전기 자동차는 이제 도로에서 흔히 볼 수 있으며, 이를 지원하기 위한 충전 인프라가 전 세계적으로 건설되고 있습니다. 이는 주유소에서 전기를 충전하는 것과 같으며, 머지않아 어디에서나 볼 수 있게 될 것입니다.
하지만 이는 흥미로운 의문을 제기합니다. 공기 펌프는 단순히 액체를 구멍에 붓는 장치로, 오랫동안 대체로 표준화되어 왔습니다. 하지만 EV 충전기 분야에서는 그렇지 않습니다. 따라서 현재 상황을 살펴보겠습니다.
전기 자동차 기술은 지난 10년 동안 주류가 된 이후 급속한 발전을 이루었습니다. 대부분의 전기 자동차는 여전히 주행 거리가 제한적이기 때문에 자동차 제조업체는 실용성을 높이기 위해 수년에 걸쳐 더 빠른 충전 차량을 개발했습니다. 이는 배터리, 컨트롤러 하드웨어 및 소프트웨어의 개선을 통해 달성되었습니다. 충전 기술이 발전하여 최신 전기 자동차는 이제 단 20분 만에 수백 마일의 주행 거리를 추가할 수 있습니다.
그러나 이 속도로 전기 자동차를 충전하려면 많은 전력이 필요합니다. 그 결과, 자동차 제조업체와 산업 단체는 최고급 자동차 배터리에 가능한 한 빨리 높은 전류를 공급하기 위한 새로운 충전 표준을 개발하기 위해 노력해 왔습니다.
참고로, 미국 일반 가정용 콘센트는 1.8kW의 전력을 공급할 수 있습니다. 이러한 가정용 콘센트에서 최신 전기 자동차를 충전하는 데는 48시간 이상이 걸립니다.
이와 대조적으로, 최신 EV 충전 포트는 경우에 따라 2kW에서 350kW까지 무엇이든 전송할 수 있으며, 이를 위해 고도로 특수화된 커넥터가 필요합니다. 자동차 제조업체가 더 빠른 속도에서 차량에 더 많은 전력을 공급하기 위해 수년에 걸쳐 다양한 표준이 등장했습니다. 오늘날 가장 일반적인 선택 사항을 살펴보겠습니다.
SAE J1772 표준은 2001년 6월에 발표되었으며 J 플러그로도 알려져 있습니다. 5핀 커넥터는 표준 가정용 전원 콘센트에 연결하면 1.44kW의 단상 AC 충전을 지원하며, 고속 전기 자동차 충전소에 설치하면 19.2kW까지 높일 수 있습니다. 이 커넥터는 두 개의 전선으로 단상 AC 전원을 전송하고, 다른 두 개의 전선으로 신호를 전송하며, 다섯 번째 전선은 보호 접지 연결입니다.
2006년 이후, 캘리포니아에서 판매되는 모든 전기 자동차에는 J 플러그가 의무화되었고, 미국과 일본에서 빠르게 인기를 얻었으며, 다른 글로벌 시장으로도 진출했습니다.
2형 커넥터는 독일 제조업체인 메네케스(Mennekes)가 창안한 것으로, 2009년 EU의 SAE J1772를 대체하기 위해 처음 제안되었습니다. 이 커넥터의 주요 특징은 단상 또는 3상 AC 전원을 전달할 수 있는 7핀 커넥터 디자인으로, 최대 43kW의 차량을 충전할 수 있습니다. 실제로 많은 2형 충전기는 최대 22kW 이하에서 충전합니다. J1772와 유사하게 이 커넥터도 삽입 전 및 삽입 후 신호를 위한 핀이 2개 있습니다. 그런 다음 보호 접지, 중성선 및 3개의 AC 위상을 위한 3개의 도체가 있습니다.
