電気自動車は今や私たちの道路では当たり前になっており、世界中で電気自動車用の充電インフラが構築されつつあります。これはガソリンスタンドの電気と同等であり、近い将来、どこにでも普及するでしょう。
しかし、興味深い疑問が浮かび上がります。エアポンプは単に液体を穴に注ぐだけなので、長い間ほぼ標準化されてきました。しかし、EV充電器の世界ではそうではありませんので、現状を詳しく見ていきましょう。
電気自動車の技術は、ここ 10 年ほどで主流になって以来、急速に発展してきました。ほとんどの電気自動車の航続距離はまだ限られているため、自動車メーカーは実用性を向上させるために、長年にわたり充電速度の速い車両の開発に取り組んできました。これは、バッテリー、コントローラーのハードウェアおよびソフトウェアの改良によって実現されています。充電技術は、最新の電気自動車がわずか 20 分で数百マイルの航続距離を追加できるまでに進歩しました。
しかし、この速度で電気自動車を充電するには大量の電力が必要です。そのため、自動車メーカーや業界団体は、最高級の自動車バッテリーにできるだけ早く高電流を供給するための新しい充電規格の開発に取り組んできました。
目安として、米国の一般的な家庭用コンセントは 1.8 kW を供給できます。このような家庭用コンセントから最新の電気自動車を充電するには 48 時間以上かかります。
対照的に、現代の EV 充電ポートは、場合によっては 2kW から 350kW までを伝送でき、そのためには高度に特殊化されたコネクタが必要です。自動車メーカーが車両により多くの電力をより高速に注入することを目指しているため、長年にわたってさまざまな規格が登場しています。現在最も一般的な選択肢を見てみましょう。
SAE J1772 規格は 2001 年 6 月に発行され、J プラグとも呼ばれています。5 ピン コネクタは、標準的な家庭用電源コンセントに接続すると 1.44 kW での単相 AC 充電をサポートし、高速電気自動車充電ステーションに設置すると 19.2 kW まで充電できます。このコネクタは、2 本のワイヤで単相 AC 電力を伝送し、他の 2 本のワイヤで信号を伝送し、5 番目は保護アース接続です。
2006 年以降、カリフォルニア州で販売されるすべての電気自動車に J プラグが義務付けられ、米国と日本で急速に普及し、他の世界市場にも浸透しました。
タイプ 2 コネクタは、作成者であるドイツのメーカー Mennekes によっても知られており、EU の SAE J1772 の代替として 2009 年に初めて提案されました。その主な特徴は、単相または三相の AC 電力を伝送できる 7 ピンのコネクタ設計で、最大 43 kW の車両を充電できます。実際には、多くのタイプ 2 充電器は 22 kW 以下でしか充電できません。J1772 と同様に、挿入前と挿入後の信号用に 2 つのピンがあります。さらに、保護アース、ニュートラル、および 3 つの AC 相用の 3 つの導体があります。
2013 年、欧州連合は、AC 充電アプリケーション用の J1772 および EV プラグ アライアンス タイプ 3A と 3C コネクタに代わる新しい標準としてタイプ 2 プラグを選択しました。それ以来、このコネクタは欧州市場で広く受け入れられ、多くの国際市場の車両でも利用できるようになりました。
CCS は Combined Charging System の略で、「コンボ」コネクタを使用して DC 充電と AC 充電の両方を可能にします。2011 年 10 月にリリースされたこの規格は、新しい車両に高速 DC 充電を簡単に実装できるように設計されています。これは、既存の AC コネクタ タイプに一対の DC 導体を追加することで実現できます。CCS には、コンボ 1 コネクタとコンボ 2 コネクタの 2 つの主な形式があります。
Combo 1 には、タイプ 1 J1772 AC コネクタと 2 つの大型 DC 導体が装備されています。そのため、CCS Combo 1 コネクタを搭載した車両は、J1772 充電器に接続して AC 充電することも、Combo 1 コネクタに接続して高速 DC 充電することもできます。この設計は、J1772 コネクタが一般的になっている米国市場の車両に適しています。
Combo 2 コネクタは、2 本の大型 DC 導体と結合された Mennekes コネクタを備えています。欧州市場では、これにより、Combo 2 ソケットを備えた自動車は、タイプ 2 コネクタを介して単相または三相 AC で充電したり、Combo 2 コネクタに接続して DC 急速充電を行うことができます。
CCS は、設計に組み込まれた J1772 または Mennekes サブコネクタの標準に従って AC 充電を可能にします。ただし、DC 急速充電に使用すると、最大 350 kW の超高速充電速度が可能になります。
Combo 2 コネクタを備えた DC 急速充電器では、コネクタ内の AC 位相接続とニュートラルが不要なため削除されることに注意してください。Combo 1 コネクタでは、それらは使用されませんが、そのまま残されます。両方の設計は、車両と充電器間の通信に AC コネクタで使用されるものと同じ信号ピンに依存しています。
