Elektrische voertuigen zijn inmiddels gemeengoed op onze wegen en er wordt wereldwijd laadinfrastructuur aangelegd om ze van stroom te voorzien. Het is vergelijkbaar met elektriciteit bij een benzinestation, en binnenkort zullen ze overal te vinden zijn.
Dit roept echter een interessante vraag op. Luchtpompen pompen simpelweg vloeistof in gaten en zijn al lange tijd grotendeels gestandaardiseerd. Dat is niet het geval bij EV-laders, dus laten we eens kijken naar de huidige stand van zaken.
De technologie voor elektrische voertuigen heeft zich razendsnel ontwikkeld sinds ze de afgelopen tien jaar gemeengoed is geworden. Omdat de meeste elektrische voertuigen nog steeds een beperkte actieradius hebben, hebben autofabrikanten in de loop der jaren voertuigen ontwikkeld met snellere laadtijden om de praktische bruikbaarheid te verbeteren. Dit wordt bereikt door verbeteringen aan de batterij, de controllerhardware en de software. De laadtechnologie is zo ver gevorderd dat de nieuwste elektrische voertuigen nu in slechts 20 minuten honderden kilometers extra actieradius kunnen bijladen.
Het opladen van een elektrische auto met deze snelheid vereist echter veel elektriciteit. Daarom werken autofabrikanten en brancheorganisaties aan de ontwikkeling van nieuwe laadstandaarden om zo snel mogelijk een hoge stroomsterkte te leveren aan de beste autobatterijen.
Ter indicatie: een gemiddeld stopcontact in de VS levert 1,8 kW. Het duurt 48 uur of langer om een moderne elektrische auto via zo'n stopcontact op te laden.
Moderne laadpoorten voor elektrische voertuigen kunnen daarentegen in sommige gevallen vermogens van 2 kW tot wel 350 kW leveren, en vereisen daarvoor zeer gespecialiseerde connectoren. In de loop der jaren zijn er verschillende standaarden ontstaan, omdat autofabrikanten ernaar streven om voertuigen sneller van meer vermogen te voorzien. Laten we eens kijken naar de meest gangbare opties van vandaag.
De SAE J1772-standaard werd gepubliceerd in juni 2001 en staat ook bekend als de J-stekker. De 5-polige connector ondersteunt eenfasig AC-laden met een vermogen van 1,44 kW bij aansluiting op een standaard stopcontact, wat kan worden verhoogd tot 19,2 kW bij gebruik op een snellaadstation voor elektrische voertuigen. Deze connector verzendt eenfasige wisselstroom via twee draden, signalen via twee andere draden en de vijfde draad is een aardingsaansluiting.
Na 2006 werd de J-stekker verplicht voor alle elektrische voertuigen die in Californië werden verkocht en werd deze al snel populair in de VS en Japan, waarna hij ook in andere wereldwijde markten doordrong.
De Type 2-connector, ook wel bekend onder de naam van de Duitse fabrikant Mennekes, werd in 2009 voor het eerst voorgesteld als vervanging voor de EU-standaard SAE J1772. Het belangrijkste kenmerk is het ontwerp met 7 pinnen, waarmee zowel eenfasige als driefasige wisselstroom kan worden geleverd, waardoor voertuigen tot 43 kW kunnen worden opgeladen. In de praktijk leveren veel Type 2-laders maximaal 22 kW of minder. Net als de J1772 heeft de Type 2-connector twee pinnen voor pre-insertie- en post-insertiesignalen. Verder beschikt hij over een aardingsdraad, een nuldraad en drie geleiders voor de drie wisselstroomfasen.
In 2013 koos de Europese Unie voor Type 2-stekkers als de nieuwe standaard ter vervanging van J1772 en de eenvoudige EV Plug Alliance Type 3A- en 3C-connectoren voor AC-laadtoepassingen. Sindsdien is de connector breed geaccepteerd op de Europese markt en is deze ook beschikbaar in veel voertuigen op internationale markten.
CCS staat voor Combined Charging System en maakt gebruik van een "combo"-connector voor zowel gelijkstroom (DC) als wisselstroom (AC) opladen. De standaard, die in oktober 2011 werd geïntroduceerd, is ontworpen om de implementatie van snelladen met gelijkstroom in nieuwe voertuigen te vereenvoudigen. Dit kan worden bereikt door een paar gelijkstroomgeleiders toe te voegen aan de bestaande wisselstroomconnector. Er zijn twee hoofdvarianten van CCS: de Combo 1-connector en de Combo 2-connector.
