Det kombinerede opladningssystem ( CCS ) - på fransk kombineret opladningssystem - er et ladeteknologi- batteri elektriske køretøjer , standardiseret under nummer IEC 62196-3 . CCS kan levere elektrisk strøm op til 350 kW og bruger 2 typer såkaldte Combo-stik: Combo CCS 1 og Combo CCS 2, som kombinerer Type 1- og Type 2- stik med to ekstra ben til hurtig DC- opladning .
Afhængigt af regionen tillader CCS opladning med vekselstrøm (AC) ved hjælp af enten Type 1 eller Type 2. Stik. Siden 2014 har Type 2 eller Combo CCS 2 stik været den europæiske standard for køretøjets opladningsnetværk . CCS-teknologi inkluderer karakteristika for opladningsforbindelsen, kommunikationsprotokollen, ladestationerne, det elektriske køretøj og forskellige funktioner i opladningsprocessen, såsom cellebalanceringsfasen og godkendelsesfasen til opladning.
Blandt de konkurrerende standarder er CHAdeMO (japansk), Tesla Supercharger (amerikansk) og den nye nye generation af ultrahurtig opladningsstandard "ChaoJi" (kinesisk).
Den fornyede interesse for elbiler er ledsaget af indsættelsen af ladestationer . I begyndelsen blev opladningen lavet ved lav effekt i vekselstrøm fra den rigelige indenlandske elektricitet ved hjælp af forskellige stikkontakter afhængigt af landet. IEC 62196- standarden til højere strømopladning har givet anledning til forskellige stik: Type 1, der hovedsagelig bruges i Nordamerika og Japan og Type 2 (og dens forskellige varianter) andre steder i verden. Til jævnstrømsopladning har SAE og Association of European Automobile Manufacturers (ACEA) aftalt at opgradere de eksisterende ladestik ved at tilføje jævnstrømsdrevne ledninger til dem for at tilbyde en enkelt "global konvolut" på alle jævnstrømsopladningsstationer.
CCS er resultatet af samarbejdet mellem 7 bilproducenter (5 tyske: Audi, BMW, Daimler, Porsche og Volkswagen og 2 amerikanske: Ford og General Motors). Det blev præsenteret for første gang den 12. oktober 2011 i Baden-Baden på den 15. VDI-kongres arrangeret af Association of German Engineers. CCS definerer en enkelt bilsidestikmodel, der kombinerer et Type 1- eller Type 2-stik med et ekstra 2-polet DC-stik, der giver en strømstyrke på op til 200 ampere. Producenter har forpligtet sig til at introducere CCS i midten af 2012. Demonstrationsprototyper, der tillader op til 100 kW effekt, blev præsenteret på EVS26 i Los Angeles i maj 2012. De første specifikationer af IEC 62196-3-standarden krævede en strøm på op til 125 A jet 850 V.
De 7 producenter har også valgt at bruge HomePlug GreenPHY som kommunikationsprotokol. Phoenix Contact har udviklet den første prototype af CCS-stikket, der er designet til at modstå op til 10.000 tilslutningscyklusser. CCS blev foreslået som en IEC-standard i januar 2011. I september 2009 præsenterede BMW, Daimler og VW på California Air Resources Board Symposium on Zero Emission Vehicle Technology et projekt til standardisering af køretøj-til-netværk- kommunikation til CPL- protokollen . Forslaget konkurrerede med forslag fra Japan (især CHAdeMO ) og Kina (som tilbød et separat DC-stik). Imidlertid deltog Kina stadig i de tidlige stadier af udviklingen af yderligere DC-ben.
Den første offentlige hurtigladestation udstyret med CCS, der leverede en effekt på 50 kW DC, blev åbnet af Volkswagen i Wolfsburg i juni 2013. Formålet var at teste sin nye model af el-køretøj, E-Up, som var udstyret med en CCS-stik. To uger senere var det BMWs tur til at åbne sin første CCS hurtigladestation for at kunne teste sin fremtidige i3-model. Siden mindst juni 2013, på det andet EV-verdensmøde, har CHAdeMO-foreningen, Volkswagen og Nissan efterladt ideen om, at alle hurtigladestationer er multistandard, fordi de ekstra omkostninger ved at udstyre en station med den dobbelte CCS-standard CHAdeMO er kun 5%.
I Tyskland blev Charging Interface Initiative (CharIN) grundlagt af bilproducenter og leverandører (Audi, BMW, Daimler, Mennekes, Opel, Phoenix Contact, Porsche, TÜV SÜD og Volkswagen) for at fremme vedtagelsen af CCS. Efter at have observeret, at de fleste elektriske køretøjer ikke kan genoplades til mere end 50 kW, anbefalede de installationen som en prioritet i 2015 på 50 kW-stationer. Det næste trin var standardiseringen af de 150 kW-stationer, som de demonstrerede i oktober 2015, og derefter undersøgelsen af et fremtidigt system, der var i stand til 350 kW. Volvo tiltrådte CharIN i 2016, Tesla i marts 2016, Lucid Motors (tidligere Atieva) i juni 2016, Faraday Future i juni 2016, Toyota i marts 2017.
I 2016, som en del af Dieselgate-forliget , lovede VW at investere 2 milliarder dollars over 10 år i initiativer til fremme af brugen af nulemissionskøretøjer i USA, herunder implementeringsopladningsinfrastrukturen, især CCS, gennem sit datterselskab Electrify Amerika . Opladningsinfrastrukturen skal omfatte terminaler på offentlige steder på maks. 150 kW og terminaler på motorveje på maks. 350 kW.
