กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 27 นาที

สถานีชาร์จ

สถานี ชาร์จ หรือที่รู้จักกันในชื่อ จุด ชาร์จหรือ อุปกรณ์จ่ายไฟสำหรับยานยนต์ไฟฟ้า ( EVSE ) คือ อุปกรณ์ จ่าย พลังงานไฟฟ้า สำหรับชาร์จ แบตเตอรี่ใน รถยนต์ไฟฟ้า แบบ เสียบปลั๊ก...

สถานีชาร์จ

กำลังชาร์จแบตเตอรี่รถยนต์ Tesla Roadster ที่เมืองอิวาตะ ประเทศญี่ปุ่น
รถจักรยานยนต์ไฟฟ้าที่สถานี AeroVironment
รถ Nissan Leaf กำลังชาร์จไฟในเมืองฮิวสตัน รัฐเท็กซัส
รถยนต์โตโยต้า พริอุส ที่สถานีขนส่งสาธารณะ ซานฟรานซิสโก รัฐแคลิฟอร์เนีย
สถานีชาร์จสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า :

สถานีชาร์จหรือที่รู้จักกันในชื่อจุดชาร์จหรืออุปกรณ์จ่ายไฟสำหรับยานยนต์ไฟฟ้า( EVSE )คืออุปกรณ์จ่ายพลังงานไฟฟ้าสำหรับชาร์จแบตเตอรี่ใน รถยนต์ไฟฟ้า แบบเสียบปลั๊ก (รวมถึงรถยนต์ไฟฟ้ารถบรรทุกไฟฟ้ารถบัสไฟฟ้า รถยนต์ไฟฟ้าสำหรับใช้ในชุมชน และรถยนต์ไฮบริดแบบเสียบปลั๊ก )

เครื่องชาร์จรถยนต์ไฟฟ้ามีสองประเภทหลัก ได้แก่ สถานีชาร์จ กระแสสลับ (AC) และ สถานีชาร์จ กระแสตรง (DC) แบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าสามารถชาร์จได้ด้วยไฟฟ้ากระแสตรงเท่านั้น ในขณะที่ไฟฟ้า ส่วนใหญ่ จากสายส่งไฟฟ้า เป็นกระแสสลับ ด้วยเหตุนี้ รถยนต์ไฟฟ้าส่วนใหญ่จึงมีตัวแปลงกระแสสลับเป็นกระแสตรง (AC-to-DC converter ) ในตัวซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่า " เครื่องชาร์จในตัว " ( Onboard Charger หรือ OBC ) ที่สถานีชาร์จ AC ไฟฟ้ากระแสสลับจากสายส่งจะถูกส่งไปยังเครื่องชาร์จในตัว ซึ่งจะแปลงเป็นไฟฟ้ากระแสตรงเพื่อชาร์จแบตเตอรี่ เครื่องชาร์จ DC ให้กำลังไฟในการชาร์จสูงกว่า (ซึ่งต้องใช้ตัวแปลง AC-to-DC ขนาดใหญ่กว่ามาก) โดยการรวมตัวแปลงเข้ากับสถานีชาร์จ ทำให้หลีกเลี่ยงข้อจำกัดด้านขนาด น้ำหนัก และต้นทุนในรถยนต์ จากนั้นสถานีจะจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงให้กับรถยนต์โดยตรง โดยไม่ต้องผ่านตัวแปลงในตัว รถยนต์ไฟฟ้าสมัยใหม่ส่วนใหญ่สามารถรับได้ทั้งไฟฟ้ากระแสสลับและกระแสตรง

สถานีชาร์จสาธารณะ

สถานีชาร์จสาธารณะมักตั้งอยู่ริมถนนหรือในศูนย์การค้า สถานที่ราชการ และพื้นที่จอดรถอื่นๆ สถานีชาร์จส่วนตัวมักตั้งอยู่ในที่พักอาศัย ที่ทำงาน และโรงแรม การชาร์จสาธารณะคิดเป็นประมาณ 46% ของรายได้โครงสร้างพื้นฐานการชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าทั่วโลกในปี 2025 ซึ่งได้รับแรงผลักดันจากการลงทุนด้านทุนสูงในเครือข่ายการชาร์จเร็ว DC การอัพเกรดโครงข่าย และโครงการขยายเส้นทางหลวง[ 1 ]

มาตรฐาน

สถานีชาร์จไฟมีหัวต่อที่ได้มาตรฐานสากลหลากหลายรูปแบบ สถานีชาร์จไฟกระแสตรง (DC) มักมีหัวต่อหลายแบบเพื่อใช้ชาร์จรถยนต์ประเภทต่างๆ ที่ใช้มาตรฐานที่แตกต่างกัน

มีการกำหนดมาตรฐานหลายประการสำหรับเทคโนโลยีการชาร์จเพื่อให้สามารถใช้งานร่วมกันได้ระหว่างผู้จำหน่ายต่างๆ มีมาตรฐานสำหรับคำศัพท์ พลังงาน และตัวเชื่อมต่อ เทสลาได้พัฒนาเทคโนโลยีที่เป็นกรรมสิทธิ์ในด้านเหล่านี้และเริ่มสร้างเครือข่ายการชาร์จในปี 2555 [ 2 ]

การตั้งชื่อ

แผนภาพแสดงความสัมพันธ์ระหว่างสถานีชาร์จ (อุปกรณ์จ่ายไฟสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า) กับรถยนต์ไฟฟ้า นำเสนอในรูปแบบภาพเงา โดยใช้สีเพื่อแยกแยะคำศัพท์ทั้งห้าคำที่กำหนดไว้
คำศัพท์เกี่ยวกับสถานีชาร์จและยานพาหนะ

ในปี 2554 สมาคมผู้ผลิตรถยนต์แห่งยุโรป (ACEA) ได้กำหนดเงื่อนไขดังต่อไปนี้: [ 3 ]

  • เต้ารับ: ช่องเสียบในอุปกรณ์จ่ายไฟสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า (EVSE) ที่จ่ายพลังงานสำหรับการชาร์จรถยนต์
  • ปลั๊ก: ส่วนปลายของสายเคเบิลแบบยืดหยุ่นที่เชื่อมต่อกับเต้ารับบนอุปกรณ์ชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า (EVSE) ในทวีปอเมริกาเหนือไม่ได้ใช้เต้ารับและปลั๊ก เนื่องจากสายเคเบิลนั้นเชื่อมต่อถาวรอยู่แล้ว
  • สายเคเบิล: กลุ่มตัวนำที่มีความยืดหยุ่นซึ่งเชื่อมต่ออุปกรณ์ชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า (EVSE) กับรถยนต์ไฟฟ้า
  • ตัวเชื่อมต่อ: ปลายสายเคเบิลแบบยืดหยุ่นที่เชื่อมต่อกับช่องเสียบของรถยนต์
  • ช่องเสียบชาร์จรถยนต์: ช่องบนรถยนต์ไฟฟ้าที่รับพลังงานสำหรับการชาร์จ

คำว่า "ตัวเชื่อมต่อรถยนต์ไฟฟ้า" และ "ช่องเสียบรถยนต์ไฟฟ้า" ได้รับการกำหนดไว้ในลักษณะเดียวกันภายใต้มาตรา 625 ของประมวลกฎหมายไฟฟ้าแห่งชาติ ของสหรัฐอเมริกา (NEC) ปี 1999 NEC-1999 ยังกำหนดคำว่า "อุปกรณ์จ่ายไฟสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า" ว่าเป็นหน่วยทั้งหมดที่ "ติดตั้งโดยเฉพาะเพื่อวัตถุประสงค์ในการส่งพลังงานจากสายไฟของอาคารไปยังรถยนต์ไฟฟ้า" ซึ่งรวมถึง "ตัวนำ ... ตัวเชื่อมต่อรถยนต์ไฟฟ้า ปลั๊กเสียบ และอุปกรณ์ ข้อต่อ เต้ารับไฟฟ้า หรือเครื่องมืออื่นๆ ทั้งหมด" [ 4 ]

Tesla, Inc.ใช้คำว่าสถานีชาร์จเพื่อหมายถึงตำแหน่งของกลุ่มเครื่องชาร์จ และใช้คำว่าตัวเชื่อมต่อเพื่อหมายถึง EVSE แต่ละตัว[ 5 ]

แรงดันไฟฟ้าและกำลังไฟฟ้า

มาตรฐานเบื้องต้น

สภาการทำงานด้านโครงสร้างพื้นฐานการขนส่งไฟฟ้าแห่งชาติของสหรัฐอเมริกา (IWC) ก่อตั้งขึ้นในปี 1991 โดยสถาบันวิจัยพลังงานไฟฟ้าโดยมีสมาชิกจากผู้ผลิตรถยนต์และบริษัทสาธารณูปโภคไฟฟ้า เพื่อกำหนดมาตรฐานในสหรัฐอเมริกา[ 7 ]งานในช่วงแรกของ IWC นำไปสู่การกำหนดระดับการชาร์จสามระดับใน คู่มือ รหัสไฟฟ้าแห่งชาติ (NEC) ปี 1999 [ 6 ] : 9

ภายใต้ NEC ปี 1999 อุปกรณ์ชาร์จระดับ 1 (ตามที่กำหนดไว้ในคู่มือ NEC แต่ไม่ได้ระบุไว้ในรหัส) จะเชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าผ่านเต้ารับไฟฟ้า 3 ขา มาตรฐาน NEMA 5 -20R พร้อมสายดิน และต้องมี ตัวตัดวงจรป้องกันไฟรั่วลงดิน (Ground-fault circuit interrupter)ภายในระยะ 12 นิ้ว (30 ซม.) จากปลั๊ก วงจรจ่ายไฟต้องมีการป้องกันที่ 125% ของกระแสสูงสุดที่กำหนด ตัวอย่างเช่น อุปกรณ์ชาร์จที่มีกระแสต่อเนื่อง 16  แอมแปร์ ("แอมป์" หรือ "A") ต้องใช้เบรกเกอร์ขนาด 20 A [ 6 ] : 9

อุปกรณ์ชาร์จระดับ 2 (ตามที่กำหนดไว้ในคู่มือ) จะต้องต่อสายและยึดติดอย่างถาวร ณ ตำแหน่งที่กำหนดภายใต้ NEC-1999 นอกจากนี้ยังต้องมีการต่อสายดินและการป้องกันการลัดวงจรลงดิน รวมถึงต้องมีระบบล็อคเพื่อป้องกันการสตาร์ทรถระหว่างการชาร์จ และระบบตัดการเชื่อมต่อเพื่อความปลอดภัยสำหรับสายเคเบิลและขั้วต่อ ต้องใช้เบรกเกอร์ขนาด 40 A (125% ของกระแสไฟสูงสุดต่อเนื่อง) เพื่อป้องกันวงจรสาขา[ 6 ] : 9 เพื่อความสะดวกและรวดเร็วในการชาร์จ รถยนต์ไฟฟ้ารุ่นแรกๆ หลายคันจึงนิยมให้เจ้าของและผู้ใช้งานติดตั้งอุปกรณ์ชาร์จระดับ 2 ซึ่งเชื่อมต่อกับรถยนต์ไฟฟ้าผ่านทางแผ่นเหนี่ยวนำ ( Magne Charge ) หรือขั้วต่อแบบนำไฟฟ้า ( Avcon ) [ 6 ] : 10–11, 18