De Combo 1 is uitgerust met een Type 1 J1772 AC-connector en twee grote DC-geleiders. Hierdoor kan een voertuig met een CCS Combo 1-connector worden aangesloten op de J1772-lader voor AC-laden, of op de Combo 1-connector voor snel DC-laden. Dit ontwerp is geschikt voor voertuigen op de Amerikaanse markt, waar J1772-connectoren gangbaar zijn geworden.
Combo 2-connectoren hebben een Mennekes-connector die is gekoppeld aan twee grote DC-geleiders. Voor de Europese markt maakt dit het mogelijk voor auto's met Combo 2-aansluitingen om te laden met eenfasige of driefasige wisselstroom via de Type 2-connector, of om snel te laden met gelijkstroom door verbinding te maken met de Combo 2-connector.
CCS maakt AC-laden mogelijk volgens de standaard van de J1772- of Mennekes-subconnector die in het ontwerp is geïntegreerd. Bij DC-snelladen zijn echter razendsnelle laadsnelheden tot 350 kW mogelijk.
Het is belangrijk om te weten dat een DC-snellader met een Combo 2-connector de AC-faseaansluiting en de nulgeleider in de connector elimineert, omdat deze niet nodig zijn. Bij de Combo 1-connector blijven deze wel aanwezig, hoewel ze niet worden gebruikt. Beide ontwerpen maken gebruik van dezelfde signaalpinnen als de AC-connector voor de communicatie tussen het voertuig en de lader.
Als een van de pioniers op het gebied van elektrische voertuigen, ontwierp Tesla zijn eigen laadconnectoren om aan de behoeften van zijn voertuigen te voldoen. Dit werd gelanceerd als onderdeel van Tesla's Supercharger-netwerk, dat tot doel heeft een snellaadnetwerk op te bouwen ter ondersteuning van de voertuigen van het bedrijf op plekken waar weinig tot geen andere infrastructuur beschikbaar is.
Hoewel het bedrijf zijn voertuigen in Europa uitrust met Type 2- of CCS-connectoren, gebruikt Tesla in de VS zijn eigen laadpoortstandaard. Deze ondersteunt zowel AC-laden met één fase als met drie fasen, evenals snelladen met gelijkstroom (DC) bij Tesla Supercharger-stations.
De eerste Supercharger-stations van Tesla leverden tot 150 kilowatt per auto, maar latere modellen met een lager vermogen voor stedelijke gebieden hadden een ondergrens van 72 kilowatt. De nieuwste laders van het bedrijf kunnen tot 250 kW aan vermogen leveren aan voertuigen die daarvoor geschikt zijn.
De GB/T 20234.3-norm is uitgegeven door de Chinese standaardisatieadministratie en heeft betrekking op connectoren die geschikt zijn voor gelijktijdig snelladen met eenfasige wisselstroom en gelijkstroom. Deze norm, die buiten de unieke Chinese markt voor elektrische voertuigen weinig bekend is, is geschikt voor gebruik tot 1000 volt gelijkstroom en 250 ampère en laadsnelheden tot 250 kilowatt.
Het is onwaarschijnlijk dat u deze aansluiting aantreft op een voertuig dat niet in China is gemaakt, ontworpen is voor de Chinese markt zelf of voor landen waarmee China nauwe handelsbetrekkingen onderhoudt.
Het meest interessante ontwerp van deze poort zijn wellicht de A+ en A- pinnen. Deze zijn geschikt voor spanningen tot 30 V en stromen tot 20 A. In de standaard worden ze omschreven als "laagspanningshulpvoeding voor elektrische voertuigen die worden gevoed door externe laders".
Uit de vertaling is niet duidelijk wat hun exacte functie is, maar ze zijn mogelijk ontworpen om een elektrische auto met een volledig lege accu te kunnen starten. Wanneer zowel de tractieaccu als de 12V-accu van de EV leeg zijn, kan het lastig zijn om de auto op te laden, omdat de elektronica van de auto niet meer kan opstarten en communiceren met de lader. Ook de contactoren kunnen dan niet meer worden bekrachtigd om de tractie-unit met de verschillende subsystemen van de auto te verbinden. Deze twee pinnen zijn waarschijnlijk ontworpen om voldoende stroom te leveren voor de basiselektronica van de auto en de contactoren, zodat de tractieaccu kan worden opgeladen, zelfs als de auto volledig leeg is. Als u hier meer over weet, laat het ons dan gerust weten in de reacties.
CHAdeMO is een connectorstandaard voor elektrische voertuigen, voornamelijk voor snellaadtoepassingen. Via de unieke connector kan het tot 62,5 kW leveren. Dit is de eerste standaard die is ontworpen voor DC-snelladen van elektrische voertuigen (ongeacht de fabrikant) en beschikt over CAN-buspinnen voor communicatie tussen het voertuig en de lader.
