CCS Combo 2 kontra CHAdeMO — porównanie złączy szybkiego ładowania DC (IEC 62196-3)

Przewodnik o trybach ładowania IEC 61851 omawia rozróżnienie między trybami 1-4, gdzie tryb 4 oznacza szybkie ładowanie prądem stałym za pomocą zewnętrznej ładowarki. Ten artykuł schodzi o poziom głębiej: jakie systemy złączy są używane do tego szybkiego ładowania DC i dlaczego w Europie jest to niemal wyłącznie CCS Combo 2?

Punkt wyjścia: gniazdo Typu 2

Gniazdo Typu 2 (Mennekes, IEC 62196-2) to europejski standard ładowania prądem przemiennym (tryb 3, zob. przewodnik o sygnale Control Pilot dla powiązanej komunikacji). Ma siedem styków: trzy fazy, przewód neutralny, uziemienie oraz dwa styki sterujące (Control Pilot i Proximity Pilot). Niemal każdy punkt ładowania w Holandii — w domu, w pracy czy na placu ładowania — używa tego gniazda do ładowania AC.

CCS Combo 2: gniazdo Typu 2 rozszerzone o dwa styki DC

CCS (Combined Charging System) Combo 2, znormalizowane w IEC 62196-3, dosłownie bazuje na gnieździe Typu 2: siedem styków AC pozostaje obecnych, a poniżej dodawane są dwa dodatkowe, grubsze styki mocy DC (DC+ i DC-). Jedno gniazdo w pojeździe może więc obsługiwać zarówno ładowanie AC (używając tylko górnej części Typu 2), jak i szybkie ładowanie DC (używając pełnej części Combo). Komunikacja podczas ładowania DC przebiega przez Power Line Communication (PLC) na obwodzie Control Pilot, zgodnie z ISO 15118 (z DIN 70121 jako protokołem poprzedzającym) — ta sama para fizycznych styków sterujących co przy ładowaniu AC, ale z cyfrowym sygnałem danych zamiast samego współczynnika wypełnienia PWM.

CHAdeMO: całkowicie odrębny system złącza

CHAdeMO to pierwotnie japoński standard szybkiego ładowania DC z własnym, okrągłym złączem, całkowicie odrębnym od gniazda Typu 2 — pojazd z gniazdem CHAdeMO ma więc fizycznie odrębne przyłącze obok (lub zamiast) gniazda Typu 2 używanego do ładowania AC. Komunikacja między pojazdem a ładowarką w systemie CHAdeMO przebiega przez magistralę CAN, a nie komunikację PLC stosowaną w CCS.

Dwie kluczowe różnice w skrócie

Dlaczego UE wybrała CCS Combo 2

Komisja Europejska wyznaczyła Combo 2 jako wspólne standardowe złącze dla publicznych ładowarek szybkiego ładowania DC w Unii Europejskiej. Praktyczną zaletą podejścia Combo jest to, że pojazd potrzebuje tylko jednego gniazda do obsługi zarówno ładowania AC, jak i DC, zamiast wymagać dwóch odrębnych gniazd jak w przypadku CHAdeMO. Producenci obsługujący rynek europejski niemal całkowicie przenieśli więc swoje modele na CCS Combo 2; CHAdeMO pozostaje praktycznie istotne głównie dla starszej, wciąż użytkowanej floty (zwłaszcza wcześniejszych generacji modeli japońskich).

Poziomy mocy i przyszły rozwój

Oba systemy były przez lata stopniowo rozwijane w kierunku coraz wyższych mocy ładowania: CCS Combo 2 obsługuje w najnowszych publicznych ładowarkach dużej mocy (HPC) moce znacznie przekraczające 300 kW, podczas gdy nowsza generacja CHAdeMO (współtworzona z chińskimi partnerami pod nazwą ChaoJi) również skaluje się do porównywalnych mocy. Jeśli chodzi o ładowanie dwukierunkowe (V2G, zob. osobny przewodnik na ten temat), CHAdeMO historycznie miało przewagę, ponieważ wczesne wdrożenia V2G działały na CHAdeMO; CCS nadrabia zaległości dzięki nowszej rewizji protokołu komunikacyjnego ISO 15118-20.

Znaczenie praktyczne

Przy ocenie lub instalacji publicznego punktu ładowania DC w Holandii standardem jest obecnie CCS Combo 2; ładowarka, która musi obsługiwać także (starsze) pojazdy japońskie, może wymagać osobnego kabla CHAdeMO obok kabla CCS. Przy diagnozowaniu problemu z ładowaniem istotne jest również, aby wiedzieć, jaki protokół komunikacji ma zastosowanie — problem sprzężenia PLC w CCS wymaga innego podejścia diagnostycznego niż awaria magistrali CAN w CHAdeMO.

Typowe błędy

1. Traktowanie CCS Combo 2 i zwykłego gniazda Typu 2 jako tego samego — Combo 2 rzeczywiście zawiera część Typu 2, ale dodaje styki DC; punkt ładowania z samym złączem Typu 2 nie oferuje szybkiego ładowania DC.
2. Założenie, że każdy nowoczesny pojazd elektryczny obsługuje zarówno CCS, jak i CHAdeMO — większość nowych modeli europejskich ma obecnie wyłącznie gniazdo CCS Combo 2.
3. Podejście do problemu komunikacji CCS (PLC/ISO 15118) jak do awarii magistrali CAN CHAdeMO — leżąca u podstaw technologia komunikacji jest fundamentalnie różna i wymaga innego sprzętu diagnostycznego.
4. Uznawanie CHAdeMO za całkowicie przestarzałe — zwłaszcza w przypadku istniejącej floty japońskiej i niektórych zastosowań V2G CHAdeMO pozostaje istotne w praktyce.

Powiązane

• Tryby ładowania IEC 61851 (tryb 1-4)
• Diagnozowanie sygnału Control Pilot (IEC 61851-1)
• §722 — Wymagania projektowe dla instalacji ładowania
• Vehicle-to-Grid (V2G) — ładowanie dwukierunkowe