К вопросу о зарядных терминалах для электромобилей

В связи с ярко выраженной тенденцией со стороны лидеров мирового автостроения по созданию и продажи легковых электромобилей параллельно должны решаться вопросы их зарядки в эксплуатации. Однако в конструкции как самих зарядных устройств, так и кабельных разъемов до сих пор царит полный разнобой. Одних только разновидностей вилок и розеток насчитывается целый десяток: есть разъемы отдельно для переменного и постоянного тока, причем везде − в Японии, Китае, Европе и США − они свои.

Около года назад в Европе был сертифицирован и стандартизован разъем Тип 2 для переменного тока, предложенный немецкой компанией Mennekes. Подобный разъем принят и в Китае, но использовать его в европейских сетях нельзя − назначение контактов иное.

В США еще в 1996 году был принят стандарт Общества автомобильных инженеров SAE за номером J1772, который узаконил конструкции зарядных станций и соответствующей арматуры для Север­ной Америки. Позже аналогичные документы появились в Европе и Японии.

В настоящее время семь автопроизводителей − Audi, BMW, Daimler, Ford, General Motors, Porsche и Volkswagen − заключили соглашение о создании унифицированных зарядных устройств и стандартных компьютерных программ для управления подобными электросетями. Но в Renault, к примеру, пока используют свой «электрический» протокол ZE Ready, причем недавние контракты на поставку более 15 тысяч развозных фургончиков Kangoo Z.E. на электротяге уже вынуждают заказчиков строить разветвленную сеть зарядных терминалов «под Renault» Партнер французов, транснациональная энергокомпания Schneider Electric, разрабатывает серию зарядных станций Evlink под стандарт ZE Ready − во Франции уже есть около семисот агентов, имеющих сертификат на установку станций в жилых домах, и около полутора сотен компаний, которые могут оборудовать соответствующей сетью коллективные стоянки.

Компактное зарядное устройство для подзарядки электромобилей
(рис. 7.4) освоено производством фирмой Ensto (Финляндия) с 2009 года и к настоящему времени их продано более 1000 шт. Отличительной особенностью зарядного устройства является, как рекламирует его фирма, «предмет уличного интерьера». Исполнение может быть как напольное, так и настенное.

Рис. 7.4. Зарядное устройство Ensto

Зарядные устройства Ensto EVТ подходят для обычной 8-ми часовой зарядки (однофазной, 16 А) и быстрой EVС (трехфазной, 32 А) зарядки в течение 1,5-3 часов. Трехцветный светодиодный индикатор показывает статус зарядки, а также демонстрирует все некорректные срабатывания и ошибки в работе устройства. По окончании процесса зарядки дисплей под защитной крышкой показывает количество потребленной в процессе зарядки электромобиля электроэнергии. Зарядная станция имеет компактный размер и выполнена из долговечных материалов с использованием кислотоустойчивой нержавеющей стали, которую легко мыть и чистить, поэтому она отлично подходит для установки на улице.

Стойки EVС оснащены специальным оборудованием для идентификации пользователя, позволяющим производить оплату за предоставленные услуги по безналичному расчету.

Особняком стоит Япония: выбирая стандарты для переменного тока, японцы взяли за образец американскую «розетку» J1772. А для постоянного тока они пока используют собственную разработку − стандарт CHAdeMo.

Именно терминалы постоянного тока перспективны для установки в местах, где электромобили нуждаются в максимально быстрой подзарядке. И пока в мире нет единого «постоянноточного» стандарта, вполне возможно, что электромобили для разных рынков будут различаться «заправочными горловинами».

С терминалами переменного тока, которые будут использоваться в частных домах или на стоянках, где электромобили проводят по нескольку часов, определенности больше − там, скорее всего, будет принят стандарт
Тип 2.

Многие автопроизводители уже заказывают такие зарядные станции для своих электромобилей. К примеру, в BMW заключили контракт с электротехническим концерном Siemens на проектирование «универсального» терминала. Простым нажатием кнопки водитель может выбирать нужную программу: «долгую» зарядку переменным током либо «быструю» постоянным. Первые образцы таких устройств уже поступили в опытную эксплуатацию в Мюнхене.

Фирма Nissan совместно с Японской автомобильной федерацией построила специальные автомобили-технички, где бортовой дизель-генератор способен подзаряжать батареи электромобиля Leaf.

Техничка может мобильно осуществлять выезды и, как передвижной терминал, осуществлять подзарядку батареи (рис.7.5).

Рис. 7.5. В японской префектуре Канагава уже работают технички, которые Nissan построил Совместно с Японской автомобильной Федераций – бортовой дизель-генератор способен подзарядить батареи электромобиля Jeaf

Ford выпустил электромобиль Ford Focus Electric и сотрудничает с фирмой Leviton, которая наладила производство компактных терминалов для частного пользования. Аппарат мощностью 7,7 кВт способен зарядить батарею электро-Фокуса всего за три часа и стоит у фордовских дилеров 1499 долларов, включая стоимость монтажа.

