Rodzaje złączy do ładowania samochodów elektrycznych - co trzeba wiedzieć?

Gniazda, wtyczki, kable do samochodów elektrycznych - o co w tym chodzi?

Samochody elektryczne podobnie jak spalinowe potrzebują regularnego dostarczania zewnętrznego surowa, który pozwoli zasilać ich napęd. Oczywiście w przypadku pojazdów elektrycznych surowcem tym jest prąd, a nie benzyna czy olej napędowy. Elementem konstrukcyjnym “elektryków” musi być zatem port ładowania, który pozwoli podłączyć do samochodu kabel ładujący zakończony z kompatybilną w stosunku do gniazda wtyczką. Porty ładowania w pojazdach elektrycznych mogą być instalowane w różnych miejscach. W niektórych modelach są one znajdują się one w podobnej lokalizacji, co wlew paliwa w tradycyjnych samochodach spalinowych.

W innych pojazdach (np. Renault ZOE) port ładowania znajduje się pod emblematem marki z przodu auta. Istnieją także modele z portami zabudowanymi w okolicy tylnych reflektorów pojazdu. W nomenklaturze związanej z ładowaniem samochodów elektrycznych można się zatem spotkać z następującymi terminami:

• gniazdo ładowania - w odniesieniu do konstrukcji pojazdu elektrycznego występuje zamiennie z określeniem “port ładowania”. Oznacza slot określonego typu, z charakterystycznym układem pinów pasującym do wybranego rodzaju wtyczki ładującej. Z gniazdami można się także spotkać w przypadku domowych stacji ładowania lub ogólnodostępnych stacji. W obu przypadkach ładowanie następuje poprzez połączenie kablem ładującym gniazda w samochodzie i gniazda wbudowanego w ładowarkę;
• wtyczka do ładowania - wtyczką zazwyczaj zakończony jest kabel ładujący samochód elektryczny. Układ pinów we wtyczce musi być dopasowany do gniazda zabudowanego w pojeździe oraz gniazda stacji ładowania, z której kierowca planuje skorzystać. Typy wtyczek są sukcesywnie standaryzowane, jednak właściciele samochodów elektrycznych nadal mogą w razie potrzeby nabyć specjalne przejściówki do zamocowania na wtyczce;
• kabel ładujący - zarówno domowe ładowarki, stacje ładowania w firmach, czy ogólnodostępne punkty ładowania mogą być wyposażone w kable ładujące zakończone wtyczkami o określonym standardzie. Zalecane jest jednak, aby właściciel pojazdu elektrycznego zawsze woził w bagażniku własny kabel, z którego może skorzystać na stacji oferującej jedynie gniazda ładowania. Kable ładujące często sprzedawane są w pakiecie z samochodem, jednak warto sprawdzić, czy gwarantują one optymalną moc ładowania dla naszego modelu auta i w razie potrzeby rozważyć wymianę na kabel o większej przepustowości.

Typy gniazd w samochodach elektrycznych - jakie wyróżniamy?

Podobnie jak w przypadku ładowania elektroniki użytkowej, która może wykorzystywać do tego celu różne rodzaje złącz USB, czy choćby złącza Lightning w produktach firmy Apple, tak również gniazda i wtyczki ładujące samochody elektryczne występują w kilku standardach. Zastosowane w pojazdach typy gniazd uzależnione są od ich marki, modelu, roku i kraju produkcji, a także rodzaju prądu jakim może być ładowane auto. Poniżej znajdują się krótkie opisy większości używanych obecnie złącz, a także tych, które stopniowo wychodzą z użycia ze względu na dążenie do ujednolicenia standaryzacji w tym obszarze.

Złącze Typ 1 oraz Typ 1 Combo

Złącze Typ 1, które inaczej nazywane jest też Type 2 lub SAE J1772 to rodzaj złącza pozwalającego na ładowanie samochodu elektrycznego prądem przemiennym AC do maksymalnej mocy 19,2 kW (bez modyfikacji). Układ ten współpracuje z instalacjami jednofazowymi lub dwufazowymi. Złącze Typu 1 rzadko można spotkać w Polsce, gdyż jest to standard obowiązujący a terenie Ameryki Północnej. Jeżeli kierowca zdecyduje się na sprowadzenie auta elektrycznego może zaopatrzyć się we wspomnianą wyżej przejściówkę na złącze Typu 2. Musi jednak wziąć wówczas pod uwagę, że jego samochodu nie będzie można ładować na stacji DC.