อุปกรณ์ชาร์จระดับ 3 ใช้ ตัวแปลงกระแสไฟฟ้าภายนอกรถเพื่อแปลงพลังงานไฟฟ้ากระแสสลับขาเข้าเป็นกระแสตรง จากนั้นจึงจ่ายให้กับรถ ในขณะที่เขียนคู่มือ NEC ปี 1999 คาดการณ์ว่าอุปกรณ์ชาร์จระดับ 3 จะต้องให้บริษัทสาธารณูปโภคอัปเกรดระบบจำหน่ายและหม้อแปลงไฟฟ้า[ 6 ] : 9

เอสเออี

สมาคมวิศวกรยานยนต์ ( SAE International ) กำหนดข้อกำหนดทางกายภาพ ไฟฟ้า การสื่อสาร และประสิทธิภาพทั่วไปสำหรับระบบชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าที่ใช้ในอเมริกาเหนือ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของมาตรฐานSAE J1772ที่พัฒนาขึ้นครั้งแรกในปี 2544 [ 9 ] SAE J1772 กำหนดระดับการชาร์จสี่ระดับ โดยแบ่งเป็นสองระดับสำหรับแหล่งจ่ายไฟ AC และ DC ความแตกต่างระหว่างระดับขึ้นอยู่กับประเภทการกระจายพลังงาน มาตรฐาน และกำลังไฟฟ้าสูงสุด

กระแสสลับ (AC)

สถานีชาร์จ AC เชื่อมต่อวงจรการชาร์จภายในรถเข้ากับแหล่งจ่ายไฟ AC โดยตรง[ 9 ]

  • ระดับ AC 1 : เชื่อมต่อโดยตรงกับเต้ารับมาตรฐาน 120  V ของอเมริกาเหนือ สามารถจ่ายกระแสไฟได้ 6–16  A (0.7–1.92  กิโลวัตต์ หรือ "kW") ขึ้นอยู่กับความจุของวงจรเฉพาะ
  • ระดับ AC 2 : ใช้ไฟ 240  V (เฟสเดียว) หรือ 208  V (สามเฟส) เพื่อจ่ายกระแสไฟระหว่าง 6 ถึง 80  A (1.4–19.2  kW) ซึ่งให้ความเร็วในการชาร์จที่เพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อเทียบกับการชาร์จระดับ AC 1
กระแสตรง (DC)

โดยทั่วไป แม้จะไม่ถูกต้อง การชาร์จแบบ DC จะถูกเรียกว่า "ระดับ 3" ตามคำจำกัดความ NEC-1999 รุ่นเก่า แต่มาตรฐาน SAE จัดประเภทการชาร์จแบบ DC แยกต่างหาก ในการชาร์จเร็วแบบ DC พลังงาน AC จากโครงข่ายจะถูกส่งผ่านตัวแปลง AC เป็น DC ในสถานีก่อนที่จะถึงแบตเตอรี่ของรถยนต์ โดยข้ามตัวแปลง AC เป็น DC ใดๆ บนรถยนต์[ 9 ] [ 10 ]

  • DC ระดับ 1 : จ่ายไฟได้สูงสุด 80  กิโลวัตต์ ที่แรงดัน 50–1000  โวลต์
  • DC ระดับ 2 : จ่ายไฟได้สูงสุด 400  กิโลวัตต์ ที่แรงดัน 50–1000  โวลต์

มาตรฐานเพิ่มเติมที่ SAE ออกมาสำหรับการชาร์จ ได้แก่SAE J3068 (การชาร์จ AC สามเฟส โดยใช้ขั้วต่อประเภท 2ตามที่กำหนดไว้ในIEC 62196 -2) และSAE J3105 (การเชื่อมต่ออุปกรณ์ชาร์จ DC แบบอัตโนมัติ)

อีซีอี

ในปี 2003 คณะกรรมการไฟฟ้าสากล (IEC) ได้นำมาตรฐาน SAE J1772ส่วนใหญ่มาใช้ภายใต้มาตรฐาน IEC 62196-1 สำหรับการใช้งานในระดับสากล

IEC กำหนดการชาร์จในรูป แบบอื่น ( IEC 61851 -1):

  • โหมด 1 : การชาร์จช้าจากปลั๊กไฟทั่วไป (ไฟฟ้ากระแสสลับเฟสเดียวหรือสามเฟส )
  • โหมด 2 : การชาร์จแบบช้าจากปลั๊กไฟ AC ทั่วไป แต่มีระบบป้องกันเฉพาะสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า (เช่น ระบบ Park & ​​Chargeหรือ PARVE)
  • โหมด 3 : การชาร์จ AC แบบช้าหรือเร็ว โดยใช้ซ็อกเก็ตแบบหลายขาสำหรับรถยนต์ไฟฟ้าโดยเฉพาะ พร้อมฟังก์ชันควบคุมและป้องกัน (เช่นSAE J1772และIEC 62196 -2)
  • โหมด 4 : การชาร์จเร็ว แบบ DC โดยใช้อินเทอร์เฟซการชาร์จเฉพาะ (เช่นIEC 62196 -3 เช่นCHAdeMO )

การเชื่อมต่อระหว่างโครงข่ายไฟฟ้าและ "เครื่องชาร์จ" (อุปกรณ์จ่ายไฟสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า) ถูกกำหนดโดยสามกรณี (IEC 61851-1):

  • กรณี A:เครื่องชาร์จใดๆ ที่เชื่อมต่อกับ แหล่งจ่าย ไฟหลัก (โดยปกติสายไฟหลักจะติดอยู่กับเครื่องชาร์จ) ซึ่งโดยทั่วไปจะเกี่ยวข้องกับโหมด 1 หรือ 2
  • กรณี B:เครื่องชาร์จในรถยนต์ที่มีสายไฟหลักที่สามารถถอดออกได้ทั้งจากแหล่งจ่ายไฟและตัวรถ – โดยปกติจะเป็นโหมดที่ 3
  • กรณี C:สถานีชาร์จ DC โดยเฉพาะ สายไฟหลักอาจต่อเข้ากับสถานีชาร์จอย่างถาวรได้เช่นเดียวกับในโหมดที่ 4

เทสลา เอ็นเอซีเอส

มาตรฐานการชาร์จของอเมริกาเหนือ (NACS) ได้รับการพัฒนาโดยTesla, Inc.เพื่อใช้ในรถยนต์ของบริษัท มาตรฐานนี้ยังคงเป็นมาตรฐานเฉพาะจนกระทั่งปี 2022 เมื่อ Tesla ได้เผยแพร่ข้อกำหนด[ 14 ] [ 15 ]ตัวเชื่อมต่อมีขนาดเล็กกว่าตัวเชื่อมต่อ J1772/CCS และใช้พินเดียวกันสำหรับฟังก์ชันการชาร์จทั้ง AC และ DC

ณ เดือนพฤศจิกายน 2023 ผู้ผลิตรถยนต์Ford , General Motors , Rivian , Volvo , Polestar , Mercedes-Benz , Nissan , Honda , Jaguar , Fisker , Hyundai , BMW , Toyota , SubaruและLucid Motorsต่างให้คำมั่นว่าจะติดตั้งตัวเชื่อมต่อ NACS ในรถยนต์ของตนในอเมริกาเหนือในอนาคต[ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] บริษัทสตาร์ทอัพ ด้านยานยนต์Aptera Motorsก็ได้นำมาตรฐานตัวเชื่อมต่อนี้มาใช้ในรถยนต์ของตน เช่นกัน [ 19 ]ผู้ผลิตรถยนต์รายอื่น ๆ เช่นStellantisและVolkswagenยังไม่ได้ประกาศใด ๆ ณ ปลายปี 2023 [ 20 ]

เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดของสหภาพยุโรป (EU) เกี่ยวกับจุดชาร์จ [ 21 ]รถยนต์ Tesla ที่จำหน่ายในสหภาพยุโรปจะติดตั้ง พอร์ต CCS Combo 2ทั้งพอร์ตอเมริกาเหนือและสหภาพยุโรปใช้ การชาร์จเร็ว 480 V DC ผ่านเครือข่ายSupercharger ของ Tesla ซึ่งใช้ขั้วต่อการชาร์จ NACS และ CCS ที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับรุ่นของ Supercharger พลังงานจะถูกจ่ายที่ 72, 150 หรือ 250 kW โดยค่าแรกตรงกับ DC Level 1 และค่าที่สองและสามตรงกับ DC Level 2 ของ SAE J1772 ณ ไตรมาสที่ 4 ปี 2021 Tesla รายงานว่ามีสถานที่ชาร์จเร็วทั่วโลก 3,476 แห่ง และเครื่องชาร์จเร็ว 31,498 เครื่อง (เฉลี่ยประมาณ 9 เครื่องต่อสถานที่) [ 5 ]

การพัฒนาเพื่อการชาร์จพลังงานที่สูงขึ้น

ส่วนขยายของมาตรฐานการชาร์จเร็ว DC CCS สำหรับรถยนต์ไฟฟ้าและรถบรรทุกขนาดเล็กกำลังได้รับการพัฒนาในปี 2020 ซึ่งคาดว่าจะให้การชาร์จพลังงานที่สูงขึ้นสำหรับยานพาหนะเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่ ( คลาส 8 และอาจรวมถึงคลาส 6 และ 7 ด้วย เช่นรถโรงเรียนและรถโดยสารประจำทาง) เมื่อคณะ ทำงาน Charging Interface Initiative e. V. (CharIN) ก่อตั้งขึ้นในเดือนมีนาคม 2018 มาตรฐานใหม่ที่กำลังพัฒนานั้นเดิมเรียกว่า High Power Charging (HPC) for Commercial Vehicles (HPCCV) [ 22 ]ต่อมาเปลี่ยนชื่อเป็นMegawatt Charging System (MCS) คาดว่า MCS จะทำงานในช่วง 200–1500  V และ 0–3000  A สำหรับกำลังไฟฟ้าสูงสุดตามทฤษฎี 4.5  เมกะวัตต์ (MW) ข้อเสนอดังกล่าวเรียกร้องให้พอร์ตชาร์จ MCS เข้ากันได้กับเครื่องชาร์จ CCS และ HPC ที่มีอยู่[ 23 ]คณะทำงานได้เผยแพร่ข้อกำหนดโดยรวมในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2562 ซึ่งเรียกร้องให้มีขีดจำกัดสูงสุดที่ 1000  V DC (หรือ 1500  V DC) และ พิกัดกระแสต่อเนื่อง 3000 A [ 24 ]