2013년에 유럽 연합은 AC 충전 애플리케이션에 사용되는 J1772 및 EV 플러그 얼라이언스 유형 3A 및 3C 커넥터를 대체하는 새로운 표준으로 유형 2 플러그를 선택했습니다. 그 이후로 이 커넥터는 유럽 시장에서 널리 수용되었으며 많은 국제 시장 차량에서도 사용할 수 있습니다.
CCS는 Combined Charging System의 약자로, DC와 AC 충전을 모두 허용하는 "콤보" 커넥터를 사용합니다. 2011년 10월에 발표된 이 표준은 신차에 고속 DC 충전을 쉽게 구현할 수 있도록 설계되었습니다. 이는 기존 AC 커넥터 유형에 DC 도체 한 쌍을 추가하여 달성할 수 있습니다. CCS에는 Combo 1 커넥터와 Combo 2 커넥터의 두 가지 주요 형태가 있습니다.
Combo 1에는 Type 1 J1772 AC 커넥터와 두 개의 대형 DC 도체가 장착되어 있습니다. 따라서 CCS Combo 1 커넥터가 있는 차량은 AC 충전을 위해 J1772 충전기에 연결하거나 고속 DC 충전을 위해 Combo 1 커넥터에 연결할 수 있습니다. 이 디자인은 J1772 커넥터가 일반화된 미국 시장의 차량에 적합합니다.
콤보 2 커넥터는 두 개의 대형 DC 도체에 결합된 메네케스 커넥터를 특징으로 합니다. 유럽 시장의 경우, 콤보 2 소켓이 있는 자동차는 Type 2 커넥터를 통해 단상 또는 3상 AC로 충전하거나, 콤보 2 커넥터에 연결하여 DC 고속 충전이 가능합니다.
CCS는 설계에 내장된 J1772 또는 Mennekes 하위 커넥터의 표준에 따라 AC 충전을 허용합니다. 그러나 DC 급속 충전에 사용하면 최대 350kW의 초고속 충전 속도가 가능합니다.
콤보 2 커넥터가 있는 DC 고속 충전기는 커넥터의 AC 위상 연결과 중성선이 필요하지 않으므로 이를 제거합니다. 콤보 1 커넥터는 해당 부분을 그대로 두지만 사용하지 않습니다. 두 디자인 모두 차량과 충전기 간의 통신을 위해 AC 커넥터에서 사용하는 것과 동일한 신호 핀을 사용합니다.
전기 자동차 분야의 선구적인 기업 중 하나인 Tesla는 자사 차량의 요구 사항을 충족하는 자체 충전 커넥터를 설계하기 시작했습니다. 이는 Tesla의 Supercharger 네트워크의 일부로 출시되었는데, 다른 인프라가 거의 없거나 전혀 없이 자사 차량을 지원하는 빠른 충전 네트워크를 구축하는 것을 목표로 합니다.
유럽에서는 테슬라가 자사 차량에 Type 2 또는 CCS 커넥터를 장착하는 반면, 미국에서는 테슬라가 자체 충전 포트 표준을 사용합니다. 이 표준은 AC 단상 및 3상 충전을 모두 지원할 수 있으며, 테슬라 슈퍼차저 스테이션에서는 고속 DC 충전도 가능합니다.
테슬라의 원래 슈퍼차저 스테이션은 자동차당 최대 150킬로와트를 제공했지만, 이후 도시 지역을 대상으로 한 저전력 모델의 경우 하한이 72킬로와트였습니다. 이 회사의 최신 충전기는 적합한 장비를 갖춘 차량에 최대 250kW의 전력을 공급할 수 있습니다.
GB/T 20234.3 표준은 중국 표준화 관리국에서 발행했으며 단상 AC 및 DC 고속 충전을 동시에 수행할 수 있는 커넥터에 대한 내용을 다룹니다. 중국의 독특한 EV 시장 외부에서는 거의 알려지지 않았지만, 최대 1,000V DC 및 250A에서 작동하고 최대 250kW의 속도로 충전할 수 있는 것으로 평가되었습니다.
