What types of charging stations and connectors are available

Електромобілі вже понад десять років присутні на світовому ринку, але досі виробники не мають загального стандарту для зарядних станцій і роз’ємів. Скільки континентів випускають електричні транспортні засоби, стільки існує рішень. Складно прихильникам електрокарів не заплутатися у різноманітті підключень, тож розберемо основні види, які присутні в нашій країні.

Стандарти зарядних станцій

Сучасний електродвигун використовує трифазні синхронні (асинхронні) електричні потоки змінного струму. Інвертор перетворює постійний струм від тягового акумулятора на змінний для електромотора. Основна батарея в електромобілі живиться виключно постійним струмом. Підживлення батареї може відбуватися безпосередньо при підключенні до мережі з постійним струмом (швидка зарядка), а також від мережі зі змінним струмом, але через інвертор в автомобілі, який перетворює змінний струм на постійний (повільна зарядка).

На швидкість зарядки впливатиме: 

• сила струму;
• напруга у мережі;
• можливості самої батареї та складових електромобіля;
• пропускна спроможність кабелю;
• температурний режим акумулятора;
• погодні умови.

Якщо стандартної мережі напруга становить 220В, тобто мережі, де вона зростає до 380В. Наприклад, у будинках, де є трифазна лінія для підключення електроприладів, що вимагають для повноцінної роботи максимальної сили струму для повноцінної роботи: духовки, плити і так далі.

Сьогодні є кілька стандартів зарядних станцій, які розрізняють за силою струму. У Європі діє:

Mode 1 – заряджання змінним струмом від побутової мережі.
Потужність: 3,7 кВт
Змінний струм: до 16 А
Напруга: 220–240 В
Час заряду: 12-22 ч
Практично не застосовується, оскільки не забезпечує належної безпеки.

Mode 2 (Level 1) – заряджання змінним струмом від побутової мережі спеціальним кабелем.
Потужність: до 3,7 або 7,4 кВт
Змінний струм: від 16 – 32 А
Напруга: 220-240 В
Час заряду: 8-12 ч
Найрозповсюдженіший засіб, особливо для домашньої зарядки.

Mode 3 (Level 2) – одно- або трифазна зарядка змінним струмом з використанням спеціального роз’єму.
Потужність: до 22 – 43 кВт
Змінний струм: до 32 – 63 А
Напруга: 260 – 320 В
Час заряду: 2,5 – 3 ч
Використовується на зарядних станціях загального користування і окремо встановлюється для домашнього.

Mode 4 (Level 3) – зарядка постійним струмом.
Потужність: до 50 – 350 кВт
Постійний струм: до 400 А
Напруга: до 600 В
Час заряду: 1,5 – 2 ч
Доступна на станціях загального користування. Вимагає спеціального роз’єму. Технічні характеристики електромобіля повинні підтримувати таку функцію.

Різні типи зарядок та роз’ємів

Необхідно знати, що від напруги та сили струму залежить вибір кабелю для заряджання. Стандартно виробники пропонують у комплекті до машини кабель під Mode 2, для повільної зарядки, оскільки це найбезпечніший для електромобіля засіб поповнити запас ходу. Це гарантує довге служіння акумулятору, але вимагає багато часу на відновлення ємності. 

Більш швидкий засіб вимагає відповідного кабелю, здатного витримати високу напругу. Це трифазний кабель із спеціальним роз’ємом. Такі кабелі зазвичай пропонують, як додаткову опцію або його можна замовити окремо, наприклад, у EcoFactor. З ним можна втричі скоротити час зарядки від потужної трьохфазної розетки. І саме його потрібно буде використовувати на громадських зарядних станціях.

В залежності від країни виробництва електричного автомобіля будуть різними типи роз’ємів:

Type 1 (J1772)
Американський стандарт, який діє з 2009 року й досі, у тому числі й у Японії. Це однофазний п’ятиконтактний роз’єм для електромереж зі змінним струмом та напругою 220–230В з максимальною потужністю зарядки 7,4 кВт та силою струму 32А.
Працює на стандартах Mode 2 і Mode 3.
На 2021 його модернізували, і він здатний передавати потужність до 240 кВт, з силою струму до 600А.
Його використовують електромобілі: Nissan Leaf, Chevrolet Bolt та інші електромобілі та Plug-In Hybrid, привезені з Америки.

Type 2 (Mennekes)
A European seven-pin connector that has been available since 2013 for all electric vehicles on the European market. It is available in single-phase for 7.4 kW (230 V and 32 A) and three-phase, capable of transmitting up to 22 kW (400 V and 32 A), and some stations offer up to 43.5 kW (400 V and 63 A).
It is used by electric vehicles: Renault Zoe, Opel Ampera-e, Hyundai Ioniq, BMW i3, Jaguar I-Pace, Audi E-tron, Mercedes EQC and others.

Tesla Supercharger
The Tesla branded network is designed for owners of Tesla electric vehicles. It provides fast DC charging using a Tesla Type 2 connector or a Tesla CCS connector, depending on the model. They can deliver 150-300 kW. This allows the range of the 80% to be replenished in 40 minutes and further charging will last from 2 to 4 hours.

CCS Combo (Combined Charging System)
Combination connector for a range of European, American and Asian electric vehicles. It meets Mode 3 and Mode 4 standards and is divided into two types according to the country: CCS Combo 1 (Type 1) and CCS Combo 2 (Type 2). It delivers the highest possible charging power and speed. Its power is 100 kW (200-500V at 200A).
It is capable of replenishing the range from 20 to 80% in 1.5 hours.
Cables to them are usually already installed at the stations themselves.

CHAdeMO (charge de move)
A type of two-pin connector for accelerated charging of Japanese and American electric vehicles, but also partially found in European vehicles. It offers the most powerful power to charge the battery in 30 minutes up to 80% for 50 kW. It has a maximum power of 62.5 kW (500V and 125A), but there are already even more powerful stations.

GB/T
The Chinese connector is typical of the Chinese market. It is similar to the Type 2 Mennekes connector, but does not meet the technical specifications. It is available in two types: slow charging (AC) and fast charging (DC).

It is worth noting that direct current fast charging stations usually come with cables for the appropriate connector and do not need to be purchased separately, while Type1 and Type2 accelerated charging cables are often included with the electric vehicle or offered as an option.

ECOFACTOR now produces charging stations with fast charging connectors and AC charging stations with several types of connectors, which is convenient for users of different electric vehicles. Type 2 or Type 1 charging cables are available separately.