การออกแบบตัวเชื่อมต่อได้รับการคัดเลือกในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2562 [ 22 ]และทดสอบที่ห้องปฏิบัติการพลังงานหมุนเวียนแห่งชาติ ของสหรัฐอเมริกา (NREL) ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2563 ผู้ผลิต 13 รายเข้าร่วมการทดสอบ ซึ่งตรวจสอบการเชื่อมต่อและประสิทธิภาพทางความร้อนของช่องรับรถยนต์ 7 ช่องและตัวเชื่อมต่อเครื่องชาร์จ 11 ตัว[ 25 ]ข้อกำหนดและข้อมูลจำเพาะของตัวเชื่อมต่อขั้นสุดท้ายได้รับการนำมาใช้ในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2564 ในชื่อตัวเชื่อมต่อ MCS เวอร์ชัน 3.2 [ 26 ] [ 27 ] : 3

ด้วยการสนับสนุนจากPortland General Electricเมื่อวันที่ 21 เมษายน 2021 Daimler Trucks North Americaได้เปิด "Electric Island" ซึ่งเป็นสถานีชาร์จรถยนต์สำหรับงานหนักแห่งแรก ตั้งอยู่ฝั่งตรงข้ามถนนจากสำนักงานใหญ่ในพอร์ตแลนด์ รัฐโอเรกอน สถานีนี้สามารถชาร์จรถยนต์ได้พร้อมกัน 8 คัน และช่องชาร์จมีขนาดที่รองรับรถบรรทุกพ่วงได้ นอกจากนี้ การออกแบบยังสามารถรองรับ เครื่องชาร์จที่มีกำลังไฟมากกว่า 1 เมกะวัตต์ได้เมื่อมีให้บริการ[ 28 ]บริษัทสตาร์ทอัพ WattEV ประกาศแผนในเดือนพฤษภาคม 2021 ที่จะสร้างสถานีจอดรถบรรทุก/สถานีชาร์จ 40 ช่องในเบเคอร์สฟิลด์ รัฐแคลิฟอร์เนีย เมื่อใช้งานเต็มกำลัง สถานีนี้คาดว่าจะให้ พลังงานการชาร์จรวม 25 เมกะวัตต์ ซึ่งส่วนหนึ่งมาจากแผงโซลาร์เซลล์และระบบจัดเก็บแบตเตอรี่ในสถานที่[ 29 ]

ตัวเชื่อมต่อ

ขั้วต่อชาร์จทั่วไป
ปลั๊กไฟแบบ IEC Type 4 / CHAdeMO (ซ้าย); ปลั๊กไฟแบบ CCS Combo 2 (กลาง); ปลั๊กไฟแบบ IEC Type 2 (ขวา)
ช่องเสียบ IEC Type 1 / SAE J1772 (ซ้าย); NACS (J3400) (ตรงกลาง); ช่อง เสียบ IEC Type 2 (ขวา)

ตัวเชื่อมต่อทั่วไป ได้แก่Type 1 (Yazaki) , Type 2 (Mennekes) , CCS Combo 1 และ 2 , CHAdeMOและ Tesla [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ]ปลั๊กมาตรฐานหลายประเภทได้รับการกำหนดไว้ในIEC 62196 -2 (สำหรับไฟ AC) และ 62196-3 (สำหรับไฟ DC)

  • ประเภทที่ 1: ตัวเชื่อมต่อยานยนต์ไฟฟ้ากระแสสลับเฟสเดียว – ข้อกำหนดปลั๊กยานยนต์ SAE J1772/2009
  • ประเภทที่ 2: ตัวเชื่อมต่อยานยนต์ไฟฟ้ากระแสสลับเฟสเดียวและสามเฟส – ข้อกำหนดปลั๊กVDE-AR-E 2623-2-2 , SAE J3068และGB/T 20234.2
  • ประเภทที่ 3: ตัวเชื่อมต่อรถยนต์ไฟฟ้ากระแสสลับแบบเฟสเดียวและสามเฟส พร้อมบานปิดนิรภัย – ข้อเสนอจากEV Plug Alliance
  • ประเภทที่ 4: ตัวเชื่อมต่อชาร์จเร็ว DC
    • การกำหนดค่า AA: CHAdeMO
    • การกำหนดค่า BB: GB/T 20234.3
    • การตั้งค่า CC/DD: (สงวนไว้)
    • การกำหนดค่า EE: CCS Combo 1
    • การกำหนดค่า FF: CCS Combo 2
การออกแบบคอนเนคเตอร์ที่ระบุไว้ในIEC 62196 -2 และ -3 [ a ]
แหล่งจ่ายไฟสหรัฐอเมริกาสหภาพยุโรปญี่ปุ่นจีน
ไฟฟ้ากระแสสลับเฟสเดียว(62196.2) ประเภท 1 ( SAE J1772 ) ประเภท 2 [] []ประเภท 1 ( SAE J1772 ) ประเภท 2 ( GB/T 20234.2 ) [ d ]
ไฟฟ้ากระแสสลับ 3 เฟส(62196.2) ประเภท 2 ( SAE J3068 ) ไม่มีข้อมูล
ดีซี(62196.3) EE ( ชุด CCS 1) FF ( CCS Combo 2) [ c ]AA ( CHAdeMO ) [ c ]BB ( GB/T 20234.3 ) [ b ]
เฉาจี้ (วางแผนไว้)

หมายเหตุโดยย่อเกี่ยวกับประเภทของเครื่องชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า

หมายเหตุ
  1. ^สำหรับคำจำกัดความของพิน โปรดดูหน้าสำหรับมาตรฐานเฉพาะแต่ละรายการ
  2. ^ a bในอินเดีย ยานพาหนะ "กำลังต่ำ" ที่มีแรงดันแบตเตอรี่ขับเคลื่อนน้อยกว่า 100 V DC ใช้มาตรฐาน Bharat EV Charger สำหรับการชาร์จ AC (230 V, 15 A / สูงสุด 10 kW) มาตรฐาน Bharat EV Charger AC-001 รับรอง ขั้วต่อสามขา IEC 60309สำหรับการชาร์จ DC (48–72+ V, 200 A / สูงสุด 15 kW) มาตรฐาน Bharat EV Charger DC-001 ที่เกี่ยวข้องรับรองขั้วต่อแบบเดียวกันกับที่ใช้ในประเทศจีน (GB/T 20234.3) [ 34 ]
  3. ^ a b cสำหรับยานพาหนะกำลังสูง อินเดียได้นำมาตรฐานสากลมาใช้เป็นส่วนใหญ่ ได้แก่ คอนเนคเตอร์ IEC 62196 Type 2 สำหรับการชาร์จ AC (≥22 kW) และ CHAdeMO และ CCS Combo 2 สำหรับการชาร์จ DC (≥50 kW) [ 33 ]
  4. ^แม้ว่ามาตรฐาน GB/T 20234.2 จะสามารถรองรับไฟฟ้าสามเฟสได้ในทางกายภาพ แต่มาตรฐานดังกล่าวไม่ได้ระบุการใช้งานไว้ ดังนั้นการใช้งานจึงจำกัดอยู่เฉพาะไฟฟ้าเฟสเดียว

การชาร์จแบบ CCS DC ต้องใช้การสื่อสารผ่านสายไฟ (PLC) โดยจะมีขั้วต่อสองตัวเพิ่มเข้ามาที่ด้านล่างของช่องเสียบรถยนต์แบบ Type 1 หรือ Type 2 และปลั๊กชาร์จเพื่อจ่ายกระแสไฟ DC ขั้วต่อเหล่านี้มักเรียกว่าขั้วต่อ Combo 1 หรือ Combo 2 การเลือกใช้รูปแบบของช่องเสียบมักจะถูกกำหนดมาตรฐานตามแต่ละประเทศ เพื่อให้สถานีชาร์จสาธารณะไม่จำเป็นต้องติดตั้งสายเคเบิลที่มีทั้งสองแบบ โดยทั่วไปแล้ว อเมริกาเหนือจะใช้ช่องเสียบรถยนต์แบบ Combo 1 ในขณะที่ประเทศอื่นๆ ส่วนใหญ่ใช้ Combo 2

มาตรฐานCHAdeMOเป็นที่นิยมใช้โดยNissan , MitsubishiและToyotaในขณะที่ มาตรฐาน SAE J1772 Combo ได้รับการสนับสนุนจากGM , Ford , Volkswagen , BMWและHyundaiทั้งสองระบบสามารถชาร์จแบตเตอรี่ได้ถึง 80% ในเวลาประมาณ 20 นาที แต่ทั้งสองระบบไม่สามารถใช้งานร่วมกันได้ Richard Martin ผู้อำนวยการฝ่ายบรรณาธิการของ Navigant Research บริษัทด้านการตลาดและการให้คำปรึกษาด้านเทคโนโลยีสะอาด กล่าวว่า:

ความขัดแย้งที่กว้างขึ้นระหว่างตัวเชื่อมต่อ CHAdeMO และ SAE Combo เรามองว่าเป็นอุปสรรคต่อตลาดในอีกหลายปีข้างหน้าซึ่งจำเป็นต้องได้รับการแก้ไข[ 35 ]

ตัวเชื่อมทางประวัติศาสตร์

สถานีชาร์จสาธารณะในลานจอดรถใกล้สนามบินนานาชาติลอสแอนเจลิสในภาพแสดง สถานีชาร์จ AC ขนาด 6 กิโลวัตต์รุ่นเก่าสองสถานี (ซ้าย: แบบเหนี่ยวนำ Magne-charge gen2 SPI ("small paddle"), ขวา: แบบนำไฟฟ้า EVII ICS-200 AVCON)

ในสหรัฐอเมริกา รถยนต์ไฟฟ้าหลายรุ่นที่วางจำหน่ายครั้งแรกในช่วงปลายทศวรรษ 1990 และต้นทศวรรษ 2000 เช่นGM EV1 , Ford Ranger EVและChevrolet S-10 EVนิยมใช้เครื่องชาร์จ EVSE ระดับ 2 (กระแสสลับเฟสเดียว) ตามที่กำหนดไว้ภายใต้ NEC-1999 เพื่อรักษาความเร็วในการชาร์จที่ยอมรับได้ เครื่องชาร์จ EVSE เหล่านี้ติดตั้งด้วยขั้วต่อแบบเหนี่ยวนำ ( Magne Charge ) หรือขั้วต่อแบบนำไฟฟ้า (โดยทั่วไปคือAVCON ) ผู้สนับสนุนระบบเหนี่ยวนำ ได้แก่ GM, Nissan และ Toyota ในขณะที่ DaimlerChrysler, Ford และ Honda สนับสนุนระบบนำไฟฟ้า[ 6 ] : 10–11

แป้น Magne Charge มีให้เลือกสองขนาด ได้แก่ แป้นขนาดใหญ่รุ่นเก่า (ใช้สำหรับ EV1 และ S-10 EV) และแป้นขนาดเล็กรุ่นใหม่ (ใช้สำหรับToyota RAV4 EV รุ่นแรก แต่สามารถใช้งานร่วมกับรถยนต์ที่มีแป้นขนาดใหญ่ได้โดยใช้อะแดปเตอร์) [ 36 ]แป้นขนาดใหญ่ (เปิดตัวในปี 1994) จำเป็นต้องใช้เพื่อรองรับพอร์ตชาร์จขาเข้าแบบระบายความร้อนด้วยของเหลวของรถยนต์ ส่วนแป้นขนาดเล็ก (เปิดตัวในปี 2000) จะเชื่อมต่อกับพอร์ตขาเข้าแบบระบายความร้อนด้วยอากาศแทน[ 37 ] [ 38 ] : 23 SAE J1773 ซึ่งอธิบายข้อกำหนดทางเทคนิคสำหรับการเชื่อมต่อแป้นเหนี่ยวนำ ได้รับการเผยแพร่ครั้งแรกในเดือนมกราคม 1995 และมีการแก้ไขเพิ่มเติมในเดือนพฤศจิกายน 1999 [ 38 ] : 26