중국에서 만들어지지 않은 차량, 중국 국내 시장을 겨냥해 설계된 차량이나 중국과 긴밀한 무역 관계를 맺고 있는 국가를 대상으로 설계된 차량에서는 이 포트를 찾을 수 없습니다.
아마도 이 포트의 가장 흥미로운 디자인은 A+와 A- 핀일 것입니다. 이 핀은 최대 30V의 전압과 최대 20A의 전류로 정격화되어 있습니다. 이 핀은 표준에서 "오프보드 충전기에서 공급되는 전기 자동차용 저전압 보조 전원"으로 설명되어 있습니다.
번역을 통해 정확한 기능이 무엇인지는 알 수 없지만, 배터리가 완전히 방전된 전기 자동차를 시동하는 데 도움이 되도록 설계된 것일 수 있습니다. 전기 자동차의 견인 배터리와 12V 배터리가 모두 방전되면 자동차의 전자 장치가 깨어나 충전기와 통신할 수 없기 때문에 차량을 충전하기 어려울 수 있습니다. 또한 접촉기에는 전원을 공급하여 견인 장치를 자동차의 다양한 하위 시스템에 연결할 수 없습니다. 이 두 핀은 아마도 자동차의 기본 전자 장치를 작동시키고 접촉기에 전원을 공급하여 차량이 완전히 방전된 경우에도 주 견인 배터리를 충전할 수 있도록 충분한 전력을 제공하도록 설계된 것 같습니다. 이에 대해 더 자세히 알고 있다면 댓글로 알려주세요.
CHAdeMO는 주로 고속 충전 애플리케이션을 위한 EV용 커넥터 표준입니다. 고유한 커넥터를 통해 최대 62.5kW를 전달할 수 있습니다. 이는 전기 자동차(제조업체와 관계없이)에 대한 DC 고속 충전을 제공하도록 설계된 최초의 표준이며 차량과 충전기 간의 통신을 위한 CAN 버스 핀을 갖추고 있습니다.
이 표준은 2010년 일본 자동차 제조업체의 지원을 받아 전 세계적으로 사용하도록 제안되었습니다. 그러나 이 표준은 일본에서만 실제로 널리 알려졌으며, 유럽은 Type 2를 고수하고 미국에서는 J1772와 Tesla의 자체 커넥터를 사용하고 있습니다. 한때 EU는 CHAdeMO 충전기의 완전한 단계적 폐지를 강제로 시행하는 것을 고려했지만, 궁극적으로는 충전소에 "최소한" Type 2 또는 Combo 2 커넥터가 있어야 한다는 요구 사항을 결정했습니다.
2018년 5월에 이전 버전과의 호환성을 갖춘 업그레이드가 발표되었는데, 이를 통해 CHAdeMO 충전기는 최대 400kW의 전력을 공급할 수 있게 되어, 현장에서 CCS 커넥터를 능가하게 됩니다. CHAdeMO 지지자들은 CHAdeMO의 본질이 미국과 EU CCS 표준 간의 차이가 아니라 단일 글로벌 표준이라고 생각합니다. 그러나 일본 시장 밖에서는 구매처가 많지 않았습니다.
CHAdeMo 3.0 표준은 2018년부터 개발되어 왔습니다. ChaoJi라고 불리는 이 표준은 중국 표준화 관리 위원회와 협력하여 개발된 새로운 7핀 커넥터 디자인을 특징으로 합니다. 이 표준은 충전 속도를 900kW로 높이고, 1.5kV에서 작동하며, 액체 냉각 케이블을 사용하여 최대 600암페어를 공급할 계획입니다.