В сотрудничестве фирм Ford и CODA осуществляется выпуск настенных терминалов (рис. 7.6 и 7.7).

Рис. 7.6

Рис. 7.7

Не так давно три европейские компании, ведущие специалисты в области электрооборудования и компонентов для электрических систем, такие как Schneider Electric, Legrand и Scame, образовали альянс − EV Plug Alliunce − с целью разработать эффективные и безопасные устройства для подзарядки электрических и гибридных транспортных средств. Кроме разработки разного рода технологических решений для подзарядки электромобилей специалисты альянса планируют развивать необходимую инфраструктуру для электромобилей во всем мире, а также разработать и внедрить основные стандарты отрасли. Все будет делаться в соответствии с требованиями и стандартами Международной электротехнической комиссии (МЭК). В EV Plug Alliunce отмечают, что быстрая адаптация зарядных станций к европейским стандартам безопасности является на сегодня ключевым фактором успешного развития рынка электромобилей.

Развитие инфраструктуры для электротранспорта пока что сосредоточено вокруг Московского региона. Для изучения возможностей практического применения электротранспорта, разработки и тестирования технических решений был создан проект МОЭСК EV. Реализацией этого проекта занимается ОАО «МОЭСК», предоставляя доступ к своим энергетическим сетям, в партнерстве с компанией «Револьта», которая является исполнителем проекта и оператором зарядных станций. Это первый в своем роде комплексный проект на территории России, в рамках которого предполагается развернуть 28 зарядных станций Revolta различного типа до конца 2012 года, позволяющих также производить экспресс-зарядку электромобилей. Использование таких станций даст возможность зарядить автомобиль за 20 минут.

Сегодня «Револьта» завершает тестирование первой версии сети за­рядных станций, начатое в ноябре 2011 года. Сеть зарядных станций Revolta базируется на собственном программном обеспечении компании, при этом все зарядные станции сети поддерживают международные стандарты зарядки автомобилей и коннекторов. Оплата услуг зарядных станций осуществляется с помощью электронных предоплаченных RFID-карт, пополнить баланс которых можно через сайт компании «Револьта» Клиентами сети могут быть как физические, так и юридические лица, использующие любой вид электротранспорта для собственных нужд.

Сеть Revolta, частично финансируемая инвестициями международного фонда «Enerfund» в размере до полутора миллиардов рублей, будет создана для решения одной из основных прошем на российском рынке электро­транспорта, а именно отсутствия зарядной инфраструктуры. Работа фонда сфокусирована на альтернативной энергетике, разработке и производстве электромобилей а также на развитии экологически чистых технологий. «Enerfund» предоставляет руководству компании «Револьта» профес­сиональные навыки и опыт, глобальные ресурсы и связи, необходимые для успешной реализации проекта. Создание сети зарядных станций послужит катализатором массового выхода на российский рынок производителей электромобилей.

По прогнозам компании «Револьта», большинство электромобилей будут представлены для индивидуального использования частными автовладельцами. Однако примерно 20% всех электромобилей будут использоваться для общественных перевозок пассажиров и грузов легким коммерческим транспортом. Потребность России в зарядной инфраструктуре оценивается как минимум в 500 000 зарядных станций всех типов. Их планируется устанавливать как в публичных местах, так и на корпоративных и частных паркингах.

Средства, выделенные «Enerfund», пойдут на строительство сети за­рядных станций в Москве, Санкт-Петербурге, Краснодаре, Самаре, Калуге и других крупных городах России. В течение последующих двух лет в сеть Revolta войдут 2000 зарядных станций переменного тока и 100 комплексов экспресс-зарядки.

Итак, можно констатировать:

1. Отечественного стандарта по зарядным устройствам для ЭМ на сегодня нет.

2. Существуют международные стандарты:

- EN 604 39-1/-3 − европейский;

- IEC 62196;

- GB − Китай;

- CHAdeMO (международная ассоциация, учрежденная Нисан, Тойота и Мицубиси);

- SAEj 1772.

3. В настоящее время США и Евросоюз разрабатывают единые нормативы для ЭМ.

P.S.

- Есть отечественный стандарт на зарядные устройства ГОСТ Р МЭИ 60335-2-29-98, но он не распространяется на электромобили.

- В Москве фирма «Револьта» предполагает устанавливать зарядные устройства для ЭМ (фирма «Рольф» организовывает опытную эксплуатацию ЭМ Мицубиси).

Представленное выше состояние по зарядным терминалам для ЭМ почеркивает необходимость разработки отечественного стандартного зарядного устройства аналогичного EN 604 39-1/-3.

В приложении даны обзорные материалы по системам подключения зарядных устройств для ЭМ.