คณะกรรมการทรัพยากรทางอากาศแห่งแคลิฟอร์เนียที่มีอิทธิพลได้นำตัวเชื่อมต่อแบบนำไฟฟ้ามาใช้เป็นมาตรฐานเมื่อวันที่ 28 มิถุนายน พ.ศ. 2544 โดยพิจารณาจากต้นทุนที่ต่ำกว่าและความทนทาน[ 39 ]และแผ่นชาร์จ Magne Charge ก็ถูกยกเลิกในเดือนมีนาคมปีถัดมา[ 40 ]ในขณะนั้นมีตัวเชื่อมต่อแบบนำไฟฟ้าอยู่ 3 แบบ โดยตั้งชื่อตามผู้ผลิต ได้แก่ Avcon (หรือที่เรียกว่า butt-and-pin ซึ่งใช้โดย Ford, Solectriaและ Honda); Yazaki (หรือที่เรียกว่า pin-and-sleeve ใน RAV4 EV); และ ODU (ใช้โดย DaimlerChrysler) [ 38 ] : 22 ตัวเชื่อมต่อแบบ butt-and-pin ของ Avcon รองรับการชาร์จระดับ 2 และระดับ 3 (DC) และมีการอธิบายไว้ในภาคผนวกของเวอร์ชันแรก (พ.ศ. 2539) ของแนวทางปฏิบัติที่แนะนำ SAE J1772; เวอร์ชันปี พ.ศ. 2544 ได้ย้ายคำอธิบายตัวเชื่อมต่อเข้าไปในเนื้อหาของแนวทางปฏิบัติ ทำให้กลายเป็นมาตรฐานโดยพฤตินัยสำหรับสหรัฐอเมริกา[ 38 ] : 25 [ 41 ] IWC แนะนำคอนเนคเตอร์ Avcon แบบบัตต์สำหรับอเมริกาเหนือ[ 38 ] : 22 โดยอิงจากการทดสอบด้านสิ่งแวดล้อมและความทนทาน[ 42 ]ตามที่นำไปใช้ คอนเนคเตอร์ Avcon ใช้หน้าสัมผัสสี่จุดสำหรับระดับ 2 (L1, L2, Pilot, Ground) และเพิ่มอีกห้าจุด (สามจุดสำหรับการสื่อสารแบบอนุกรม และสองจุดสำหรับไฟ DC) สำหรับระดับ 3 (L1, L2, Pilot, Com1, Com2, Ground, Clean Data ground, DC+, DC−) [ 43 ]ภายในปี 2009 J1772 ได้นำคอนเนคเตอร์แบบพินและปลอกกลม (Yazaki) มาใช้เป็นมาตรฐานแทน และคอนเนคเตอร์ Avcon แบบบัตต์รูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าก็ล้าสมัยไป[ 44 ]

เวลาในการชาร์จ

เวลาในการชาร์จขึ้นอยู่กับความจุของแบตเตอรี่ ความหนาแน่นของพลังงาน และกำลังการชาร์จ[ 45 ]ยิ่งความจุมากเท่าไหร่ แบตเตอรี่ก็ยิ่งสามารถเก็บประจุได้มากขึ้นเท่านั้น (เปรียบได้กับขนาดของถังน้ำมัน) ความหนาแน่นของพลังงานที่สูงขึ้นทำให้แบตเตอรี่สามารถรับประจุได้มากขึ้นต่อหน่วยเวลา (เปรียบได้กับขนาดของช่องเปิดถัง) กำลังการชาร์จที่สูงขึ้นจะให้พลังงานมากขึ้นต่อหน่วยเวลา (เปรียบได้กับอัตราการไหลของปั๊ม) ข้อเสียที่สำคัญของการชาร์จด้วยความเร็วสูงคือมันยังเพิ่มภาระให้กับโครงข่ายไฟฟ้าหลัก อีกด้วย [ 46 ]

คณะกรรมการทรัพยากรทางอากาศแห่งแคลิฟอร์เนียได้กำหนดระยะเป้าหมายขั้นต่ำไว้ที่ 150 ไมล์ (240 กม.) เพื่อให้มีคุณสมบัติเป็นยานพาหนะที่ปล่อยมลพิษเป็นศูนย์และยังระบุเพิ่มเติมว่ายานพาหนะนั้นควรอนุญาตให้ชาร์จเร็วได้[ 47 ]

สามารถคำนวณเวลาในการชาร์จได้ดังนี้: [ 48 ]

กำลังการชาร์จที่มีประสิทธิภาพอาจต่ำกว่ากำลังการชาร์จสูงสุดเนื่องจากข้อจำกัดของแบตเตอรี่หรือระบบจัดการแบตเตอรี่การสูญเสียการชาร์จ (ซึ่งอาจสูงถึง 25% [ 49 ] ) และเปลี่ยนแปลงไปตามเวลาเนื่องจากข้อจำกัดการชาร์จที่ใช้โดย ตัว ควบคุม การชาร์จ

ในช่วงต้นปี 2025 บริษัทจีนสองแห่งได้ประกาศเทคโนโลยีแบตเตอรี่ที่ทำให้รถยนต์ไฟฟ้าสามารถวิ่งได้ระยะทางไกลด้วยการชาร์จเพียงห้านาที[ 50 ] BYDได้พัฒนาแบตเตอรี่ที่มีกำลังการชาร์จสูงสุด 1,000  กิโลวัตต์ (1  เมกะวัตต์) ซึ่งเมื่อเทียบกับเครื่องชาร์จของสหรัฐฯ ในขณะนั้นที่มีอัตราสูงสุด 400 กิโลวัตต์หรือน้อยกว่า[ 50 ]โครงสร้างพื้นฐานของโครงข่ายไฟฟ้าของจีนช่วยให้สามารถเชื่อมต่อสถานีชาร์จกำลังสูงเข้ากับโครงข่ายไฟฟ้า ได้โดยตรง ซึ่งบางครั้งอาจเชื่อมต่อกับสายส่งไฟฟ้าแรงสูงด้วย ทำให้ไม่ต้องรอการปรับปรุงระบบสาธารณูปโภคในพื้นที่ของสหรัฐฯ[ 50 ]

ความจุแบตเตอรี่

ความจุแบตเตอรี่ที่ใช้งานได้ของรถยนต์ไฟฟ้าเจเนอเรชั่นแรก เช่น Nissan Leaf รุ่นแรก อยู่ที่ประมาณ 20 กิโลวัตต์ชั่วโมง (kWh) ทำให้มีระยะทางวิ่งได้ประมาณ 100 ไมล์ (160 กิโลเมตร) Teslaเป็นบริษัทแรกที่นำเสนอรถยนต์ที่มีระยะทางวิ่งไกลขึ้น โดยเริ่มแรกได้เปิดตัวModel Sที่มีความจุแบตเตอรี่ 40 kWh, 60 kWh และ 85 kWh โดยรุ่นหลังสุดมีระยะทางวิ่งได้ประมาณ 480 กิโลเมตร (300 ไมล์) [ 51 ]ณ ปี 2022 รถยนต์ไฮบริดแบบปลั๊กอินโดยทั่วไปมีระยะทางวิ่งด้วยไฟฟ้า 15 ถึง 60 ไมล์ (24–97 กิโลเมตร) [ 52 ]    

การแปลง AC เป็น DC

แบตเตอรี่จะถูกชาร์จด้วยไฟกระแสตรง (DC) ในการชาร์จจากไฟกระแสสลับ (AC) ที่จ่ายโดยโครงข่ายไฟฟ้า รถยนต์ไฟฟ้าจะมีตัวแปลง AC เป็น DC ขนาดเล็กติดตั้งอยู่ภายในตัวรถ สายชาร์จจะจ่ายไฟ AC โดยตรงจากโครงข่ายไฟฟ้า และรถยนต์จะแปลงไฟนี้เป็น DC ภายในและชาร์จแบตเตอรี่ ตัวแปลงในตัวของรถยนต์ไฟฟ้าส่วนใหญ่มักรองรับความเร็วในการชาร์จได้ถึง 6–7  กิโลวัตต์ ซึ่งเพียงพอสำหรับการชาร์จข้ามคืน[ 53 ]นี่เรียกว่า "การชาร์จแบบ AC" เพื่ออำนวยความสะดวกในการชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าอย่างรวดเร็ว จำเป็นต้องใช้พลังงานที่สูงกว่ามาก (50–100+ กิโลวัตต์) ซึ่งต้องใช้ตัวแปลง AC เป็น DC ขนาดใหญ่กว่ามาก ซึ่งไม่สามารถรวมเข้ากับตัวรถได้ในทางปฏิบัติ ดังนั้น การแปลง AC เป็น DC จึงดำเนินการโดยสถานีชาร์จ และจ่ายไฟ DC ให้กับรถยนต์โดยตรง โดยไม่ต้องผ่านตัวแปลงในตัว นี่เรียกว่าการชาร์จเร็วแบบ DC

เวลาในการชาร์จเพื่อให้ได้ระยะทาง 100 กม. (62 ไมล์) สำหรับ Tesla Model S Long Range ปี 2020 ตามEPA (111 MPGe / 188 Wh/km) [ 54 ]  
การกำหนดค่า แรงดันไฟฟ้า ปัจจุบัน พลัง เวลาในการชาร์จ ความคิดเห็น
กระแสสลับเฟสเดียว120  โวลต์ 12  เอ 1.44  กิโลวัตต์ 13  ชั่วโมง นี่คือกำลังไฟฟ้าต่อเนื่องสูงสุดที่สามารถใช้งานได้จากวงจร มาตรฐานของสหรัฐอเมริกา/แคนาดา ขนาด 120  โวลต์ 15 แอมป์ 
กระแสสลับเฟสเดียว230  โวลต์ 16  เอ 3.68  กิโลวัตต์ 5.1  ชั่วโมง นี่คือกำลังไฟฟ้าต่อเนื่องสูงสุดที่สามารถจ่ายได้จาก เต้ารับ CEE 7/3 ("Schuko") บนวงจรที่มีพิกัด 16  A
กระแสสลับเฟสเดียว240  โวลต์ 30  เอ 7.20  กิโลวัตต์ 2.6  ชั่วโมง ขีดจำกัดสูงสุดทั่วไปของสถานีชาร์จไฟ AC สาธารณะที่ใช้ในอเมริกาเหนือ เช่น ChargePoint CT4000
กระแสสลับสามเฟส400  โวลต์ 16  เอ 11.0  กิโลวัตต์ 1.7  ชั่วโมง ขีดจำกัดสูงสุดของ สถานีชาร์จไฟกระแสสลับสามเฟส 16 แอมป์ ของยุโรป
กระแสสลับสามเฟส400  โวลต์ 32  ก. 22.1  กิโลวัตต์ 51  นาที ขีดจำกัดสูงสุดของ สถานีชาร์จไฟกระแสสลับสามเฟส 32 แอมป์ ของยุโรป
ดีซี 400  โวลต์ 125  เอ 50  กิโลวัตต์ 22  นาที สถานีชาร์จ DC กำลังไฟปานกลางทั่วไป
ดีซี 400  โวลต์ 300  เอ 120  กิโลวัตต์ 9  นาที กำลังไฟทั่วไปจากเครื่องชาร์จ Tesla Supercharger รุ่น V2 ของ Tesla