Złącze Typ 1 Combo, które określa się także CCS Combo 1 jest modyfikacją złącza Typu 1 pozwalającą ładować samochód elektryczny na stacjach podających prąd stały DC, dzięki czemu można skrócić czas ładowania. Złącze Combo 1 powstało poprzez dołożenie pod złączem Typu 1 dwóch dodatkowych pinów umożliwiających ładowanie samochodu prądem stałym. Jest to również standard złącza stosowany w samochodach pochodzących z rynku amerykańskiego.

Złącze Typ 2 oraz Typ 2 Combo

Złącza (wtyczki, gniazda) Typ 2 nazwane także Type 2 lub Mennekes są oficjalnym standardem złącz do ładowania samochodów elektrycznych na terenie Unii Europejskiej. Obecnie wszystkie pojazdy produkowane na ten rynek wyposażone są właśnie w ten rodzaj złącza, które pozwala ładować samochód elektryczny na stacji ładowania AC oraz DC (prądem przemiennym lub stałym) w układach jednofazowych, dwufazowych i trójfazowych (AC) trójfazowych (DC). Co ciekawe, również samochody marki Tesla, które sprzedawane są na europejskim rynku posiadają zabudowane gniazda Typu 2, choć w ich amerykańskich wersjach stosuje się zupełnie inny, unikalny dla tej marki rodzaj złącza.

Rozszerzeniem złącza Typ 2, jest wersja Typ 2 Combo lub CCS. Tego typu wtyczka/gniazdo zaprojektowała została z myślą ładowaniu pojazdów elektrycznym prądem stałym DC i dużą mocą nawet do 350 kW. Ukierunkowanie na tę rolę sprawiło, że złącze Typ 2 zostało pozbawione pinów odpowiedzialnych za ładowanie prądem przemiennym AC. Dołożono mu natomiast dodatkowe dwa piny (podobnie jak w Combo 1) do ładowania prądem stałym. Oczywiście do gniazda typu 2 zabudowanego w samochodzie można najczęściej podłączyć zarówno wtyczkę typu 2, jak i jej rozszerzoną wersję - Combo 2.

Złącze CHAdeMO

Standardem złącza instalowanym przede wszystkim w samochodach elektrycznych produkowanych na rynek azjatycki jest złącze CHAdeMO, które zdecydowanie rzadziej nazywane jest Type 4 (o oznaczeniu IEC 62196). Umożliwia ładowanie prądem przemiennym AC oraz stałym DC do mocy 62,5 kW i napięcia 500 V. Na terenie Polski i Europy z ładowania za pośrednictwem złącz CHAdeMO korzystają zazwyczaj posiadacze aut elektrycznych marki Nissan (wymienione w tabeli poniżej). Trzeba jednak w tym miejscu zaznaczyć, że ze względu na oficjalny standard europejski w postaci złącz Type 2, azjatyckie gniazda/wtyczki spotykane są coraz rzadziej.

Opracowanie: enerad.pl

Gniazdo Schuko

W nomenklaturze odnoszącej się do infrastruktury ładującej samochody elektryczne można spotkać także określenie “gniazdo Schuko”. Pod pojęciem tym kryje się nic innego, jak zwykłe gniazdko sieciowe 230 V, z którego również można ładować akumulatory pojazdu elektrycznego. Wielu kierowców wozi ze sobą mobilną ładowarkę, która z jednej strony zintegrowanego z nią kabla ma zabudowaną wtyczkę ze złączem kompatybilnym do gniazda w pojeździe, a z drugiej zwykłą wtyczką, jaką obserwujemy w większości sprzętów podłączanych do prądu. Choć ten sposób ładowania daje dużą elastyczność (samochód podłącza się do ładowania tam, gdzie można skorzystać ze zwykłego gniazdka), jednak jest to też najwolniejszy sposób i co ciekawe obecnie zakazany już na przykład w gospodarstwach domowych w Norwegii.