De standaard werd in 2010 voorgesteld voor wereldwijd gebruik met de steun van Japanse autofabrikanten. De standaard is echter alleen echt in Japan aangeslagen, terwijl Europa Type 2 blijft gebruiken en de VS J1772 en Tesla's eigen connectoren. Op een gegeven moment overwoog de EU om de volledige uitfasering van CHAdeMO-laders af te dwingen, maar uiteindelijk werd besloten dat laadstations "minstens" Type 2- of Combo 2-connectoren moeten hebben.
In mei 2018 werd een achterwaarts compatibele upgrade aangekondigd, waarmee CHAdeMO-laders tot 400 kW vermogen kunnen leveren, waarmee ze zelfs CCS-connectoren in de praktijk overtreffen. Voorstanders van CHAdeMO zien het in essentie als één wereldwijde standaard in plaats van een verschil tussen de Amerikaanse en Europese CCS-standaarden. Het systeem vond echter weinig afzet buiten de Japanse markt.
De CHAdeMo 3.0-standaard is sinds 2018 in ontwikkeling. Hij heet ChaoJi en maakt gebruik van een nieuw 7-pins connectorontwerp dat is ontwikkeld in samenwerking met de Chinese standaardisatieautoriteit. Het doel is om het laadvermogen te verhogen tot 900 kW, te werken op 1,5 kV en de volledige 600 ampère te leveren door middel van vloeistofgekoelde kabels.
Terwijl u dit leest, zou u wellicht kunnen denken dat u, ongeacht waar u met uw nieuwe elektrische auto rijdt, te maken krijgt met een heleboel verschillende laadstandaarden die u hoofdpijn bezorgen. Gelukkig is dat niet het geval. De meeste landen streven ernaar om één laadstandaard te ondersteunen en de meeste andere uit te sluiten, waardoor de meeste voertuigen en laadpalen in een bepaald gebied compatibel zijn. Tesla in de VS is natuurlijk een uitzondering, maar zij hebben dan ook hun eigen laadnetwerk.
Hoewel sommige mensen de verkeerde lader op de verkeerde plaats en op het verkeerde moment gebruiken, kunnen ze meestal wel een adapter gebruiken waar ze die nodig hebben. In de toekomst zullen de meeste nieuwe elektrische auto's gebruikmaken van de laders die in hun verkoopregio zijn geïntroduceerd, wat het voor iedereen gemakkelijker maakt.
De universele oplaadstandaard is nu USB-C.
Alles moet via USB-C worden opgeladen, zonder uitzonderingen. Ik zie een 100 kW EV-stekker voor me, die bestaat uit 1000 USB-C-connectoren die parallel in een stekker zijn geschakeld. Met de juiste materialen zou je het gewicht onder de 50 kg kunnen houden voor gebruiksgemak.
Veel PHEV's en elektrische voertuigen hebben een trekvermogen tot 1000 pond, dus je kunt een aanhanger gebruiken om je assortiment adapters en converters te vervoeren. Peavey Mart verkoopt deze week ook generatoren, mocht je er een paar honderd pond aan GVWR (bruto voertuiggewicht) over hebben.
In Europa wordt bij reviews van Type 1 (SAE J1772) en CHAdeMO volledig voorbijgegaan aan het feit dat de Nissan LEAF en Mitsubishi Outlander PHEV, twee van de bestverkochte elektrische auto's, met deze connectoren zijn uitgerust.
Deze connectoren worden veel gebruikt en zullen niet verdwijnen. Hoewel Type 1 en Type 2 compatibel zijn op signaalniveau (waardoor een afneembare Type 2 naar Type 1 kabel mogelijk is), zijn CHAdeMO en CCS dat niet. LEAF heeft geen realistische manier om op te laden via CCS.
Als de snellader niet langer geschikt is voor CHAdeMO, zou ik serieus overwegen om voor een lange reis weer een auto met verbrandingsmotor te gebruiken en mijn LEAF alleen voor korte afstanden te houden.
Ik heb een Outlander PHEV. Ik heb de DC-snellaadfunctie een paar keer gebruikt, gewoon om het uit te proberen als ik een gratis laadactie had. Het laadt de batterij inderdaad in 20 minuten tot 80% op, maar dat zou je een elektrische actieradius van ongeveer 20 kilometer moeten geven.
Veel DC-snelladers werken met een vast tarief, waardoor je voor 20 kilometer bijna 100 keer je normale elektriciteitsrekening betaalt. Dat is veel meer dan wanneer je alleen op benzine zou rijden. De lader die per minuut wordt afgerekend is ook niet veel beter, omdat die beperkt is tot 22 kW.