이 글을 읽으면서 새로운 전기 자동차를 어디에서 운전하든지 간에 여러 가지 충전 표준이 있어서 골치 아프지 않을까 하는 생각이 들 수도 있습니다.다행히도 그런 생각은 들지 않습니다.대부분 관할권에서는 다른 표준을 대부분 배제하면서 하나의 충전 표준만 지원하는 데 어려움을 겪기 때문에 해당 지역의 대부분 차량과 충전기가 호환되지 않습니다.물론 미국 내 테슬라는 예외이지만, 테슬라도 전용 충전 네트워크를 갖추고 있습니다.
잘못된 충전기를 잘못된 시간에 잘못된 장소에서 사용하는 사람도 있지만, 대개는 필요한 곳에서 어떤 종류의 어댑터를 사용하면 됩니다. 앞으로 대부분의 신형 전기 자동차는 판매 지역에 설치된 충전기 유형을 고수하여 모든 사람의 삶을 더 편리하게 만들 것입니다.
이제 보편적인 충전 표준은 USB-C입니다.
모든 것은 예외 없이 USB-C를 사용하여 충전해야 합니다. 저는 100KW EV 플러그를 구상하고 있는데, 이는 1000개의 USB-C 커넥터를 병렬로 플러그에 밀어 넣은 것입니다. 적절한 재료를 사용하면 사용 편의성을 위해 무게를 50kg(110파운드) 이하로 유지할 수 있을 것입니다.
많은 PHEV와 전기 자동차는 최대 1000파운드의 견인 용량을 가지고 있으므로 트레일러를 사용하여 어댑터와 컨버터를 운반할 수 있습니다. 이번 주에 Peavey Mart에서는 GVWR이 몇백 개 남아 있다면 발전기도 판매합니다.
유럽에서는 Type 1(SAE J1772)과 CHAdeMO에 대한 리뷰에서 가장 많이 팔리는 전기 자동차 두 대인 닛산 리프와 미쓰비시 아웃랜더 PHEV에 이러한 커넥터가 장착되어 있다는 사실이 완전히 무시됩니다.
이러한 커넥터는 널리 사용되고 있으며 없어질 가능성이 없습니다. Type 1과 Type 2는 신호 수준에서 호환되지만(분리 가능한 Type 2-Type 1 케이블 허용) CHAdeMO와 CCS는 호환되지 않습니다. LEAF에는 CCS에서 충전하는 현실적인 방법이 없습니다.
빠른 충전기가 더 이상 CHAdeMO를 지원하지 않는다면, 장거리 여행에는 ICE 차량을 다시 이용하고 LEAF는 현지에서만 사용하는 것을 진지하게 고려할 것입니다.
저는 아웃랜더 PHEV를 가지고 있습니다. 무료 충전 혜택이 있을 때 시험해보려고 DC 고속 충전 기능을 몇 번 사용했습니다. 물론 배터리를 20분 만에 80%까지 충전할 수 있지만, 그러면 EV 주행 거리는 약 20km가 될 겁니다.
많은 DC 고속 충전기는 정액 요금이므로 20km를 주행하면 일반 전기 요금의 약 100배를 지불해야 할 수도 있습니다. 이는 휘발유만으로 주행하는 경우보다 훨씬 더 많은 금액입니다. 분당 충전기도 22kW로 제한되어 있어 크게 나아지지 않습니다.
저는 아웃랜더를 정말 좋아하는데, EV 모드가 출퇴근 거리 전체를 커버해주기 때문이지만, DC 고속 충전 기능은 남자의 세 번째 젖꼭지만큼이나 유용합니다.
CHAdeMO 커넥터는 모든 잎(leaf?)에서 동일하게 유지되어야 하지만, 아웃랜더에는 신경 쓰지 마세요.