Wtyczki i gniazda na stacjach ładowania samochodów elektrycznych

Omawiając zagadnienie złączy do ładowania samochodów elektrycznych, nie sposób nie wspomnieć o ładowarkach i stacjach ładowania EV. Urządzenia te mogą oferować różne typy gniazd lub wtyczek, co daje kierowcom możliwość znalezienia punktu ładowania odpowiadającego ich potrzebom. Warto jednak pamiętać o kilku aspektach dotyczących zarówno domowych, jak i ogólnodostępnych stacji ładowania samochodów elektrycznych:

• standardami złącz do ładowania samochodów elektrycznych w Europie są złącza Typu 2 oraz CCS Combo 2, natomiast w Ameryce Północnej złącza Typu 1 oraz CCS Combo 1;
• wtyczki w kablach Typu 2 wyglądają inaczej od strony portu ładowania w samochodzie, a inaczej od strony stacji ładowania;
• wtyczki Typu 2 ryglowane są za pomocą elektrozaczepów w gnieździe ładowania, co pozwala zapobiec nieplanowanemu przerwaniu procesu, a także przywłaszczeniu sobie kabla ładującego przez osoby niepowołane (warto poczekać chwilę na odblokowanie kabla po zakończeniu ładowania);
• złącza Typu 2 posiadają 7 pinów, które pełnią różne funkcje - 3 lub 5 z nich w zależności od fazowości służą do ładowania i posiadają oznaczenia PE, N, L1, L2, L3, a pozostałe 2 komunikują samochód z ładowarką i oznaczone są jako PP i CP;
• szybkie i superszybkie stacje ładowania DC wyposażone w złącza CCS (Combo 2) mogą zaoferować moc ładowania na poziomie nawet 350 kW. Niewiele modeli samochodów elektrycznych jest jednak obecnie w stanie przyjąć taką moc;
• stacje ładowania samochodów elektrycznych znajdujące się przy autostradach w Europie najczęściej wyposażone są w złącza typu CCS 2 (Combo 2).

Wtyczki do ładowania a model samochodu - przykłady

Pomimo tego, że obecnie właściwie wszystkie samochody elektryczne sprzedawane na terenie Unii Europejskiej posiadają zabudowane gniazda typu 2, to nie można zignorować faktu, że ceny tych pojazdów skłaniają niektórych kierowców do zakupu auta “z drugiej ręki, często sprowadzonego spoza Europy. Warto zatem wiedzieć, jakie złącza występują w najpopularniejszych obecnie modelach samochodów elektrycznych. W poniższej tabeli zestawione zostały podstawowe rodzaje złączy wraz z odpowiadającymi im modelami aut:

Rodzaje złączy do ładowania EV - kilka wskazówek

W odniesieniu do rodzajów złączy do ładowania samochodów elektrycznych można wyróżnić kilka wskazówek dotyczących użytkowania pojazdów typu EV oraz procesu ich ładowania:

• operatorzy stacji ładowania starają się udostępniać kierowcom różne standardy złącz do ładowania samochodów elektrycznych w zakresie jednej stacji;
• zdecydowanie najczęściej spotykanym typem złącza na ogólnodostępnych stacjach ładowania AC jest złącze typu 2;
• w centrach miast, na parkingach galerii handlowych, czy hoteli, ale także w ramach innych ogólnodostępnych punktów ładowania często można spotkać stacje niewyposażone w kabel ładujący, dlatego zawsze należy wozić go w samochodzie;
• w ramach domowej stacji ładowania warto wybierać urządzenia o optymalnej liczbie złączy, możliwości wymiany kabla ładującego, a także z odpowiednim zabezpieczeniem gniazda przed warunkami atmosferycznymi, jeżeli ładowarka będzie instalowana na zewnątrz;
• posiadając samochód z gniazdem do ładowania innym niż typ 2, warto mieć przy sobie własny kabel ładujący, który z jednej strony będzie miał wtyczkę kompatybilną z autem (lub wyposażoną w przejściówkę), a z drugiej strony wtyczkę typu 2. Znacznie poszerzy to zakres stacji ładowania, których będzie mógł korzystać kierowca;
• ładując samochód na publicznej stacji ładowania zawsze należy sprawdzić stan udostępnianych tam złączy. Trzeba pamiętać, że są one używane wielokrotnie w ciągu dnia (niekiedy być może również nieprawidłowo podłączane), co z pewnością wpływa na ich niezawodność. Choć operator stacji ma obowiązek dbania o prawidłowy stan infrastruktury, to zawsze warto sprawdzić, czy wtyczka lub gniazdo nie są uszkodzone i będą mogły zaoferować najwyższą efektywność ładowania.

Zdecydowanie najbardziej komfortowym rozwiązaniem dla kierowców poruszających się po europejskich drogach jest inwestycja w auto z gniazdem Typu 2. Jak zostało to jednak wskazane w artykule, również pojazdy elektryczne sprowadzone z innych kontynentów można z powodzeniem użytkować na terenie UE. Kluczową będzie tu oczywiście moc, a tym samym czas potrzebny do naładowania samochodu elektrycznego oraz konieczność zastosowania przejściówki.