ความปลอดภัย

สถานีชาร์จมักรองรับรถยนต์ไฟฟ้าได้หลายคัน และติดตั้งกลไกตรวจจับกระแสไฟหรือการเชื่อมต่อเพื่อตัดกระแสไฟเมื่อรถยนต์ไฟฟ้าไม่ได้กำลังชาร์จ

เซ็นเซอร์ความปลอดภัยหลักๆ มีสองประเภท ได้แก่:

  • เซ็นเซอร์วัดกระแสไฟฟ้าจะตรวจสอบพลังงานที่ใช้ไป และจะคงการเชื่อมต่อไว้เฉพาะเมื่อความต้องการใช้พลังงานอยู่ในช่วงที่กำหนดไว้ล่วงหน้าเท่านั้น
  • สายเซ็นเซอร์จะส่ง สัญญาณ ป้อนกลับตามที่กำหนดโดย มาตรฐาน SAE J1772และIEC 62196ซึ่งต้องใช้ปลั๊กไฟแบบพิเศษ (หลายขา)

สายเซ็นเซอร์ตอบสนองได้รวดเร็วกว่า มีชิ้นส่วนที่อาจเสียหายน้อยกว่า และอาจมีต้นทุนในการออกแบบและติดตั้งที่ต่ำกว่า อย่างไรก็ตาม เซ็นเซอร์วัดกระแสไฟฟ้าในปัจจุบันสามารถใช้ขั้วต่อมาตรฐานได้ และช่วยให้ผู้จำหน่ายสามารถตรวจสอบหรือคิดค่าไฟฟ้าตามปริมาณการใช้ไฟฟ้าจริงได้

สถานีชาร์จสาธารณะทั่วโลก

ป้ายสถานีชาร์จสาธารณะ
ป้ายจราจรของสหรัฐอเมริกา
สัญลักษณ์สากลที่เป็นสาธารณสมบัติ

การขับรถระยะทางไกลจำเป็นต้องมีเครือข่ายสถานีชาร์จสาธารณะ นอกจากนี้ยังจำเป็นอย่างยิ่งสำหรับยานพาหนะที่ไม่มีสถานีชาร์จที่บ้าน ซึ่งเป็นเรื่องปกติในที่พักอาศัยแบบหลายครอบครัว ค่าใช้จ่ายแตกต่างกันอย่างมากในแต่ละประเทศ ผู้ให้บริการพลังงาน และแหล่งพลังงาน บริการบางแห่งคิดค่าบริการเป็นนาที ในขณะที่บางแห่งคิดค่าบริการตามปริมาณพลังงานที่ได้รับ (วัดเป็นกิโลวัตต์ชั่วโมง) ในสหรัฐอเมริกา บางรัฐได้ห้ามการใช้การชาร์จตามกิโลวัตต์ชั่วโมง[ 55 ]

สถานีชาร์จอาจไม่จำเป็นต้องมีโครงสร้างพื้นฐานใหม่มากนักในประเทศที่พัฒนาแล้ว น้อยกว่าการส่งเชื้อเพลิงใหม่ผ่านเครือข่ายใหม่[ 56 ] สถานีเหล่านี้สามารถใช้ประโยชน์จากโครง ข่ายไฟฟ้าที่มีอยู่ทั่วไปได้[ 57 ]

หน่วยงานภาครัฐ องค์กรธุรกิจ และนายจ้างรายใหญ่บางแห่งได้จัดหาสถานีชาร์จเพื่อแก้ไขปัญหาอุปสรรคต่างๆ ตัวเลือกต่างๆ ได้แก่ เสาชาร์จแบบธรรมดาสำหรับใช้ริมถนน ตู้ชาร์จสำหรับที่จอดรถแบบมีหลังคา และสถานีชาร์จอัตโนมัติเต็มรูปแบบที่รวมเข้ากับอุปกรณ์จ่ายไฟ[ 58 ]

ณ เดือนธันวาคม 2012 มีการติดตั้งจุดชาร์จที่ไม่ใช่ที่อยู่อาศัยประมาณ 50,000 จุดในสหรัฐอเมริกา ยุโรป ญี่ปุ่น และจีน[ 59 ]ณ เดือนสิงหาคม 2014 มีการติดตั้งเครื่องชาร์จเร็ว CHAdeMO ประมาณ 3,869 เครื่อง โดย 1,978 เครื่องอยู่ในญี่ปุ่น 1,181 เครื่องอยู่ในยุโรป 686 เครื่องอยู่ในสหรัฐอเมริกา และ 24 เครื่องอยู่ในประเทศอื่นๆ[ 60 ]ณ เดือนธันวาคม 2021 จำนวนสถานีชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าสาธารณะและส่วนตัวรวมกันมีมากกว่า 57,000 แห่งในสหรัฐอเมริกาและแคนาดา[ 61 ]ณ เดือนพฤษภาคม 2023 มีจุดชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าสาธารณะมากกว่า 3.9 ล้านจุดทั่วโลก โดยยุโรปมีมากกว่า 600,000 จุด และจีนเป็นผู้นำด้วยจำนวนมากกว่า 2.7 ล้านจุด[ 62 ]สหรัฐอเมริกามีจุดชาร์จสำหรับรถยนต์ไฟฟ้าแบบเสียบปลั๊ก (EV) มากกว่า 138,100 จุด ในเดือนมกราคม 2023 S&P Global Mobility ประเมินว่าสหรัฐอเมริกามีสถานีชาร์จระดับ 2 ประมาณ 126,500 แห่ง และสถานีชาร์จระดับ 3 ประมาณ 20,431 แห่ง รวมทั้งสถานีชาร์จ Tesla Supercharger และสถานีชาร์จปลายทาง Tesla อีก 16,822 แห่ง[ 63 ]

เอเชีย/แปซิฟิก

ณ เดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2567 จำนวนสถานีชาร์จทั้งหมดของจีนมีจำนวนถึง 10.6 ล้านแห่ง ซึ่งรวมถึงสถานีชาร์จสาธารณะ 3.2 ล้านแห่ง และสถานีชาร์จส่วนตัว 7.4 ล้านแห่ง โดยกว่า 55% เป็นสถานีชาร์จ DC ตามรายงานของCCTV News [ 64 ]ทำให้จีนเป็นประเทศที่มีเครือข่ายสถานีชาร์จรถยนต์ที่ใหญ่ที่สุดและหลากหลายที่สุดในโลก[ 65 ] ซึ่งเป็นไปตาม จำนวนสถานีชาร์จสาธารณะ 17,000 แห่งที่มีอยู่ในปี พ.ศ. 2555 ซึ่งส่วนใหญ่สร้างโดยการไฟฟ้าแห่งรัฐของจีนเป็นโครงการนำร่องในเมืองใหญ่ๆ เช่นปักกิ่งเซี่ยงไฮ้หางโจวเซิเจิ้นและเหอเฟ

ณ เดือนธันวาคม พ.ศ. 2555 ญี่ปุ่นมีสถานีชาร์จเร็ว DC สาธารณะ 1,381 แห่ง ซึ่งถือเป็นการติดตั้งเครื่องชาร์จเร็วที่ใหญ่ที่สุดในโลก แต่มีเครื่องชาร์จ AC เพียงประมาณ 300 เครื่องเท่านั้น[ 59 ]

ณ เดือนกันยายน พ.ศ. 2556 เครือข่ายการชาร์จสาธารณะที่ใหญ่ที่สุดในออสเตรเลียตั้งอยู่ในเมืองหลวงเพิร์ธและเมลเบิร์นโดยมีสถานีประมาณ 30 แห่ง (7  kW AC) ที่ตั้งขึ้นในทั้งสองเมือง – มีเครือข่ายขนาดเล็กกว่าในเมืองหลวงอื่นๆ[ 66 ]ภายในปี พ.ศ. 2567 เครือข่ายการชาร์จสาธารณะในเพิร์ธได้เติบโตขึ้นเป็นมากกว่า 209 เครื่องชาร์จ[ 67 ]ในขณะที่ทั่วประเทศมีเครื่องชาร์จมากกว่า 5,000 เครื่องทั่วออสเตรเลีย ณ ปี พ.ศ. 2569 [ 68 ]

ในอินเดีย สถานีชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าสาธารณะมักตั้งอยู่ริมถนน ศูนย์การค้า สถานที่ราชการ และลานจอดรถอื่นๆ ส่วนสถานีชาร์จส่วนตัวมักพบได้ตามบ้านพักอาศัย ที่ทำงาน และโรงแรม

ยุโรป

ณ เดือนธันวาคม 2013 เอสโตเนียเป็นประเทศเดียวที่ดำเนินการติดตั้งเครือข่ายสถานีชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าครอบคลุมทั่วประเทศเสร็จสมบูรณ์ โดยมีสถานีชาร์จเร็ว 165 แห่งตามทางหลวงในระยะทางสูงสุดระหว่าง 40–60 กม. (25–37 ไมล์) และมีความหนาแน่นสูงกว่าในเขตเมือง[ 69 ] [ 70 ] [ 71 ]

ณ เดือนพฤศจิกายน 2555 มีการติดตั้งสถานีชาร์จประมาณ 15,000 แห่งในยุโรป[ 72 ]ณ เดือนมีนาคม 2556 นอร์เวย์มีจุดชาร์จ 4,029 จุด และสถานีชาร์จเร็ว DC 127 แห่ง[ 73 ]ในฐานะส่วนหนึ่งของความมุ่งมั่นต่อความยั่งยืนด้านสิ่งแวดล้อม รัฐบาลเนเธอร์แลนด์ได้ริเริ่มแผนการจัดตั้งสถานีชาร์จเร็ว ( DC ) มากกว่า 200 แห่งทั่วประเทศภายในปี 2558 การดำเนินการนี้จะดำเนินการโดยABBและFastned สตาร์ทอัพของเนเธอร์แลนด์ โดยมีเป้าหมายที่จะจัดหาสถานีอย่างน้อยหนึ่งแห่งทุกๆ 50 กม. (31 ไมล์) สำหรับประชากร 16 ล้านคนของเนเธอร์แลนด์[ 74 ]นอกจากนี้ มูลนิธิ E-laad ได้ติดตั้งจุดชาร์จสาธารณะ (ช้า) ประมาณ 3,000 จุดตั้งแต่ปี 2552 [ 75 ]