Ik ben dol op mijn Outlander omdat de elektrische modus mijn hele woon-werkverkeer dekt, maar de snellaadfunctie (DC) is net zo nuttig als een derde tepel bij een man.
De CHAdeMO-connector moet op alle modules hetzelfde blijven, maar Outlanders hoeven zich daar niet druk om te maken.
Tesla verkoopt ook adapters waarmee Tesla J1772 (uiteraard) en CHAdeMO (verrassenderwijs) kan gebruiken. Uiteindelijk hebben ze de CHAdeMO-adapter uit het assortiment gehaald en de CCS-adapter geïntroduceerd... maar alleen voor bepaalde voertuigen in bepaalde markten. De adapter die nodig is om Amerikaanse Tesla's op te laden met een CCS Type 1-lader met een eigen Tesla Supercharger-aansluiting wordt blijkbaar alleen in Korea verkocht (!) en werkt alleen op de nieuwste modellen. https://www.youtube.com/watch?v=584HfILW38Q
American Power en zelfs Nissan hebben aangegeven dat ze Chademo geleidelijk zullen uitfaseren ten gunste van CCS. De nieuwe Nissan Arya zal de CCS-versie zijn en de productie van de Leaf zal binnenkort worden stopgezet.
De Nederlandse EV-specialist Muxsan heeft een CCS-uitbreiding ontwikkeld voor de Nissan LEAF ter vervanging van de AC-poort. Hiermee kan zowel Type 2 AC als CCS2 DC worden opgeladen, terwijl de CHAdeMo-poort behouden blijft.
Ik ken 123, 386 en 356 uit mijn hoofd. Nou ja, eigenlijk heb ik de laatste twee door elkaar gehaald, dus ik moet het even nakijken.
Ja, zeker als je ervan uitgaat dat het in de context is gekoppeld... maar ik moest er zelf op klikken en ik denk dat het de juiste is, maar het nummer geeft me geen enkele aanwijzing.
De CCS2/Type 2-connector werd in de VS geïntroduceerd als de J3068-standaard. Deze connector is bedoeld voor zware voertuigen, omdat driefasenstroom aanzienlijk hogere snelheden mogelijk maakt. De J3068-standaard specificeert een hogere spanning dan Type 2, namelijk 600V fase-fase. DC-laden werkt hetzelfde als bij CCS2. Spanningen en stromen die de Type 2-standaard overschrijden, vereisen digitale signalen zodat het voertuig en de laadpaal de compatibiliteit kunnen bepalen. Bij een potentiële stroom van 160A kan de J3068 een wisselstroomvermogen van 166 kW leveren.
"In de VS gebruikt Tesla een eigen standaard voor laadpoorten. Deze ondersteunt zowel eenfasig als driefasig AC-laden."
Het is eenfasig. Het is in principe een J1772-stekker in een andere uitvoering met toegevoegde gelijkstroomfunctionaliteit.
J1772 (CCS type 1) kan wel degelijk DC ondersteunen, maar ik heb nog nooit iets gezien dat het implementeert. Het "domme" J1772-protocol heeft een waarde van "Digital Mode Required" en "Type 1 DC" betekent DC op de L1/L2-pinnen. "Type 2 DC" vereist extra pinnen voor de gecombineerde connector.
De Amerikaanse Tesla-connectoren ondersteunen geen driefasige wisselstroom. De auteurs verwarren Amerikaanse en Europese connectoren; de laatstgenoemde (ook bekend als CCS Type 2) ondersteunt dat wel.
Een verwant onderwerp: Mogen elektrische auto's de weg op zonder wegenbelasting te betalen? Zo ja, waarom? Stel dat er een (volstrekt onhoudbare) milieuvriendelijke utopie bestaat waarin meer dan 90% van alle auto's elektrisch is, waar komt dan de belasting vandaan om de wegen draaiende te houden? Je kunt dat optellen bij de kosten van openbare laadpunten, maar mensen kunnen ook zonnepanelen thuis gebruiken, of zelfs dieselgeneratoren voor agrarisch gebruik (geen wegenbelasting).
Alles hangt af van de jurisdictie. Sommige plaatsen heffen alleen brandstofaccijnzen. Andere plaatsen rekenen een voertuigregistratievergoeding als brandstoftoeslag.
Op een gegeven moment zullen sommige manieren waarop deze kosten worden gedekt, moeten veranderen. Ik zou graag een eerlijk systeem zien waarbij de kosten gebaseerd zijn op het aantal kilometers en het gewicht van het voertuig, aangezien dat bepaalt hoeveel slijtage je aan de weg veroorzaakt. Een CO2-taks op brandstof zou wellicht beter passen.
Geplaatst op: 21 juni 2022
