Elektrische voertuigen zijn tegenwoordig overal op de weg te vinden en overal ter wereld wordt de infrastructuur voor oplaadpunten gebouwd. Het is te vergelijken met elektriciteit bij een tankstation en binnenkort zijn ze overal.
Het roept echter een interessante vraag op. Luchtpompen gieten simpelweg vloeistof in gaten en zijn al lang grotendeels gestandaardiseerd. Dat is niet het geval bij oplaadpunten voor elektrische auto's, dus laten we eens kijken naar de huidige stand van zaken.
De technologie voor elektrische voertuigen heeft zich razendsnel ontwikkeld sinds deze in het afgelopen decennium mainstream werd. Omdat de meeste elektrische voertuigen nog steeds een beperkte actieradius hebben, hebben autofabrikanten in de loop der jaren voertuigen ontwikkeld die sneller kunnen worden opgeladen om de bruikbaarheid te verbeteren. Dit wordt bereikt door verbeteringen aan de accu, controllerhardware en -software. De oplaadtechnologie is zo ver gevorderd dat de nieuwste elektrische voertuigen nu honderden kilometers aan actieradius kunnen toevoegen in slechts 20 minuten.
Om een elektrisch voertuig met deze snelheid op te laden, is echter veel elektriciteit nodig. Daarom zijn autofabrikanten en brancheorganisaties bezig geweest met het ontwikkelen van nieuwe laadnormen, om zo snel mogelijk hoge stroom te leveren aan geavanceerde autoaccu's.
Ter indicatie: een gemiddeld stopcontact in de VS kan 1,8 kW leveren. Het duurt 48 uur of langer om een moderne elektrische auto via zo'n stopcontact op te laden.
Daarentegen kunnen moderne laadpunten voor elektrische voertuigen in sommige gevallen een vermogen van 2 kW tot 350 kW aan en zijn hiervoor zeer gespecialiseerde connectoren nodig. In de loop der jaren zijn er verschillende normen ontwikkeld, omdat autofabrikanten op zoek zijn naar manieren om voertuigen bij hogere snelheden meer vermogen te geven. Laten we eens kijken naar de meest voorkomende keuzes van vandaag de dag.
De SAE J1772-norm werd gepubliceerd in juni 2001 en staat ook bekend als de J-plug. De 5-pins connector ondersteunt éénfase-wisselstroomladen met 1,44 kW bij aansluiting op een standaard stopcontact. Dit kan worden verhoogd tot 19,2 kW bij aansluiting op een snellaadstation voor elektrische voertuigen. Deze connector verzendt éénfase-wisselstroom via twee draden, signalen via twee andere draden en de vijfde draad is een beschermende aardverbinding.
Na 2006 werd de J Plug verplicht voor alle elektrische voertuigen die in Californië werden verkocht. De stekker werd snel populair in de VS en Japan, waarna hij ook op andere markten wereldwijd doordrong.
De Type 2-connector, ook bekend bij zijn bedenker, de Duitse fabrikant Mennekes, werd voor het eerst voorgesteld in 2009 als vervanging voor de SAE J1772 van de EU. Het belangrijkste kenmerk ervan is het ontwerp met 7-pins connectoren die zowel eenfase- als driefasewisselstroom kunnen geleiden, waardoor voertuigen tot 43 kW kunnen worden opgeladen. In de praktijk bereiken veel Type 2-laders een maximumvermogen van 22 kW of minder. Net als de J1772 heeft deze ook twee pinnen voor pre-insertion- en post-insertionsignalen. Daarnaast heeft hij een beschermende aarde, een neutrale geleider en drie geleiders voor de drie wisselstroomfasen.
In 2013 koos de Europese Unie Type 2-stekkers als de nieuwe standaard ter vervanging van J1772 en de bescheiden EV Plug Alliance Type 3A- en 3C-connectoren voor AC-laadtoepassingen. Sindsdien wordt de connector breed geaccepteerd op de Europese markt en is deze ook beschikbaar in veel voertuigen op de internationale markt.
CCS staat voor Combined Charging System en maakt gebruik van een 'combo'-connector om zowel DC- als AC-laden mogelijk te maken. De standaard, die in oktober 2011 werd uitgebracht, is ontworpen om eenvoudige implementatie van supersnel DC-laden in nieuwe voertuigen mogelijk te maken. Dit kan worden bereikt door een paar DC-geleiders toe te voegen aan het bestaande AC-connectortype. Er zijn twee hoofdvormen 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. Daardoor 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 inmiddels heel gebruikelijk zijn.