เมื่อเทียบกับตลาดอื่นๆ เช่น จีน ตลาดรถยนต์ไฟฟ้าของยุโรปพัฒนาไปอย่างช้าๆ ประกอบกับปัญหาการขาดแคลนสถานีชาร์จ ทำให้จำนวนรุ่นรถยนต์ไฟฟ้าที่มีจำหน่ายในยุโรปลดลง[ 76 ]ในปี 2018 และ 2019 ธนาคารเพื่อการลงทุนแห่งยุโรป (EIB)ได้ลงนามในโครงการหลายโครงการกับบริษัทต่างๆ เช่น Allego, Greenway, BeCharge และ Enel X เงินกู้จาก EIB จะสนับสนุนการติดตั้งโครงสร้างพื้นฐานสถานีชาร์จเป็นจำนวนเงินรวม 200 ล้านยูโร[ 76 ]รัฐบาลสหราชอาณาจักรประกาศว่าจะห้ามจำหน่ายรถยนต์เบนซินและดีเซลใหม่ภายในปี 2035 เพื่อเปลี่ยนไปใช้รถยนต์ไฟฟ้าแบบชาร์จได้ทั้งหมด[ 77 ]

อเมริกาเหนือ

ณ เดือนสิงหาคม 2561 มีรถยนต์ไฟฟ้า 800,000 คันและสถานีชาร์จ 18,000 แห่งที่ดำเนินการในสหรัฐอเมริกา[ 78 ]เพิ่มขึ้นจากสถานีชาร์จสาธารณะ 5,678 แห่งและจุดชาร์จสาธารณะ 16,256 จุดในปี 2556 [ 79 ] [ 80 ]ภายในเดือนกรกฎาคม 2563 เทสลาได้ติดตั้งสถานี 1,971 แห่ง (ปลั๊ก 17,467 ตัว) [ 81 ]

ณ เดือนตุลาคม พ.ศ. 2566 ในสหรัฐอเมริกาและแคนาดา มีสถานี ชาร์จ CHAdeMOจำนวน 6,502 แห่ง สถานีชาร์จ SAE CCS1 จำนวน 7,480 แห่ง และสถานีชาร์จ Tesla North American Charging System (NACS) จำนวน 7,171 แห่ง ตามข้อมูลจากศูนย์ข้อมูลเชื้อเพลิงทางเลือกของกระทรวงพลังงานสหรัฐฯ[ 82 ]

ณ เดือนมีนาคม พ.ศ. 2569 มีสถานีชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า 78,444 แห่ง พร้อมเครื่องชาร์จ 241,301 เครื่องทั่วสหรัฐอเมริกา[ 83 ]รัฐแคลิฟอร์เนียมีจำนวนสถานีชาร์จมากที่สุดในบรรดารัฐทั้งหมด และยังมีรถยนต์ไฟฟ้าที่จดทะเบียนมากที่สุดด้วย[ 83 ]ศูนย์การค้ามีเครื่องชาร์จ DC แบบเร็ว 95% ทำให้เหมาะสำหรับการชาร์จไฟอย่างรวดเร็ว ในขณะที่โรงแรมมีเครื่องชาร์จระดับ 2 ที่ช้ากว่า 90% [ 83 ]

พื้นที่ที่มีอากาศหนาวเย็นในรัฐทางตอนเหนือของสหรัฐอเมริกาและแคนาดามีเต้ารับไฟฟ้าสาธารณะอยู่บ้าง โดยส่วนใหญ่ใช้สำหรับเครื่องทำความร้อนบล็อกแม้ว่าเบรกเกอร์วงจรจะป้องกันการดึงกระแสไฟฟ้าปริมาณมากสำหรับการใช้งานอื่นๆ แต่ก็สามารถใช้ชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าได้ แม้ว่าจะช้าก็ตาม[ 84 ]ในลานจอดรถสาธารณะ เต้ารับดังกล่าวบางแห่งจะเปิดใช้งานเฉพาะเมื่ออุณหภูมิลดลงต่ำกว่า −30 °C (−22 °F) เท่านั้น จึงจำกัดการใช้งานสำหรับการชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า[ 85 ]

ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2565 ประธานาธิบดีไบเดนแห่งสหรัฐอเมริกาได้ประกาศแผนเครือข่ายสถานีชาร์จรถยนต์ไฟฟ้ามาตรฐานทั่วประเทศจำนวน 500,000 แห่งภายในปี พ.ศ. 2563 ซึ่งจะไม่ขึ้นอยู่กับยี่ห้อรถยนต์ไฟฟ้า บริษัทผู้ให้บริการชาร์จ หรือสถานที่ตั้งใดๆ ในสหรัฐอเมริกา[ 86 ]สหรัฐฯ จะให้เงินสนับสนุน 5 พันล้านดอลลาร์สหรัฐระหว่างปี พ.ศ. 2565 ถึง พ.ศ. 2569 แก่รัฐต่างๆ ผ่านโครงการ National Electric Vehicle Infrastructure (NEVI) Formula Program เพื่อสร้างสถานีชาร์จตามทางหลวงสายหลักและเส้นทางคมนาคม[ 87 ]เส้นทางคมนาคมที่เสนอโครงการหนึ่งชื่อGreenlaneมีแผนที่จะสร้างโครงสร้างพื้นฐานการชาร์จระหว่างลอสแอนเจลิส รัฐแคลิฟอร์เนีย และลาสเวกัส รัฐเนวาดา[ 88 ]ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2568 สถานีชาร์จหลักได้เปิดใช้งานในเมืองโคลตัน รัฐแคลิฟอร์เนียโดยมีสถานที่เพิ่มเติมในเมืองบาร์สโตว์และเบเกอร์ ซึ่งอยู่ระหว่างการพัฒนา[ 89 ]

ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2566 ผู้ผลิตรถยนต์ General Motors, BMW, Honda, Hyundai, Kia, Mercedes และ Stellantis ประกาศว่าพวกเขากำลังสร้างเครือข่ายสถานีชาร์จเร็วในอเมริกาเหนือ[ 90 ] ต่อมาโตโย ต้าได้เข้าร่วม และโครงการนี้มีชื่อว่าIonna [ 91 ]

ในช่วงปลายปี 2023 สถานีชาร์จ Tesla Supercharger จำนวนจำกัดเริ่มเปิดให้บริการแก่รถยนต์ที่ไม่ใช่ Tesla โดยใช้ตัวแปลง CCS ในตัวสำหรับสถานีชาร์จที่มีอยู่[ 92 ]เครือข่ายการชาร์จอื่นๆ ที่มีให้บริการสำหรับรถยนต์ไฟฟ้าทุกประเภท ได้แก่Electrify America , EVgoและChargePoint [ 93 ]ในเดือนตุลาคม 2023 Electrify America ประกาศข้อตกลง 15 ฉบับกับผู้ผลิตรถยนต์ต่างๆ เพื่อให้รถยนต์ไฟฟ้าของพวกเขาสามารถใช้เครือข่ายสถานีชาร์จของตนได้[ 94 ]

ในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2568 เทสลาประกาศแผนการพัฒนาเครือข่ายสถานี Megacharger สาธารณะจำนวน 46 สถานีเพื่อรองรับการใช้งานTesla Semiที่งาน ACT Expo [ 95 ]

แอฟริกา

เครื่องชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าไร้สาย ของ BMWในโจฮันเนสเบิร์กประเทศแอฟริกาใต้ (ปี 2021)

แอฟริกาใต้

แอฟริกาใต้มีเครือข่ายสถานีชาร์จขนาดเล็กแต่กำลังขยายตัว และมีจำนวนรถยนต์ไฟฟ้าและรถยนต์ปลั๊กอินไฮบริดบนท้องถนนเพิ่มมากขึ้น รัฐบาลไม่ได้ลงทุนโดยตรงในด้านโครงสร้างพื้นฐานสำหรับการชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า ดังนั้นแอฟริกาใต้จึงมีสถานีชาร์จเอกชนกระจายอยู่ทั่วไป อย่างไรก็ตาม การลงทุนในโครงสร้างพื้นฐานกำลังเพิ่มขึ้น

ปัจจุบันมีการติดตั้งเครื่องชาร์จ DC กำลังสูงต้นแบบเพื่อพิสูจน์แนวคิดแล้วในหลายสถานที่ทั่วประเทศแอฟริกาใต้ รวมถึงเครื่องชาร์จ 400 kW จำนวน 3 เครื่องที่ ศูนย์บริการ ChargeสาขาN12 ทางตะวันตกเฉียงเหนือสถานี 200 kW ที่ ห้างสรรพ สินค้า Mall of Africaในเมืองมิดแรนด์และสถานี 150 kW ที่Canal Walkในเมืองเคปทาวน์

ค่าใช้จ่ายในการติดตั้งสถานีชาร์จคาดว่าจะอยู่ระหว่าง 500,000 ถึง 2 ล้านแรนด์ เพื่อให้ได้กำไร แอฟริกาใต้จะต้องมีรถยนต์ไฟฟ้าประมาณ 100,000 คันบนท้องถนน[ 96 ]

ณ ปี 2025 มีรถยนต์ไฟฟ้าใหม่จำหน่ายประมาณ 3,500 คันต่อปีในแอฟริกาใต้ คาดว่ายอดขายจะเติบโตอย่างต่อเนื่อง เนื่องจากมีการนำรุ่นใหม่ๆ เข้าสู่ตลาด ในขณะเดียวกัน อุตสาหกรรมนี้มีมูลค่าประมาณ 2.8 พันล้านแรนด์[ 96 ]

มีแผนที่จะสร้างสถานีชาร์จเพิ่มขึ้นอีกในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า บริษัทที่รวมอยู่ในการพัฒนาเหล่านี้ ได้แก่Eskom, BYD [ 97 ] สมาคมยานยนต์แห่งชาติของแอฟริกาใต้ [ 97 ] และ Charge ซึ่งตั้งอยู่ในเคทาวน์พร้อมด้วยสถานีชาร์จรถยนต์นั่งส่วนบุคคลและรถบรรทุกไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการลงทุน 100 ล้านแรนด์จากธนาคารเพื่อการพัฒนาแห่งแอฟริกาใต้ตอนใต้[ 98 ] [ 99 ] [ 100 ]

อเมริกาใต้

ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2560 YPFบริษัทน้ำมันของรัฐอาร์เจนตินารายงานว่าจะติดตั้งสถานีชาร์จเร็วสำหรับรถยนต์ไฟฟ้าจำนวน 220 แห่งในสถานีบริการน้ำมัน 110 แห่งทั่วประเทศ[ 101 ]

โครงการต่างๆ

ผู้ผลิตรถยนต์ไฟฟ้า ผู้ให้บริการโครงสร้างพื้นฐานการชาร์จ และรัฐบาลระดับภูมิภาคได้ทำข้อตกลงและร่วมทุนกันเพื่อส่งเสริมและจัดหา เครือข่าย สถานีชาร์จ รถยนต์ไฟฟ้า สาธารณะ

EV Plug Alliance [ 102 ]เป็นสมาคมของผู้ผลิตในยุโรป 21 รายที่เสนอ มาตรฐาน IECและมาตรฐานยุโรปสำหรับเต้ารับและปลั๊ก สมาชิก ( Schneider Electric , Legrand, Scame, Nexans เป็นต้น) อ้างว่าระบบมีความปลอดภัยกว่าเพราะใช้ชัตเตอร์ ความเห็นพ้องก่อนหน้านี้คือมาตรฐาน IEC 62196 และ IEC 61851-1 ได้กำหนดความปลอดภัยไว้แล้วโดยทำให้ชิ้นส่วนไม่มีกระแสไฟฟ้าเมื่อสัมผัสได้[ 103 ] [ 104 ] [ 105 ]