電気自動車分野の先駆的企業のひとつであるテスラは、自社の車両のニーズを満たす独自の充電コネクタの設計に乗り出しました。これは、他のインフラをほとんどまたは全く必要とせずに、テスラの車両をサポートする急速充電ネットワークを構築することを目指す、テスラのスーパーチャージャー ネットワークの一環として開始されました。
欧州では、テスラは車両にタイプ2またはCCSコネクタを装備していますが、米国では、テスラは独自の充電ポート規格を使用しています。AC単相と三相の両方の充電に加え、テスラスーパーチャージャーステーションでの高速DC充電もサポートできます。
テスラのオリジナルのスーパーチャージャーステーションは、1台あたり最大150キロワットの電力を供給していたが、その後の都市部向けの低電力モデルでは、下限が72キロワットに引き下げられた。同社の最新充電器は、適切に装備された車両に最大250kWの電力を供給できる。
GB/T 20234.3 規格は中国標準化管理局によって発行され、単相 AC と DC の同時急速充電が可能なコネクタを対象としています。中国独自の EV 市場以外ではほとんど知られていませんが、最大 1,000 ボルト DC、250 アンペアで動作し、最大 250 キロワットの速度で充電できるとされています。
中国国内の市場や中国と密接な貿易関係にある国向けに設計された中国製ではない車両にこのポートが搭載されていることはまずありません。
このポートの最も興味深い設計は、おそらく A+ ピンと A- ピンでしょう。これらのピンの定格電圧は最大 30 V、電流は最大 20 A です。規格では、これらは「オフボード充電器によって供給される電気自動車用の低電圧補助電源」と説明されています。
翻訳からは正確な機能が分かりませんが、バッテリーが完全に切れた電気自動車の始動を助けるように設計されているのかもしれません。EVのトラクションバッテリーと12Vバッテリーの両方が消耗すると、自動車の電子機器が起動できず充電器と通信できないため、車両の充電が困難になることがあります。また、トラクションユニットを自動車のさまざまなサブシステムに接続するための接触器に通電することもできません。これらの2つのピンは、自動車の基本的な電子機器を動作させるのに十分な電力を供給し、接触器に電力を供給して、車両が完全に死んでもメインのトラクションバッテリーを充電できるように設計されていると思われます。このことについて詳しいことをご存知でしたら、コメント欄でお気軽にお知らせください。
CHAdeMO は、主に急速充電アプリケーション向けの EV 用コネクタ規格です。独自のコネクタを通じて最大 62.5 kW を供給できます。これは、メーカーに関係なく電気自動車に DC 急速充電を提供するために設計された最初の規格であり、車両と充電器間の通信用の CAN バス ピンを備えています。
この規格は、日本の自動車メーカーの支援を受けて、2010年に世界的に使用されるよう提案されました。しかし、この規格が実際に普及したのは日本だけで、欧州ではタイプ2が使用され、米国ではJ1772とテスラ独自のコネクタが使用されています。EUは、ある時点で、CHAdeMO充電器の段階的な完全廃止を検討しましたが、最終的には充電ステーションに「少なくとも」タイプ2またはコンボ2のコネクタを備えることを義務付けることを決定しました。
2018年5月に、後方互換性のあるアップグレードが発表されました。これにより、CHAdeMO充電器は最大400kWの電力を供給できるようになり、現場のCCSコネクタさえも上回ります。CHAdeMOの支持者は、その本質は米国とEUのCCS規格の相違ではなく、単一の世界規格であると考えています。しかし、日本市場以外では多くの購入を見つけることができませんでした。
CHAdeMo 3.0規格は2018年から開発が進められています。ChaoJiと呼ばれ、中国標準化局と共同で開発された新しい7ピンコネクタ設計を特徴としています。充電速度を900kWまで上げ、1.5kVで動作し、液冷ケーブルを使用することで600アンペアをフルに供給することが期待されています。
これを読んでいると、新しいEVをどこで運転するにしても、さまざまな充電規格があり、頭を悩ませることになるだろうと思われても無理はありません。ありがたいことに、そうではありません。ほとんどの管轄区域では、1つの充電規格をサポートしながら、他のほとんどの規格を排除することに苦労しており、その結果、特定のエリアのほとんどの車両と充電器は互換性があります。もちろん、米国のテスラは例外ですが、テスラにも専用の充電ネットワークがあります。
間違った充電器を間違った場所で間違った時間に使用する人もいますが、通常は必要な場所で何らかのアダプターを使用することができます。今後、ほとんどの新しいEVは販売地域で確立されたタイプの充電器に準拠するため、誰にとっても生活が楽になります。
現在、世界共通の充電規格はUSB-Cです
例外なく、すべてが USB-C を使用して充電される必要があります。私は 100KW の EV プラグを思い描いていますが、これは並列に動作するプラグに詰め込まれた 1000 個の USB C コネクタのセットです。適切な材料を使用すれば、使いやすさを考慮して重量を 50 kg (110 ポンド) 未満に抑えることができるかもしれません。
多くの PHEV や電気自動車は最大 1,000 ポンドの牽引能力があるため、トレーラーを使用して一連のアダプターやコンバーターを運ぶことができます。また、Peavey Mart では、GVWR が数百ポンド余っている場合、今週は発電機も販売しています。
