sağlamasına olanak tanıyan ve hatta alandaki CCS konektörlerini bile geride bırakan geriye dönük uyumlu bir yükseltme duyuruldu. CHAdeMO'nun savunucuları, bunun özünü ABD ve AB CCS standartları arasındaki bir ayrışma yerine tek bir küresel standart olarak görüyorlar. Ancak, Japonya pazarı dışında pek fazla alıcı bulamadı.
CHAdeMo 3.0 standardı 2018'den beri geliştirilmektedir. ChaoJi olarak adlandırılan bu standart, Çin Standardizasyon İdaresi ile işbirliği içinde geliştirilen yeni bir 7 pinli konektör tasarımına sahiptir. Sıvı soğutmalı kablolar kullanılarak şarj hızını 900 kW'a çıkarmayı, 1,5 kV'da çalışmayı ve tam 600 amper akım sağlamayı hedeflemektedir.
Bu yazıyı okurken, yeni elektrikli aracınızla nereye giderseniz gidin, size baş ağrısı verecek bir sürü farklı şarj standardı olduğunu düşünebilirsiniz. Neyse ki, durum böyle değil. Çoğu yetki alanı, diğerlerinin çoğunu dışlarken tek bir şarj standardını desteklemekte zorlanıyor; bu da belirli bir bölgedeki çoğu araç ve şarj cihazının uyumlu olmasını sağlıyor. Elbette, ABD'deki Tesla bir istisna, ancak onların da kendi özel şarj ağları var.
Bazı kişilerin yanlış şarj cihazını yanlış yerde ve yanlış zamanda kullanması mümkün olsa da, genellikle ihtiyaç duydukları yerde bir tür adaptör kullanabilirler. Gelecekte, çoğu yeni elektrikli araç, satış bölgelerinde kullanılan şarj cihazı türlerine bağlı kalacak ve bu da herkes için hayatı kolaylaştıracaktır.
Günümüzde evrensel şarj standardı USB-C'dir.
Her şey istisnasız USB-C ile şarj edilmelidir. 100 kW'lık bir elektrikli araç şarj cihazı hayal ediyorum; bu, paralel olarak çalışan bir fişe sıkıştırılmış 1000 adet USB-C konektöründen oluşuyor. Doğru malzemelerle, kullanım kolaylığı için ağırlığı 50 kg'ın (110 lb) altında tutabilirsiniz.
Birçok PHEV ve elektrikli aracın 1000 pound'a kadar çekme kapasitesi vardır, bu nedenle adaptör ve dönüştürücülerinizi taşımak için bir römork kullanabilirsiniz. Ayrıca, birkaç yüz GVWR'niz varsa, Peavey Mart bu hafta jeneratör de satıyor.
Avrupa'da, Tip 1 (SAE J1772) ve CHAdeMO hakkındaki incelemeler, en çok satan elektrikli araçlardan ikisi olan Nissan LEAF ve Mitsubishi Outlander PHEV'in bu konektörlerle donatılmış olduğu gerçeğini tamamen göz ardı ediyor.
Bu konektörler yaygın olarak kullanılmaktadır ve ortadan kalkmayacaklardır. Tip 1 ve Tip 2 sinyal seviyesinde uyumlu olsa da (çıkarılabilir Tip 2 - Tip 1 kablosuna izin verir), CHAdeMO ve CCS uyumlu değildir. LEAF'in CCS'den şarj etmenin gerçekçi bir yöntemi yoktur.
Eğer hızlı şarj cihazı artık CHAdeMO uyumlu değilse, uzun yolculuklar için içten yanmalı motorlu araca geri dönmeyi ve LEAF'imi sadece yerel kullanım için saklamayı ciddi olarak düşüneceğim.
Benim bir Outlander PHEV'im var. Ücretsiz şarj fırsatım olduğunda birkaç kez DC hızlı şarj özelliğini denedim. Evet, bataryayı 20 dakikada %80'e kadar şarj edebiliyor, ancak bu size yaklaşık 20 kilometrelik bir elektrikli sürüş menzili sağlamalı.
Birçok DC hızlı şarj cihazı sabit fiyatlıdır, bu nedenle 20 kilometre için normal elektrik faturanızın neredeyse 100 katını ödeyebilirsiniz; bu da sadece benzinle araç kullanmanızdan çok daha fazladır. Dakika başına ücretlendirilen şarj cihazı da çok daha iyi değil, çünkü 22 kW ile sınırlıdır.
Outlander'ımı seviyorum çünkü elektrikli araç modu tüm işe gidiş-dönüş yolculuğumu kapsıyor, ancak DC hızlı şarj özelliği bir erkeğin üçüncü memesi kadar işe yaramaz.