I november 2016 annoncerede Ford, Mercedes, Audi, Porsche og BMW lanceringen i Ionity i Europa , et netværk med 400 hurtigladestationer med en effekt på op til 350 kW (500 A og 920 V).
CCS er beregnet til at udvikle sig med skiftende kundebehov. Version 1.0 dækkede den aktuelt populære opladningsfunktionalitet for vekselstrøm (AC) og jævnstrøm (DC), og version 2.0 dækkede mellemlangsigtede behov. Specifikationerne og de tilsvarende standarder for CCS 1.0 og CCS 2.0 er beskrevet for DC-belastning i tabel 1 og for AC-belastning i tabel 2 .
Bilproducenter med CCS har forpligtet til at migrere til CCS 2.0 i 2018 . Det anbefales derfor, at producenter af ladestationer opgraderer dem til CCS 2.0 fra 2018.
CCS version 3.0, der i øjeblikket defineres, garanterer bagudkompatibilitet med tidligere versioner. Potentielle yderligere funktioner inkluderer:
I modsætning til de forbindelser, der afhænger af landet (Type 1 eller Type 2), er kommunikationsprotokollen under genopladning den samme overalt i verden. Generelt kan der skelnes mellem to typer kommunikation.
CCS implementerer to metoder til belastningsafbalancering.
Til opladning af opladningen anvendes der generelt to metoder.
Opladningsstikket består af køretøjssiden af et opladningsstik, hvortil der er tilsluttet et opladningsstik, der er monteret i enden af et fleksibelt kabel. I henhold til IEC 62196-2-standarden bruges CCS-forbindelsen med Type 1-stikket (nordamerikansk standard) eller Type 2-stikket (europæisk standard). En af udfordringerne ved CCS var at udvikle et stik, der var kompatibelt med de eksisterende vekselstrømsstik (Type 1 eller Type 2), samtidig med at muligheden for hurtig jævnstrømsopladning blev tilføjet. Dette blev opnået ved at tilføje to yderligere DC-kontakter under de eksisterende kontakter (til AC og kommunikation). De resulterende nye konfigurationer kaldes almindeligvis Combo 1 og Combo 2.
For køretøjets DC-stik varierer implementeringen lidt mellem Combo 1 og Combo 2. I tilfælde af Combo 1 forlænges stikket med to DC-kontakter, mens Type 1-delen af stikket forbliver den samme bortset fra at AC-kontakterne ( L1 & N) bruges ikke. For Combo 2 fjernes vekselstrømskontakterne (L1, L2, L3 og N) fuldstændigt fra stikket, og derfor har Type 2-delen af stikket kun tre kontakter tilbage - to kommunikationskontakter og jorden. Køretøjets indgang bevarer muligvis vekselstrømskontakter for at muliggøre ren vekselstrøm type 2 opladning.
I begge tilfælde er kommunikations- og beskyttelsesjordfunktionerne dækket af Type 1 eller Type 2-delen af stikket (alt efter hvad der er relevant). Type 1 og Type 2-stik er beskrevet i IEC 62196-2, mens Combo 1 og Combo 2-stik er beskrevet i IEC 62196-3 som EE- og FF-konfigurationer.
| Stik | Type 1 | Kombination 1 |
|---|---|---|
| Type 1 | Enfaset vekselstrømsopladning | Uforenelig |
| Kombination 1 | Enfaset vekselstrømsopladning | DC-genopladning |
| Stik | Type 2 | Kombination 2 |
|---|---|---|
| Type 2 | Enfaset eller trefaset vekselstrømsopladning | Uforenelig |
| Kombination 2 | Enfaset eller trefaset vekselstrømsopladning | DC-genopladning |
CCS-stik som defineret i standard IEC 62196-3: 2014 Ed.1 er begrænset til direkte strømme, der ikke overstiger 200 A, hvilket ikke er tilstrækkeligt til at dække behovene for fremtidig genopladningsinfrastruktur. Derfor er den nye version af standarden designet til at modstå strømme på op til 500 A. Disse høje strømme kræver imidlertid brug af enten store sektionskabler, tunge og stive eller tyndere kabler udstyret med et kølesystem. Faktisk fører kontaktmodstanden til større varmeafledning. For at løse disse tekniske problemer beskriver IEC TS 62196-3-1 krav til DC-koblinger med høj effekt, herunder termisk sensing, køling og forsølvning af kontakter.
CCS-teknologi drives hovedsageligt af europæiske og nordamerikanske bilproducenter. Type 1 og Combo 1 standarder er normen hovedsageligt i Nordamerika, Mellemamerika, Korea og Taiwan, mens Type 2 og Combo 2 standarder er normen i Sydamerika, Europa, Sydafrika, Arabien, Indien, Oceanien, Australien og også Nordamerika. Der er to hovedkonkurrerende standarder i verden: GB / T i Kina og CHAdeMO i Japan. I de andre lande i verden er der endnu ikke defineret nogen standard. CharIN-foreningen anbefaler på sin side valget af Type 2 og Combo 2. I Den Europæiske Union kræver direktiv 2014/94 / EU af interoperabilitetsmæssige grunde, at alle hurtige ladestationer, der er installeret fra den 18. november 2017, skal have mindst Combo 2-stik. Det er dog ikke forbudt også at tilbyde andre typer stik, for eksempel CHAdeMO eller Tesla Superchargers .