ที่ชาร์จไฟบ้าน

NEMA 14-50 240 โวลต์ 50 แอมแปร์

การชาร์จรถยนต์ไฟฟ้ามากกว่า 80% ทำที่บ้าน โดยปกติจะอยู่ในโรงรถ[ 106 ]ในอเมริกาเหนือ การชาร์จระดับ 1 เชื่อมต่อกับเต้ารับมาตรฐาน 120 โวลต์และให้ระยะทางน้อยกว่า 5 ไมล์ (8.0 กม.) ต่อชั่วโมงของการชาร์จ

เพื่อตอบสนองความต้องการการชาร์จที่เร็วขึ้น สถานีชาร์จระดับ 2 จึงได้รับความนิยมมากขึ้น สถานีเหล่านี้ทำงานที่แรงดัน 240 โวลต์ และสามารถเพิ่มความเร็วในการชาร์จได้อย่างมาก โดยสามารถชาร์จได้ไกลถึงกว่า 30 ไมล์ (48 กิโลเมตร) ต่อชั่วโมง เครื่องชาร์จระดับ 2 จึงเป็นทางเลือกที่ใช้งานได้จริงมากกว่าสำหรับเจ้าของรถยนต์ไฟฟ้า โดยเฉพาะผู้ที่มีความต้องการใช้งานรถยนต์ไฟฟ้าในระยะทางไกลต่อวัน

สถานีชาร์จสามารถติดตั้งได้โดยใช้สองวิธีหลัก ได้แก่ การเชื่อมต่อแบบต่อสายตรงเข้ากับกล่องแผงไฟฟ้าหลักหรือผ่านสายไฟและปลั๊กที่เชื่อมต่อกับเต้ารับ 240 โวลต์ เต้ารับ NEMA 14-50 เป็นตัวเลือกที่นิยมสำหรับวิธีหลัง เต้ารับประเภทนี้ให้แรงดันไฟฟ้า 240 โวลต์ และเมื่อต่อสายเข้ากับวงจร 50 แอมป์ จะสามารถรองรับการชาร์จที่ 40 แอมป์ ตามรหัสไฟฟ้าของอเมริกาเหนือ ซึ่งหมายถึงแหล่งจ่ายไฟสูงสุด 9.6 กิโลวัตต์[ 107 ]ทำให้การชาร์จเร็วขึ้นและมีประสิทธิภาพมากขึ้น

การเปลี่ยนแบตเตอรี่

สถานีเปลี่ยน (หรือสลับ) แบตเตอรี่ช่วยให้ยานพาหนะสามารถเปลี่ยนชุดแบตเตอรี่ที่หมดแล้วเป็นชุดแบตเตอรี่ที่ชาร์จเต็มแล้วได้ ซึ่งช่วยขจัดช่วงเวลาการชาร์จ การเปลี่ยนแบตเตอรี่เป็นเรื่องปกติในการใช้งานรถยก ไฟฟ้า [ 108 ]

ประวัติศาสตร์

แนวคิดเรื่องบริการเปลี่ยนแบตเตอรี่ได้ถูกเสนอขึ้นตั้งแต่ปี ค.ศ. 1896 โดยบริษัท Hartford Electric Light Company ได้นำเสนอบริการนี้เป็นครั้งแรกระหว่างปี ค.ศ. 1910 ถึง 1924 ผ่านทางบริการแบตเตอรี่ GeVeCo ซึ่งให้บริการแก่รถบรรทุกไฟฟ้า เจ้าของรถซื้อรถโดยไม่มีแบตเตอรี่จากบริษัท General Vehicle Company (GeVeCo) ซึ่งเป็นบริษัทในเครือของGeneral Electric [ 109 ] พลังงานถูกซื้อจาก Hartford Electric ในรูปแบบของแบตเตอรี่ที่สามารถเปลี่ยนได้ ทั้งรถและแบตเตอรี่ถูกออกแบบมาเพื่ออำนวยความสะดวกในการเปลี่ยนอย่างรวดเร็ว เจ้าของรถจ่ายค่าธรรมเนียมตามระยะทางที่เปลี่ยนแปลงได้ และค่าบริการรายเดือนเพื่อครอบคลุมค่าบำรุงรักษาและค่าเก็บรักษารถบรรทุก รถเหล่านี้วิ่งได้มากกว่า 6 ล้านไมล์ (9.7 ล้านกิโลเมตร)

ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2460 มีบริการที่คล้ายกันนี้ให้บริการในชิคาโกสำหรับเจ้าของรถยนต์ไฟฟ้า Milburn Light Electric [ 110 ] 91 ปีต่อมา ระบบเปลี่ยนแบตเตอรี่แบบรวดเร็วได้ถูกนำมาใช้เพื่อให้บริการรถโดยสารไฟฟ้า 50 คันในการแข่งขันกีฬาโอลิมปิกฤดูร้อนปี พ.ศ. 2551 [ 111 ]

Better Place , TeslaและMitsubishi Heavy Industriesพิจารณาแนวทางการเปลี่ยนแบตเตอรี่[ 112 ] [ 113 ]ปัจจัยหนึ่งที่ทำให้ซับซ้อนคือแนวทางนี้ต้องมีการปรับเปลี่ยนการออกแบบยานยนต์

ในปี 2555 เทสลา เริ่มสร้าง เครือข่ายTesla Superchargerสำหรับการชาร์จเร็วที่เป็นกรรมสิทธิ์ของตนเอง[ 2 ]ในปี 2556 เทสลาประกาศว่าจะสนับสนุนการเปลี่ยนชุดแบตเตอรี่ด้วย[ 114 ]สถานีเปลี่ยนแบตเตอรี่สาธิตถูกสร้างขึ้นที่Harris Ranchและดำเนินการในช่วงเวลาสั้นๆ อย่างไรก็ตาม ลูกค้าส่วนใหญ่นิยมใช้ Supercharger มากกว่า ดังนั้นโครงการเปลี่ยนแบตเตอรี่จึงถูกปิดลง[ 115 ]

ประโยชน์

มีการกล่าวอ้างถึงประโยชน์ดังต่อไปนี้สำหรับการเปลี่ยนแบตเตอรี่:

  • "การเติมเชื้อเพลิง" ในเวลาไม่ถึงห้านาที[ 116 ] [ 117 ]
  • ระบบอัตโนมัติ: คนขับสามารถอยู่ในรถได้ในขณะที่ทำการเปลี่ยนแบตเตอรี่[ 118 ]
  • เงินอุดหนุนจากบริษัทสวิตช์อาจลดราคาได้โดยไม่ต้องเกี่ยวข้องกับเจ้าของรถ[ 119 ]
  • แบตเตอรี่สำรองสามารถมีส่วนร่วมในบริการพลังงานจากยานพาหนะสู่โครงข่าย ได้ [ 120 ]

ผู้ให้บริการ

สถานีเปลี่ยนแบตเตอรี่ Nio ในลานจอดรถแห่ง หนึ่งในกรุงปักกิ่ง

เครือ ข่าย Better Placeเป็นความพยายามสมัยใหม่ครั้งแรกของโมเดลการสลับแบตเตอรี่ รถยนต์Renault Fluence ZEเป็นรถยนต์คันแรกที่สามารถนำแนวทางนี้มาใช้ได้ และวางจำหน่ายในอิสราเอลและเดนมาร์ก[ 121 ]

บริษัท Better Place เปิดตัวสถานีเปลี่ยนแบตเตอรี่แห่งแรกในอิสราเอล ที่เมืองKiryat Ekronใกล้กับRehovotในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2554 กระบวนการเปลี่ยนแบตเตอรี่ใช้เวลาเพียงห้านาที[ 116 ] [ 122 ]บริษัท Better Place ยื่นขอล้มละลายในอิสราเอลในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2556 [ 123 ] [ 124 ]

ในเดือนมิถุนายน 2013 เทสลาประกาศแผนการที่จะให้บริการเปลี่ยนแบตเตอรี่เทสลาแสดงให้เห็นว่าการเปลี่ยนแบตเตอรี่ในรุ่น Model S ใช้เวลาเพียง 90 วินาที[ 117 ] [ 125 ]อีลอน มัสก์กล่าวว่าบริการนี้จะมีราคาประมาณ60ถึง80 ดอลลาร์สหรัฐตามราคาในเดือนมิถุนายน 2013 การซื้อรถยนต์จะรวมแบตเตอรี่หนึ่งก้อน หลังจากเปลี่ยนแล้ว เจ้าของสามารถกลับมารับแบตเตอรี่ที่ชาร์จเต็มแล้วได้ หรืออีกทางเลือกหนึ่งคือการเก็บแบตเตอรี่ที่เปลี่ยนแล้วไว้และรับ/จ่ายส่วนต่างระหว่างมูลค่าของแบตเตอรี่เดิมกับแบตเตอรี่ที่เปลี่ยนใหม่ ราคาไม่ได้ประกาศ[ 117 ]ในปี 2015 บริษัทได้ยกเลิกแนวคิดนี้เนื่องจากขาดความสนใจจากลูกค้า[ 126 ]

ภายในปี 2022 บริษัทNio ผู้ผลิตรถยนต์หรูของจีน ได้สร้างสถานีเปลี่ยนแบตเตอรี่มากกว่า 900 แห่งทั่วประเทศจีนและยุโรป[ 127 ]เพิ่มขึ้นจาก 131 แห่งในปี 2020 [ 128 ]

เว็บไซต์

รถยนต์เชื่อมต่อกับเครื่องชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าเหนือที่จอดรถ

แตกต่างจากสถานีเติมน้ำมันซึ่งจำเป็นต้องตั้งอยู่ใกล้ถนนที่รถบรรทุกน้ำมันสามารถเข้าถึงได้อย่างสะดวก สถานีชาร์จไฟสามารถติดตั้งได้ทุกที่ที่มีไฟฟ้าและที่จอดรถ เพียงพอในทาง ทฤษฎี

สถานที่ส่วนตัว ได้แก่ ที่อยู่อาศัย ที่ทำงาน และโรงแรม[ 129 ]ที่อยู่อาศัยเป็นสถานที่ชาร์จที่พบได้บ่อยที่สุด[ 130 ]สถานีชาร์จในที่อยู่อาศัยมักไม่มีการตรวจสอบสิทธิ์ผู้ใช้และการวัดแยกต่างหาก และอาจต้องใช้วงจรเฉพาะ[ 131 ]รถยนต์จำนวนมากที่ชาร์จในที่อยู่อาศัยมักใช้สายเคเบิลที่เสียบเข้ากับเต้ารับไฟฟ้าในบ้านทั่วไป[ 132 ]สายเคเบิลเหล่านี้อาจติดตั้งบนผนัง