CHAdeMO bağlantı noktası tüm yapraklarda aynı kalmalı, ancak Outlander'larda bununla uğraşmayın.
Tesla ayrıca, Tesla'nın J1772 (elbette) ve CHAdeMO (daha da şaşırtıcı bir şekilde) kullanmasına olanak tanıyan adaptörler de satıyor. Sonunda CHAdeMO adaptörünü piyasadan kaldırdılar ve CCS adaptörünü tanıttılar… ancak sadece belirli araçlar için, belirli pazarlarda. ABD'deki Tesla'ları özel bir Tesla Supercharger soketiyle CCS Tip 1 şarj cihazından şarj etmek için gereken adaptör görünüşe göre sadece Kore'de satılıyor (!) ve sadece en yeni araçlarda çalışıyor. https://www.youtube.com/watch?v=584HfILW38Q
American Power ve hatta Nissan, Chademo'yu aşamalı olarak kaldırıp yerine CCS'yi getireceklerini açıkladılar. Yeni Nissan Arya, CCS olacak ve Leaf'in üretimi yakında sona erecek.
Hollandalı elektrikli araç uzmanı Muxsan, Nissan LEAF'in AC portunun yerine geçecek bir CCS eklentisi geliştirdi. Bu eklenti, CHAdeMo portunu korurken Tip 2 AC ve CCS2 DC şarjına olanak tanıyor.
123, 386 ve 356'yı bakmadan biliyorum. Aslında son ikisini karıştırdım, o yüzden kontrol etmem gerek.
Evet, özellikle de bağlamla bağlantılı olduğunu varsayarsak... ama kendim tıklamak zorunda kaldım ve sanırım doğru olan bu, ancak numara bana hiçbir ipucu vermiyor.
CCS2/Tip 2 konektörü, ABD'de J3068 standardı olarak piyasaya sürüldü. Hedeflenen kullanım alanı, 3 fazlı güç sayesinde önemli ölçüde daha yüksek hızlar sağlayan ağır hizmet araçlarıdır. J3068, fazdan faza 600V'a ulaşabildiği için Tip 2'den daha yüksek bir voltaj belirtir. DC şarjı CCS2 ile aynıdır. Tip 2 standartlarını aşan voltajlar ve akımlar, araç ve EVSE'nin uyumluluğu belirleyebilmesi için dijital sinyaller gerektirir. 160A'lık potansiyel bir akımda, J3068 166kW AC gücüne ulaşabilir.
“ABD'de Tesla kendi şarj portu standardını kullanıyor. Hem tek fazlı hem de üç fazlı AC şarjı destekleyebiliyor.”
Bu sadece tek fazlı. Temelde farklı bir yerleşim düzenine sahip ve DC işlevselliği eklenmiş bir J1772 eklentisi.
J1772 (CCS tip 1) aslında DC'yi destekleyebilir, ancak bunu uygulayan bir şey hiç görmedim. "Basit" J1772 protokolünde "Dijital Mod Gerekli" değeri bulunur ve "Tip 1 DC", L1/L2 pinlerinde DC anlamına gelir. "Tip 2 DC" ise kombine konektör için ek pinler gerektirir.
ABD Tesla konektörleri üç fazlı AC'yi desteklemez. Yazarlar ABD ve Avrupa konektörlerini karıştırıyor; Avrupa konektörü (CCS Tip 2 olarak da bilinir) destekler.
İlgili bir konu: Elektrikli arabaların yol vergisi ödemeden trafiğe çıkmasına izin veriliyor mu? Eğer öyleyse, neden? Tüm arabaların %90'ından fazlasının elektrikli olduğu (tamamen imkansız) bir çevreci ütopya varsayarsak, yolların devamlılığını sağlamak için gereken vergi nereden gelecek? Bunu kamuya açık şarj istasyonlarının maliyetine ekleyebilirsiniz, ancak insanlar evlerinde güneş panelleri veya hatta 'tarımsal' dizel jeneratörler de kullanabilirler (yol vergisi yok).
Her şey yargı yetkisine bağlı. Bazı yerlerde sadece yakıt vergisi alınır. Bazı yerlerde ise araç tescil ücreti yakıt ek ücreti olarak alınır.
Bir noktada, bu maliyetlerin karşılanma biçimlerinden bazılarının değişmesi gerekecek. Yol üzerindeki aşınma ve yıpranmayı belirleyen faktörler olan kilometre ve araç ağırlığına dayalı ücretlerin olduğu adil bir sistem görmek isterim. Yakıt üzerine karbon vergisi daha uygun bir çözüm olabilir.
Yayın tarihi: 21 Haz-2022