테슬라는 J1772(물론)와 CHAdeMO(더 놀랍게도)를 사용할 수 있도록 하는 어댑터도 판매합니다. 결국 CHAdeMO 어댑터는 단종되고 CCS 어댑터가 도입되었습니다. 하지만 특정 차량, 특정 시장에서만 가능했습니다. 테슬라 슈퍼차저 소켓이 있는 CCS Type 1 충전기에서 미국 테슬라를 충전하는 데 필요한 어댑터는 한국에서만 판매되고(!) 최신 차량에서만 작동합니다. https://www.youtube.com/watch?v=584HfILW38Q
American Power와 Nissan조차도 Chademo를 단계적으로 폐지하고 CCS로 전환한다고 밝혔습니다. 새로운 Nissan Arya가 CCS가 될 것이며 Leaf는 곧 생산이 중단될 예정입니다.
네덜란드의 EV 전문 기업 Muxsan은 AC 포트를 대체하기 위해 Nissan LEAF용 CCS 애드온을 출시했습니다. 이를 통해 CHAdeMo 포트를 유지하면서 Type 2 AC 및 CCS2 DC 충전이 가능해졌습니다.
123, 386, 356은 보지 않고도 알 수 있어요. 사실 마지막 두 개는 헷갈렸어요. 확인해야 해요.
네, 특히 문맥상 링크가 있다고 가정하면 더욱 그렇습니다. 하지만 제가 직접 클릭해 보았고, 그게 1번인 것 같았지만, 숫자만으로는 전혀 단서를 얻을 수 없었습니다.
CCS2/Type 2 커넥터는 J3068 표준으로 미국에 도입되었습니다. 3상 전원은 상당히 빠른 속도를 제공하므로 중장비 차량에 사용하는 것이 목적입니다. J3068은 위상 간 600V에 도달할 수 있으므로 Type2보다 더 높은 전압을 지정합니다. DC 충전은 CCS2와 동일합니다. Type2 표준을 초과하는 전압과 전류에는 차량과 EVSE가 호환성을 확인할 수 있도록 디지털 신호가 필요합니다. 160A의 잠재 전류에서 J3068은 최대 166kW의 AC 전력에 도달할 수 있습니다.
미국에서는 테슬라가 자체 충전 포트 표준을 사용합니다. AC 단상 및 3상 충전을 모두 지원합니다.
단상입니다.기본적으로 DC 기능이 추가된 다른 레이아웃의 J1772 플러그인입니다.
J1772(CCS 유형 1)는 실제로 DC를 지원할 수 있지만, 이를 구현한 것을 본 적이 없습니다. "멍청한" j1772 프로토콜은 "디지털 모드 필요" 값을 갖고 "유형 1 DC"는 L1/L2 핀에 DC가 있음을 의미합니다. "유형 2 DC"는 콤보 커넥터를 위한 추가 핀이 필요합니다.
미국 테슬라 커넥터는 3상 AC를 지원하지 않습니다. 저자는 미국 커넥터와 유럽 커넥터를 혼동했는데, 유럽 커넥터(CCS 유형 2라고도 함)는 지원합니다.
관련 주제: 전기 자동차는 도로세를 내지 않고 도로 주행이 허용될까요? 그렇다면 그 이유는 무엇일까요? 모든 자동차의 90% 이상이 전기 자동차인 (완전히 실현 불가능한) 환경주의적 유토피아를 가정할 때, 도로 유지에 필요한 세금은 어디에서 나올까요? 공공 충전 비용에 이를 추가할 수도 있지만, 사람들은 집에서 태양광 패널을 사용하거나 '농업용' 디젤 발전기(도로세 없음)를 사용할 수도 있습니다.
모든 것은 관할권에 따라 다릅니다. 일부 지역에서는 연료세만 부과합니다. 일부 지역에서는 연료 추가 요금으로 차량 등록 수수료를 부과합니다.
어느 시점에서는 이러한 비용을 회수하는 방법 중 일부가 바뀌어야 할 것입니다. 도로에 얼마나 많은 마모와 손상을 입히는지 결정하는 주행 거리와 차량 무게에 따라 수수료가 부과되는 공정한 시스템을 보고 싶습니다. 연료에 대한 탄소세가 경쟁의 장을 위해 더 적합할 수도 있습니다.
게시 시간: 2022년 6월 21일