สถานีสาธารณะตั้งอยู่ตามทางหลวง ในศูนย์การค้า โรงแรม สถานที่ราชการ และสถานที่ทำงาน ปั๊มน้ำมันบางแห่งมีสถานีชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า[ 133 ]สถานีชาร์จบางแห่งถูกวิพากษ์วิจารณ์ว่าเข้าถึงยาก หาได้ยาก ชำรุด และช้า ส่งผลให้การใช้งานรถยนต์ไฟฟ้าช้าลง[ 134 ]

สถานีชาร์จสาธารณะอาจเรียกเก็บค่าธรรมเนียมหรือให้บริการฟรีโดยขึ้นอยู่กับโปรโมชั่นของรัฐบาลหรือบริษัท อัตราค่าบริการแตกต่างกันไปตั้งแต่ราคาไฟฟ้าสำหรับที่อยู่อาศัยไปจนถึงราคาที่สูงกว่าหลายเท่า โดยปกติแล้วค่าบริการจะคิดเพื่อความสะดวกสบายในการชาร์จที่เร็วขึ้น โดยทั่วไปแล้วสามารถชาร์จรถยนต์ได้โดยไม่ต้องมีเจ้าของรถอยู่ด้วย ทำให้เจ้าของรถสามารถทำกิจกรรมอื่นๆ ได้[ 135 ]สถานที่ต่างๆ ได้แก่ ห้างสรรพสินค้า จุดพักรถบนทางด่วนสถานีขนส่ง และสำนักงานของรัฐบาล[ 136 ] [ 137 ] โดยทั่วไป จะใช้ปลั๊ก AC ประเภท 1 / ประเภท 2

รายละเอียดของอุปกรณ์ชาร์จไร้สายแบบเหนี่ยวนำ

การชาร์จไร้สายใช้ แผ่น ชาร์จแบบเหนี่ยวนำซึ่งชาร์จได้โดยไม่ต้องเชื่อมต่อสายไฟ และสามารถฝังไว้ในช่องจอดรถหรือแม้แต่บนถนนได้

การชาร์จแบบเคลื่อนที่เกี่ยวข้องกับการนำยานพาหนะอีกคันหนึ่งนำสถานีชาร์จมายังรถยนต์ไฟฟ้า โดยพลังงานจะมาจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ใช้เชื้อเพลิง (โดยทั่วไปคือน้ำมันเบนซินหรือดีเซล) หรือแบตเตอรี่ขนาดใหญ่

ระบบชาร์จไฟฟ้านอกชายฝั่งชื่อ Stillstrom ซึ่งจะเปิดตัวโดยบริษัทขนส่งMaersk Supply Service ของเดนมาร์ก จะทำให้เรือสามารถเข้าถึงพลังงานหมุนเวียนขณะอยู่กลางทะเลได้[ 138 ] Stillstrom ออกแบบมาเพื่อเชื่อมต่อเรือกับไฟฟ้าที่ผลิตจากฟาร์มกังหันลมนอกชายฝั่ง เพื่อลด การปล่อยมลพิษจากเรือที่จอดอยู่เฉยๆ[ 138 ]

สมาร์ทกริด

มาร์ทกริดคือโครงข่ายไฟฟ้าที่สามารถปรับตัวให้เข้ากับสภาวะที่เปลี่ยนแปลงได้โดยการจำกัดการให้บริการหรือปรับราคา สถานีชาร์จบางแห่งสามารถสื่อสารกับโครงข่ายและเปิดใช้งานการชาร์จเมื่อสภาวะเหมาะสม เช่น เมื่อราคาค่อนข้างต่ำ ยานพาหนะบางคันอนุญาตให้ผู้ใช้งานควบคุมการชาร์จได้[ 139 ] สถานการณ์ยาน พาหนะสู่โครงข่ายช่วยให้แบตเตอรี่ของยานพาหนะสามารถจ่ายไฟให้กับโครงข่ายในช่วงเวลาที่มีความต้องการสูงสุด ซึ่งต้องมีการสื่อสารระหว่างโครงข่าย สถานีชาร์จ และยานพาหนะ SAE International กำลังพัฒนามาตรฐานที่เกี่ยวข้อง ซึ่งรวมถึง SAE J2847/1 [ 140 ] [ 141 ] ISO และ IEC กำลังพัฒนามาตรฐานที่คล้ายกันที่เรียกว่าISO/IEC 15118ซึ่งมีโปรโตคอลสำหรับการชำระเงินอัตโนมัติด้วย

พลังงานหมุนเวียน

รถยนต์ไฟฟ้า (EV) สามารถใช้พลังงานจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานลม พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานน้ำ พลังงานความร้อนใต้พิภพ ก๊าซชีวภาพ และแหล่งพลังงานน้ำที่มีผลกระทบต่ำบางประเภท แหล่งพลังงานหมุนเวียนโดยทั่วไปมีราคาถูกกว่า สะอาดกว่า และยั่งยืนกว่าแหล่งพลังงานที่ไม่หมุนเวียน เช่น ถ่านหิน ก๊าซธรรมชาติ และพลังงานปิโตรเลียม[ 142 ]

สถานีชาร์จใช้พลังงานจากแหล่งพลังงานของระบบส่งไฟฟ้า ซึ่งอาจรวมถึงน้ำมัน ถ่านหิน และก๊าซธรรมชาติ อย่างไรก็ตาม หลายบริษัทได้พัฒนาเทคโนโลยีพลังงานสะอาดสำหรับสถานีชาร์จของตน ณ เดือนพฤศจิกายน 2023 Electrify Americaได้ลงทุนกว่า 5 ล้านดอลลาร์สหรัฐ เพื่อพัฒนาสถานีชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า (EV) ที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์กว่า 50 แห่งในพื้นที่ชนบทของรัฐแคลิฟอร์เนีย รวมถึงพื้นที่อย่างเช่น Fresno County สถานีระดับ 2 (L2) ที่มีความยืดหยุ่นเหล่านี้ไม่ได้เชื่อมต่อกับระบบส่งไฟฟ้า และช่วยให้ผู้ขับขี่ในพื้นที่ชนบทสามารถเข้าถึงการชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าผ่านแหล่งพลังงานหมุนเวียน โครงการ Solar Glow 1 ของ Electrify America ซึ่งเป็นโครงการพลังงานแสงอาทิตย์ขนาด 75 เมกะวัตต์ใน San Bernardino County คาดว่าจะผลิตไฟฟ้าสะอาดได้ 225,000 เมกะวัตต์ชั่วโมงต่อปี ซึ่งเพียงพอที่จะจ่ายไฟให้กับบ้านเรือนกว่า 20,000 หลัง[ 143 ] [ 144 ]

สถานีชาร์จเร็ว Supercharger และ Destination Charger ของ Tesla ส่วนใหญ่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ สถานี Supercharger ของ Tesla มีหลังคาพลังงานแสงอาทิตย์พร้อมแผงโซลาร์เซลล์ที่ผลิตพลังงานเพื่อชดเชยการใช้ไฟฟ้า สถานี Destination Charger บางแห่งมีแผงโซลาร์เซลล์ติดตั้งอยู่บนหลังคาหรือหลังคาอาคารใกล้เคียงเพื่อผลิตพลังงาน ณ ปี 2023 เครือข่ายทั่วโลกของ Tesla ใช้พลังงานหมุนเวียน 100% ซึ่งบรรลุผลได้จากการผสมผสานระหว่างทรัพยากรในสถานที่และสัดส่วนพลังงานหมุนเวียนที่สมทบเข้ามาในแต่ละปี

รถยนต์เชฟโรเลต โวลต์หลายคัน จอด อยู่ที่สถานีชาร์จไฟซึ่งใช้พลังงานจากแผงโซลาร์เซลล์ บางส่วน ในเมืองแฟรงก์ฟอร์ต รัฐอิลลินอยส์ (ปี 2012)

สถานีชาร์จ E-Move ติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์แบบโมโนคริสตัลไลน์จำนวน 8 แผง ซึ่งสามารถผลิต พลังงานแสงอาทิตย์ได้ 1.76 กิโลวัตต์[ 145 ]

ในปี 2555 Urban Green Energyได้เปิดตัวสถานีชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าที่ใช้พลังงานลมแห่งแรกของโลก คือ Sanya SkyPump โดยการออกแบบประกอบด้วย กังหันลมแกนตั้งขนาด 4 กิโลวัตต์ จับคู่กับ GE WattStation [ 146 ]

ในปี 2021 Nova Innovationได้เปิดตัวสถานีชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าที่ใช้พลังงานจากกระแสน้ำขึ้นน้ำลงโดยตรงแห่งแรกของโลก[ 147 ]

เทคโนโลยีทางเลือก

บนทางหลวงE20ในประเทศสวีเดนซึ่งเชื่อมต่อสตอกโฮล์มโกเธนเบิร์กและมัลเมอมีการติดตั้งแผ่นโลหะไว้ใต้พื้นถนนลาดยาง ซึ่งเชื่อมต่อกับรถยนต์ไฟฟ้าเพื่อชาร์จตัวรับสัญญาณ ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้า

สิ่งนี้ช่วยให้รถสามารถวิ่งได้ไกลขึ้นและลดขนาดของช่องใส่แบตเตอรี่ เทคโนโลยีนี้มีแผนจะนำไปใช้บนถนนในสวีเดนเป็นระยะทาง 3,000 กิโลเมตร[ 148 ]ถนนไฟฟ้าสายแรกของสวีเดนและสายแรกของโลกที่เป็นถนนไฟฟ้าถาวร[ 149 ]เชื่อมต่อ พื้นที่ HallsbergและÖrebroงานนี้มีกำหนดแล้วเสร็จภายในปี 2025 [ 150 ]

ดูเพิ่มเติม

ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Charging_station&oldid=1358580907#Battery_swap "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ สถานีชาร์จ

สถานี ชาร์จ หรือที่รู้จักกันในชื่อ จุด ชาร์จหรือ อุปกรณ์จ่ายไฟสำหรับยานยนต์ไฟฟ้า ( EVSE ) คือ อุปกรณ์ จ่าย พลังงานไฟฟ้า สำหรับชาร์จ แบตเตอรี่ใน รถยนต์ไฟฟ้า แบบ เสียบปลั๊ก...

สถานีชาร์จสาธารณะ

สถานีชาร์จสาธารณะมักตั้งอยู่ริมถนนหรือในศูนย์การค้า สถานที่ราชการ และพื้นที่จอดรถอื่นๆ สถานีชาร์จส่วนตัวมักตั้งอยู่ในที่พักอาศัย ที่ทำงาน และโรงแรม การชาร์จสาธารณะคิดเป็นประมาณ 46% ของรายได้โครงสร้างพื้นฐานการชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าทั่วโลกในปี 2025...

มาตรฐาน

สถานีชาร์จไฟมี หัวต่อ ที่ได้มาตรฐานสากลหลากหลายรูปแบบ สถานีชาร์จไฟกระแสตรง (DC) มักมีหัวต่อหลายแบบเพื่อใช้ชาร์จรถยนต์ประเภทต่างๆ ที่ใช้มาตรฐานที่แตกต่างกัน

การตั้งชื่อ

ในปี 2554 สมาคมผู้ผลิตรถยนต์แห่งยุโรป (ACEA) ได้กำหนดเงื่อนไขดังต่อไปนี้: [ 3 ]