ซับซ้อนกว่าที่คิด? คู่มือฉบับสมบูรณ์เกี่ยวกับมาตรฐานอินเทอร์เฟซการชาร์จระดับโลกสำหรับรถยนต์พลังงานใหม่

รถยนต์พลังงานใหม่ หมายถึง รถยนต์ที่ใช้เชื้อเพลิงหรือแหล่งพลังงานที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิมเป็นแหล่งพลังงาน มีลักษณะเด่นคือการปล่อยมลพิษต่ำและประหยัดพลังงาน โดยพิจารณาจากแหล่งพลังงานหลักและวิธีการขับเคลื่อนที่แตกต่างกันรถยนต์พลังงานใหม่แบ่งออกเป็น รถยนต์ไฟฟ้าบริสุทธิ์ รถยนต์ไฟฟ้าปลั๊กอินไฮบริด รถยนต์ไฟฟ้าไฮบริด รถยนต์ไฟฟ้าขยายระยะทาง และรถยนต์เซลล์เชื้อเพลิง โดยรถยนต์ไฟฟ้าบริสุทธิ์มียอดขายพุ่งสูงสุด

รถยนต์ที่ใช้น้ำมันเชื้อเพลิงไม่สามารถทำงานได้หากปราศจากน้ำมันเชื้อเพลิง สถานีบริการน้ำมันทั่วโลกส่วนใหญ่มีน้ำมันเบนซินสามเกรดและน้ำมันดีเซลสองเกรด ซึ่งค่อนข้างง่ายและเป็นสากล การชาร์จรถยนต์พลังงานใหม่ค่อนข้างซับซ้อน ปัจจัยต่างๆ เช่น แรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ ประเภทอินเทอร์เฟซ AC/DC และปัญหาในอดีตของแต่ละภูมิภาค ส่งผลให้มาตรฐานอินเทอร์เฟซการชาร์จสำหรับรถยนต์พลังงานใหม่ทั่วโลกมีความหลากหลาย

จีน

เมื่อวันที่ 28 ธันวาคม 2015 จีนได้ประกาศใช้มาตรฐานแห่งชาติ GB/T 20234-2015 (อุปกรณ์เชื่อมต่อสำหรับการชาร์จไฟฟ้าแบบนำไฟฟ้าของยานยนต์ไฟฟ้า) หรือที่เรียกอีกอย่างว่ามาตรฐานแห่งชาติฉบับใหม่ เพื่อทดแทนมาตรฐานแห่งชาติฉบับเดิมที่ใช้ในปี 2011 ซึ่งประกอบด้วย 3 ส่วน ได้แก่ GB/T 20234.1-2015 ข้อกำหนดทั่วไป, GB/T 20234.2-2015 อินเทอร์เฟซการชาร์จ AC และ GB/T 20234.3-2015 อินเทอร์เฟซการชาร์จ DC

นอกจากนี้ “แผนการดำเนินงานสำหรับจีบี/ทีสำหรับอินเทอร์เฟซโครงสร้างพื้นฐานการชาร์จยานยนต์ไฟฟ้า” ระบุว่าตั้งแต่วันที่ 1 มกราคม 2560 เป็นต้นไป โครงสร้างพื้นฐานการชาร์จที่ติดตั้งใหม่และยานยนต์ไฟฟ้าที่ผลิตใหม่จะต้องเป็นไปตามมาตรฐานแห่งชาติฉบับใหม่ นับตั้งแต่นั้นมา อินเทอร์เฟซการชาร์จ โครงสร้างพื้นฐาน และอุปกรณ์เสริมสำหรับการชาร์จยานยนต์พลังงานใหม่ของจีนก็ได้รับการกำหนดมาตรฐานทั้งหมด

อินเทอร์เฟซการชาร์จ AC มาตรฐานแห่งชาติใหม่ใช้การออกแบบแบบ 7 รู ภาพแสดงหัวปืนชาร์จ AC และรูที่ตรงกันได้รับการติดฉลากไว้ CC และ CP ใช้สำหรับยืนยันการเชื่อมต่อการชาร์จและควบคุมทิศทางตามลำดับ N คือสายกลาง L คือสายไฟ และตำแหน่งตรงกลางคือกราวด์ ในบรรดาสายเหล่านี้ สายไฟ L สามารถใช้รูได้สามรู ระบบไฟฟ้า 220V เฟสเดียวทั่วไปสถานีชาร์จไฟฟ้ากระแสสลับโดยทั่วไปใช้การออกแบบแหล่งจ่ายไฟแบบรูเดียว L1

ไฟฟ้าที่อยู่อาศัยของจีนใช้แรงดันไฟฟ้าสองระดับหลักๆ คือ ไฟฟ้าเฟสเดียว 220V~50Hz และไฟฟ้าสามเฟส 380V~50Hz ปืนชาร์จไฟเฟสเดียว 220V มีกระแสไฟฟ้าที่กำหนดที่ 10A/16A/32A ซึ่งเทียบเท่ากับกำลังไฟฟ้าขาออกที่ 2.2kW/3.5kW/7kWปืนชาร์จสามเฟส 380Vมีกระแสไฟฟ้าที่กำหนด 16A/32A/63A เทียบเท่ากับกำลังไฟฟ้าขาออก 11kW/21kW/40kW

มาตรฐานแห่งชาติใหม่แท่นชาร์จรถยนต์ไฟฟ้ากระแสตรงใช้การออกแบบแบบ “9 หลุม” ดังแสดงในภาพปืนชาร์จ DCหัว รูตรงกลางด้านบน CC1 และ CC2 ใช้สำหรับยืนยันการเชื่อมต่อพลังงาน S+ และ S- เป็นสายสื่อสารระหว่างบอร์ดนอกเครื่องชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าและรถยนต์ไฟฟ้า รูสองรูที่ใหญ่ที่สุด คือ DC+ และ DC- ใช้สำหรับชาร์จแบตเตอรี่และเป็นสายไฟฟ้ากระแสสูง ส่วน A+ และ A- เชื่อมต่อกับเครื่องชาร์จนอกรถ เพื่อจ่ายไฟเสริมแรงดันต่ำให้กับรถยนต์ไฟฟ้า ส่วนรูตรงกลางใช้สำหรับต่อลงกราวด์

ในด้านประสิทธิภาพการทำงานสถานีชาร์จ DCแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดคือ 750V/1000V กระแสไฟฟ้าที่กำหนดคือ 80A/125A/200A/250A และกำลังการชาร์จสามารถเข้าถึง 480kW ชาร์จแบตเตอรี่ของรถยนต์พลังงานใหม่ได้ครึ่งหนึ่งในเวลาเพียงไม่กี่สิบนาที