Combo 2-connectoren zijn voorzien van een Mennekes-connector die is gekoppeld aan twee grote DC-geleiders. Voor de Europese markt maakt dit het mogelijk om auto's met Combo 2-aansluitingen op te laden op enkel- of driefasenwisselstroom via de Type 2-connector, of op DC-snelladen als de auto wordt aangesloten op de Combo 2-connector.
Met CCS is AC-laden mogelijk volgens de standaard van de in het ontwerp ingebouwde J1772- of Mennekes-subconnector. Bij gebruik voor 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-fase- en neutrale aansluiting in de connector elimineert, omdat deze niet nodig zijn. De Combo 1-connector laat deze op hun plaats, hoewel ze niet worden gebruikt. Beide ontwerpen maken gebruik van dezelfde signaalpinnen die de AC-connector gebruikt om te communiceren tussen het voertuig en de lader.
Als een van de koplopers in de elektrische voertuigensector wilde Tesla zijn eigen laadconnectoren ontwerpen 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 te bouwen ter ondersteuning van de voertuigen van het bedrijf met weinig tot geen andere infrastructuur.
Terwijl Tesla zijn voertuigen in Europa uitrust met Type 2- of CCS-connectoren, gebruikt Tesla in de VS zijn eigen laadpoortstandaard. Deze ondersteunt zowel enkelfase- als driefase-wisselstroomladen, evenals supersnel DC-laden bij Tesla Supercharger-stations.
De oorspronkelijke Supercharger-stations van Tesla boden maximaal 150 kilowatt per auto, maar latere modellen met lager vermogen voor stedelijke gebieden hadden een lagere limiet van 72 kilowatt. De nieuwste laders van het bedrijf kunnen maximaal 250 kW vermogen leveren aan voertuigen met de juiste uitrusting.
De GB/T 20234.3-norm is uitgegeven door de Standardization Administration of China en heeft betrekking op connectoren die gelijktijdig éénfase AC- en DC-snelladen mogelijk maken. De norm is buiten de unieke Chinese markt voor elektrische voertuigen nauwelijks bekend, maar kan werken op maximaal 1.000 volt DC en 250 ampère en opladen met een snelheid van maximaal 250 kilowatt.
De kans dat u deze aansluiting aantreft op een voertuig dat niet in China is geproduceerd, maar is ontworpen voor de Chinese markt of voor landen waarmee China nauwe handelsbetrekkingen heeft, is klein.
Het meest interessante ontwerp van deze poort zijn misschien wel de A+ en A- pinnen. Deze zijn geschikt voor spanningen tot 30 V en stromen tot 20 A. In de norm worden ze beschreven als “laagspannings-hulpstroom voor elektrische voertuigen, geleverd door externe laders”.
Wat hun exacte functie is, wordt niet duidelijk uit de vertaling, maar ze zijn mogelijk ontworpen om een elektrische auto te helpen starten met een volledig lege accu. Wanneer zowel de tractiebatterij als de 12V-accu van de elektrische auto leeg zijn, kan het lastig zijn om het voertuig op te laden, omdat de elektronica van de auto niet kan activeren en met de lader kan communiceren. Ook kunnen de contactors niet van stroom worden voorzien om de tractie-eenheid te verbinden met de verschillende subsystemen van de auto. Deze twee pinnen zijn waarschijnlijk ontworpen om voldoende stroom te leveren om de basiselektronica van de auto te laten werken en de contactors van stroom te voorzien, zodat de hoofdtractiebatterij kan worden opgeladen, zelfs als het voertuig volledig leeg is. Als u hier meer over weet, laat het ons dan weten in de reacties.
CHAdeMO is een connectorstandaard voor elektrische voertuigen, voornamelijk bedoeld voor snellaadtoepassingen. De standaard kan tot 62,5 kW leveren via zijn unieke connector. Dit is de eerste standaard die is ontworpen om DC-snelladen voor elektrische voertuigen mogelijk te maken (ongeacht de fabrikant) en heeft CAN-buspinnen voor communicatie tussen het voertuig en de lader.