欧州では、タイプ 1 (SAE J1772) と CHAdeMO のレビューでは、ベストセラーの電気自動車の 2 台である日産リーフと三菱アウトランダー PHEV にこれらのコネクタが搭載されているという事実が完全に無視されています。
これらのコネクタは広く使用されており、なくなることはありません。タイプ 1 とタイプ 2 は信号レベルで互換性がありますが (取り外し可能なタイプ 2 からタイプ 1 へのケーブルが可能)、CHAdeMO と CCS は互換性がありません。LEAF には、CCS から充電する現実的な方法がありません。
急速充電器が CHAdeMO に対応しなくなった場合、長距離旅行には ICE 車に戻り、LEAF は地元での使用のみに留めておくことを真剣に検討するでしょう。
私はアウトランダーPHEVを持っています。無料充電契約があるときに試すために、DC急速充電機能を数回使用しました。確かに、20分でバッテリーを80％まで充電できますが、EV走行距離は約20キロメートルになるはずです。
多くの DC 急速充電器は定額制なので、20 キロメートルの走行で通常の電気料金のほぼ 100 倍を支払うことになり、ガソリンだけで走行する場合よりも大幅に高くなります。1 分単位の充電器も、22 kW に制限されているため、それほど変わりません。
私はアウトランダーが大好きです。EV モードで通勤全体をカバーできますが、DC 急速充電機能は男性の第 3 の乳首と同じくらい役に立ちません。
CHAdeMO コネクタはすべてのリーフ (リーフ?) で同じままであるはずですが、Outlanders では気にする必要はありません。
テスラは、J1772（当然）とCHAdeMO（もっと驚くべきことに）を使用できるアダプターも販売しています。最終的に、CHAdeMOアダプターは廃止され、CCSアダプターが導入されました…ただし、特定の車両、特定の市場に限られます。米国のテスラを、独自のテスラスーパーチャージャーソケットを備えたCCSタイプ1充電器から充電するために必要なアダプターは、どうやら韓国でのみ販売されており（！）、最新の車でしか機能しないようです。https://www.youtube.com/watch?v=584HfILW38Q
アメリカンパワーや日産でさえ、チャデモを段階的に廃止し、CCSに移行すると発表しました。新型日産アリアはCCSとなり、リーフはまもなく生産が終了する予定です。
オランダのEV専門企業Muxsanは、日産リーフのACポートに代わるCCSアドオンを開発しました。これにより、CHAdeMoポートを維持しながら、タイプ2 ACおよびCCS2 DC充電が可能になります。
123、386、356 は見なくても分かります。いや、実は最後の 2 つを混同していたので、確認する必要があります。
そうですね、文脈上リンクされていると想定するとなおさらです...でも、自分でクリックしなければならなかったので、それが該当のものであると思いますが、番号からはまったく手がかりが得られません。
CCS2/Type 2 コネクタは、J3068 規格として米国に導入されました。3 相電力によって大幅に高速化されるため、大型車両での使用が想定されています。J3068 は、相間で 600V に達することができるため、Type2 よりも高い電圧を指定します。DC 充電は CCS2 と同じです。Type2 規格を超える電圧と電流には、車両と EVSE が互換性を判断できるようにデジタル信号が必要です。160A の潜在的電流で、J3068 は 166kW の AC 電力に達することができます。
「米国では、テスラは独自の充電ポート規格を採用しています。AC単相充電と三相充電の両方に対応しています。」
単相のみです。基本的には、DC 機能が追加された、異なるレイアウトの J1772 プラグインです。
J1772 (CCS タイプ 1) は実際には DC をサポートできますが、それを実装しているものを見たことがありません。「ダム」な j1772 プロトコルには「デジタル モードが必要」という値があり、「タイプ 1 DC」は L1/L2 ピンの DC を意味します。「タイプ 2 DC」では、コンボ コネクタ用に追加のピンが必要です。
米国の Tesla コネクタは、三相 AC をサポートしていません。著者は米国と欧州のコネクタを混同していますが、後者 (CCS タイプ 2 とも呼ばれます) はそうしています。
関連トピック：電気自動車は道路税を払わずに道路を走れるのでしょうか？もしそうなら、なぜでしょうか？（完全に実現不可能な）環境保護主義者のユートピアとして、全自動車の90％以上が電気自動車だと仮定した場合、道路を維持するための税金はどこから捻出するのでしょうか？公共の充電設備の費用にその税金を追加することもできますが、人々は自宅でソーラーパネルを使用したり、「農業用」ディーゼル発電機（道路税はかかりません）を使用したりすることもできます。
すべては管轄によって異なります。燃料税のみを請求する場所もあれば、燃料サーチャージとして車両登録料を請求する場所もあります。
ある時点で、これらのコストを回収する方法の一部は変更する必要があるでしょう。走行距離と車両の重量に基づいて料金が決まる公平なシステムを導入してほしいと思います。走行距離と車両の重量によって、道路上での損耗の程度が決まります。燃料に対する炭素税の方が、競争の場としてより適しているかもしれません。
投稿日時: 2022年6月21日
