Du kanske aldrig har hört förkortningen "EVSE" - utrustning för elfordon - men du har säkert hört talas om dess vanligare namn:laddstation för elfordon. Även om de två monikern kan peka på samma objekt har de olika konnotationer. EVSE är mer exakt (vi kommer att förklara varför tillfälligt) och tenderar att vara mer inkluderande av de komponenter som utgör en EVSE - vilket förmodligen får dig att undra:Vad exakt går in i en EVSE?
National Electronics Manufacturers Association (NEMA) definierar EVSE som:
"[Enheter som] ger elektrisk kraft till fordonet och använder det för att ladda fordonets batterier. EVSE-systemen inkluderar elektriska ledare, tillhörande utrustning, programvara och kommunikationsprotokoll som levererar energi effektivt och säkert till fordonet.”
Den första meningen är lätt nog att förstå. Det är den andra som är viktigare för oss:EVSE är inte bara kontakter du sticker in i din EV för att hålla den surrande på vägen. Deras olika komponenter är en viktig del av det som får dem att fungera, och all förståelse av EVSE som helhet kräver förståelse, på en grundläggande nivå, av dessa komponenter.
Här på EV Connect har vi täckt mycket av mjukvaran och hårdvaran som ingår i en EVSE. I stort sett är de uppdelade i tre huvuddelar:programvaran (inklusive kommunikationsprotokoll) som får allt att fungera, laddstationens hölje och kontakten. Programvaran hjälper till att se till att allt fungerar smidigt, och vi har behandlat dessa program i andra artiklar.
Kapslingen kan ha flera former, allt från väggfästen till tornen du ser vid vissa bensinstationer. Ofta innehåller kapslingen även huvudreläet, som kopplar ström till fordonet på eller av, en kontrollmodul som hanterar reläet och en strömförsörjning. I vissa avancerade fall kan de också ha ett gränssnitt.
Det är pluggen som ibland är den mest förvirrande delen. Olika laddstationer använder olika stickkontakter. Vanligtvis avgörs vilka du hittar av både regionen du befinner dig i och om stationen är en nivå 2 eller en nivå 3. Men generellt sett har de alla samma komponenter och stift, om de är i olika arrangemang. En artikel av Mouser har en användbar grafik som förklarar detta om du vill se den framtill, men dessa komponenter är:en spärr, en mark, en linje 1, en linje 2, en kontrollpilot och en närhetspilot.
Som sagt finns de dock i många olika former. Dessa har ofta ogenomskinliga och svårbegripliga namn, som J1772, Type 2, CHAdeMO och Type 2 Combo. Som ett resultat bygger vissa EVSE-tillverkare laddningsstationer med ett brett utbud av kontakttyper, och elbilsägare har adaptrar med sig...för säkerhets skull.
Trots den (vilseledande) benämningen "laddstation" laddar EVSE inte alltid bilens batteri. Själva laddningen görs inne i fordonet. Så här fungerar det:
När laddkabeln är ansluten till elbilen analyserar kontrollmodulen kontakterna på kontakten för att säkerställa att den är ordentligt ansluten, att bilen är redo att laddas och att laddstationen fungerar. Om allt är grönt driver huvudreläet kabeln som är ansluten till bilen. Om spärren på pluggen slirar, avaktiverar den den för att förhindra ljusbågsbildning. Mycket av det bakom kulisserna här hanteras av mjukvara och kommunikationsprotokoll.
Vad som händer härnäst bestäms av om du använder växelströmsladdning (AC) eller likströmsladdning (DC). Generellt sett är det som faktiskt driver fordonet likström. När du använder en AC-laddare (som fortfarande utgör de flesta kontakttyper) laddar du faktiskt inte batteriet. Du laddar ett inbyggt laddningssystem inuti elfordonet (EV), som sedan omvandlar den kraften till DC-elektricitet och skickar den till batteriet. Om du laddar med likström är detta inte nödvändigt. Istället går strömmen direkt till bilens batteri.
Förståeligt nog är likströmsladdning snabbare och utgör i själva verket huvuddelen av högklassiga laddare på nivå 3. Problemet är att DC-laddningsenheter också är dyrare.
Vilken du än använder avslutas processen här. Du har ett laddat batteri; du kan koppla ur EVSE:n och fortsätta på din glada väg.
Koder, klassificeringssystem och standarder finns i två former när det gäller EVSE:er:de som är inriktade på lokaler för att uppmuntra och underlätta installationen av EVSE:arna och de som är riktade mot EVSE:erna själva, för att säkerställa interoperabilitet och konsekvent kvalitet. Det förra är i allmänhet inriktat på infrastruktur. Det sistnämnda inkluderar ofta krav på strömstyrka, kvalitetskontroll för jordningskablar och kommunikationsprotokoll för att säkerställa att det blir så lite friktion som möjligt vid laddning av dessa fordon.
För att täcka alla standarder, koder och klassificeringssystem som är relevanta för detta ämne skulle det krävas ett fullständigt uppslagsverk. Det är viktigt att titta på de som styr din plats och de enheter du är intresserad av för att lära dig mer, eftersom de ofta bestäms av var du befinner dig. För en kort men grundlig primer, titta gärna igenom detta dokument från National Renewable Electricity Laboratory.
EVSE har vuxit ganska mycket, även under det senaste halvt decenniet. Men som det ser ut har de fortfarande en del kvar att göra. I första hand behövs denna utveckling inom hastighetsområdet. Även de snabbaste laddarna kan fortfarande ta en halvtimme att fylla på ett tomt batteri. Många förare – särskilt i USA – är redan oroliga över möjligheten att sitta fast någonstans utan avgift eller försena sin resa. För att elbilar ska göra fossilbränslefordon helt föråldrade måste de uppfylla sin bekvämlighetsnivå. Och för att göra det måste de kunna ladda en bil på ett nafs.
Mer än så kommer den fortsatta utvecklingen av EVSE-teknologin naturligtvis att sänka priserna på de enheter som en gång var i framkant. Detta innebär att ytterligare ett hinder för den breda användningen av elbilsteknik – priset – kommer att försvinna.
För att fortsätta resan mot full användning av elbilar över hela landet, kan innovation inte bara komma från bilarna själva. Den måste också komma från enheterna och programvaran från EV Connect som hjälper till att ladda dem. Så om vi vill gå framåt är det viktigt att uppmärksamma EVSE också.