De standaard werd in 2010 met steun van Japanse autofabrikanten voorgesteld voor wereldwijd gebruik. De standaard is echter pas echt aangeslagen in Japan, waarbij Europa vasthoudt aan Type 2 en de VS J1772 en Tesla's eigen connectoren gebruiken. Op een gegeven moment overwoog de EU om CHAdeMO-laders volledig af te schaffen, maar uiteindelijk besloot men te eisen dat laadstations 'minstens' Type 2- of Combo 2-connectoren moesten hebben.
In mei 2018 werd een achterwaarts compatibele upgrade aangekondigd, waardoor CHAdeMO-laders tot 400 kW aan vermogen kunnen leveren, waarmee ze zelfs CCS-connectoren op dit moment overtreffen. Voorstanders van CHAdeMO zien de kern ervan als één wereldwijde standaard, en niet als een verschil tussen de Amerikaanse en Europese CCS-normen. Buiten de Japanse markt werd de standaard echter niet veel toegepast.
De CHAdeMo 3.0-standaard is sinds 2018 in ontwikkeling. Deze heet ChaoJi en is voorzien van een nieuw 7-pins connectorontwerp dat is ontwikkeld in samenwerking met de China Standardization Administration. De bedoeling is om de laadsnelheid te verhogen tot 900 kW, te werken op 1,5 kV en de volledige 600 ampère te leveren door het gebruik van vloeistofgekoelde kabels.
Terwijl u dit leest, denkt u misschien dat er, ongeacht waar u met uw nieuwe elektrische auto rijdt, een heleboel verschillende oplaadnormen zijn die u hoofdpijn bezorgen. Gelukkig is dat niet het geval. De meeste rechtsgebieden hebben moeite om één oplaadnorm te ondersteunen en sluiten de meeste andere uit, waardoor de meeste voertuigen en opladers in een bepaald gebied compatibel zijn. Tesla in de VS is natuurlijk een uitzondering, maar ook zij hebben een eigen oplaadnetwerk.
Hoewel er mensen zijn die de verkeerde oplader op de verkeerde plek op het verkeerde moment gebruiken, kunnen zij doorgaans een soort adapter gebruiken waar ze hem nodig hebben. Vanaf nu gebruiken de meeste nieuwe elektrische auto's de opladers die in hun verkoopregio's verkrijgbaar zijn, wat het leven voor iedereen makkelijker maakt.
De universele oplaadstandaard is nu USB-C
Alles moet worden opgeladen via USB-C, zonder uitzondering. Ik zie een 100 kW EV-stekker voor me, wat gewoon een set van 1000 USB-C-connectoren is die in een parallel geschakelde stekker zijn gepropt. Met de juiste materialen kun je het gewicht mogelijk onder de 50 kg (110 lb) houden voor gebruiksgemak.
Veel PHEV's en elektrische voertuigen hebben een trekvermogen van maximaal 454 kilo, dus u kunt een aanhanger gebruiken om uw adapters en omvormers mee te nemen. Peavey Mart verkoopt deze week ook generatoren als u nog een paar honderd GVWR's over hebt.
In Europa negeren beoordelingen van Type 1 (SAE J1772) en CHAdeMO volledig het feit dat de Nissan LEAF en Mitsubishi Outlander PHEV, twee van de best verkochte elektrische voertuigen, over deze connectoren beschikken.
Deze connectoren worden veel gebruikt en zullen niet verdwijnen. Type 1 en Type 2 zijn compatibel op signaalniveau (waardoor een afneembare Type 2 naar Type 1 kabel mogelijk is), maar CHAdeMO en CCS niet. LEAF heeft geen realistische methode om op te laden via CCS.
Als de snellader niet meer CHAdeMO-compatibel is, zou ik serieus overwegen om voor een lange rit weer gebruik te maken van de ICE-auto en mijn LEAF alleen nog maar voor lokaal gebruik te gebruiken.
Ik heb een Outlander PHEV. Ik heb de DC-snellaadfunctie een paar keer gebruikt, gewoon om het uit te proberen als ik een gratis laadaanbieding heb. Ja, het kan de accu in 20 minuten tot 80% opladen, maar dan zou je een elektrische actieradius van ongeveer 20 kilometer moeten hebben.
Veel DC-snelladers hebben een vast tarief, waardoor u voor 20 kilometer bijna 100 keer uw normale elektriciteitsrekening betaalt. Dat is veel meer dan wanneer u alleen op benzine rijdt. De lader per minuut is ook niet veel beter: deze is beperkt tot 22 kW.
Ik ben dol op mijn Outlander omdat de elektrische modus voldoende is voor de hele rit naar mijn werk, maar de DC-snellaadfunctie is net zo handig als de derde tepel van een man.
De CHAdeMO-connector zou op alle bladeren (bladeren?) hetzelfde moeten blijven, maar bij Outlanders hoef je hier geen rekening mee te houden.
Tesla verkoopt ook adapters waarmee Tesla J1772 (uiteraard) en CHAdeMO (nog verrassender) kan gebruiken. Uiteindelijk stopten ze met de CHAdeMO-adapter en introduceerden ze de CCS-adapter... 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 auto's. https://www.youtube.com/watch?v=584HfILW38Q
American Power en zelfs Nissan hebben gezegd dat ze Chademo geleidelijk afbouwen ten gunste van CCS. De nieuwe Nissan Arya krijgt de CCS-uitvoering en de productie van de Leaf zal binnenkort stoppen.
De Nederlandse EV-specialist Muxsan heeft een CCS-uitbreiding ontwikkeld voor de Nissan LEAF ter vervanging van de AC-poort. Hiermee is Type 2 AC- en CCS2 DC-laden mogelijk, terwijl de CHAdeMo-poort behouden blijft.
Ik ken 123, 386 en 356 zonder te kijken. Nou ja, eigenlijk heb ik de laatste twee door elkaar gehaald, dus ik moet het even controleren.
Ja, nog meer als je ervan uitgaat dat het in de context gelinkt is... maar ik moest er zelf op klikken en ik denk dat het die is, maar het nummer geeft me helemaal geen idee.
De CCS2/Type 2-connector is in de VS geïntroduceerd als de J3068-standaard. Het beoogde gebruik is voor zware voertuigen, aangezien driefasenstroom aanzienlijk hogere snelheden oplevert. J3068 specificeert een hogere spanning dan Type 2, aangezien deze 600 V fase-naar-fase kan bereiken. DC-laden is hetzelfde als CCS2. Spanningen en stromen die de Type 2-normen overschrijden, vereisen digitale signalen, zodat het voertuig en het elektrische voertuig de compatibiliteit kunnen bepalen. Bij een potentiële stroomsterkte van 160 A kan de J3068 166 kW wisselstroomvermogen bereiken.
In de VS gebruikt Tesla zijn eigen laadpoortstandaard. Ondersteunt zowel eenfase- als driefase-wisselstroomladen.
Het is maar één fase. Het is in principe een J1772-plug-in in een andere indeling met toegevoegde DC-functionaliteit.
J1772 (CCS type 1) kan daadwerkelijk DC ondersteunen, maar ik heb nog nooit iets gezien dat dit 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 comboconnector.
Amerikaanse Tesla-connectoren ondersteunen geen driefasenwisselstroom. De auteurs verwarren Amerikaanse en Europese connectoren, waarbij de laatste (ook bekend als CCS Type 2) dat wel doet.
Over een verwant onderwerp: Mogen elektrische auto's zonder wegenbelasting de weg op? Zo ja, waarom? Stel dat we in een (volstrekt onhoudbare) milieu-utopie leven waarin meer dan 90% van alle auto's elektrisch is, waar moeten we dan de belasting vandaan halen om de weg open te houden? Je kunt dat bij de kosten van openbare oplaadpunten optellen, maar mensen kunnen ook thuis zonnepanelen gebruiken, of zelfs dieselgeneratoren uit de 'landbouw' (geen wegenbelasting).
Het hangt allemaal af van het rechtsgebied. Op sommige plekken wordt alleen brandstofaccijns geheven. Op andere plekken wordt een voertuigregistratietarief gerekend als brandstoftoeslag.
Op een gegeven moment zullen de manieren waarop deze kosten worden gedekt, moeten veranderen. Ik zou graag een eerlijk systeem zien waarbij de kosten worden gebaseerd op de kilometerstand en het gewicht van het voertuig, omdat dit bepaalt hoeveel slijtage er op de weg plaatsvindt. Een CO2-belasting op brandstof zou wellicht een betere optie zijn.
Plaatsingstijd: 21-06-2022
