Стандарт CHAdeMO

CHAdeMO — это стандарт быстрой зарядки электромобилей постоянным током, разработанный в Японии. Название является аббревиатурой от «CHArge de MOve» (с англ. — «заряжай для движения»), что отсылает к концепции «зарядка как перемещение», а также является игрой слов на японском «O cha demo ikaga desu ka» (с яп. — «не хотите ли чаю?»), подразумевая, что зарядка занимает время, достаточное для чаепития. Стандарт позволяет передавать высокую мощность (до 400 кВт в версии 3.0) и обеспечивает двунаправленную передачу энергии (V2G, Vehicle-to-Grid), что позволяет электромобилю не только потреблять, но и отдавать энергию обратно в сеть.

История

Разработка CHAdeMO началась в 2010 году по инициативе японских компаний Tokyo Electric Power Company (TEPCO), Nissan, Mitsubishi, Fuji Heavy Industries (Subaru) и Toyota. Первая версия спецификации была опубликована в 2011 году. Основной целью было создание единого стандарта для быстрой зарядки электромобилей, который был бы безопасным, надёжным и позволял бы заряжать батареи большой ёмкости за короткое время.

В 2014 году была основана ассоциация CHAdeMO (CHAdeMO Association), которая занимается развитием, продвижением и сертификацией стандарта. В ассоциацию входят более 500 организаций по всему миру, включая автопроизводителей, производителей зарядного оборудования, энергетические компании и исследовательские институты.

Первоначально CHAdeMO был доминирующим стандартом быстрой зарядки в мире, особенно в Японии и Европе. Однако с середины 2010-х годов он начал уступать позиции стандарту CCS (Combined Charging System), который получил широкое распространение в Европе и Северной Америке. В 2020 году ассоциация CHAdeMO совместно с китайскими организациями (GB/T) начала разработку нового стандарта ChaoJi, который должен объединить лучшие черты CHAdeMO и GB/T и обеспечить мощность до 900 кВт.

Устройство и характеристики

Разъём

Разъём CHAdeMO представляет собой крупный, округлый коннектор с пятью основными контактами: два силовых (положительный и отрицательный) для передачи постоянного тока, два контакта для связи по протоколу CAN (Controller Area Network) и один заземляющий контакт. Разъём имеет механическую блокировку, предотвращающую случайное отключение во время зарядки.

Протокол связи

Связь между зарядной станцией и электромобилем осуществляется по протоколу CAN. Этот протокол изначально разрабатывался для автомобильной промышленности и обеспечивает надёжную, помехоустойчивую передачу данных. По CAN передаются параметры зарядки: напряжение, ток, состояние батареи, температура, а также команды управления. Протокол CHAdeMO включает в себя функции безопасности, такие как мониторинг изоляции, контроль температуры разъёма и автоматическое отключение при обнаружении неисправностей.

Мощность и напряжение

Стандарт CHAdeMO определяет несколько версий, различающихся по максимальной мощности и напряжению:

• CHAdeMO 0.9 (2011): Максимальная мощность 62,5 кВт (125 А, 500 В). Это была первая коммерческая версия.
• CHAdeMO 1.0 (2014): Максимальная мощность 62,5 кВт (125 А, 500 В). Уточнены протоколы безопасности.
• CHAdeMO 1.2 (2018): Максимальная мощность 400 кВт (400 А, 1000 В). Введена поддержка двунаправленной зарядки (V2G).
• CHAdeMO 2.0 (2020): Максимальная мощность 400 кВт (400 А, 1000 В). Улучшена совместимость с новыми типами аккумуляторов.
• CHAdeMO 3.0 (разработка): Ожидаемая мощность до 900 кВт. Этот стандарт также известен как ChaoJi.

Двунаправленная зарядка (V2G)

Одним из ключевых преимуществ CHAdeMO является поддержка двунаправленной зарядки (Vehicle-to-Grid, V2G) с версии 1.2. Это позволяет электромобилю не только заряжаться от сети, но и отдавать электроэнергию обратно. Эта функция может использоваться для:

• Стабилизации электросети: Электромобили могут накапливать избыточную энергию от возобновляемых источников (солнечные, ветровые электростанции) и отдавать её в часы пикового потребления.
• Резервного питания: Электромобиль может служить источником питания для дома или офиса при отключении электроэнергии.
• Экономии средств: Владелец электромобиля может продавать избыточную энергию обратно в сеть по выгодным тарифам.

Применение

Автомобили

Стандарт CHAdeMO используется в основном японскими и некоторыми корейскими автопроизводителями. Наиболее известные модели, поддерживающие CHAdeMO:

• Nissan Leaf (все поколения)
• Mitsubishi Outlander PHEV (гибрид)
• Mitsubishi i-MiEV
• Subaru Solterra (в некоторых версиях)
• Toyota bZ4X (в некоторых версиях)
• Kia Soul EV (ранние версии)
• Hyundai Ioniq (ранние версии)

Зарядные станции

Зарядные станции CHAdeMO широко распространены в Японии, где они составляют основу инфраструктуры быстрой зарядки. В Европе и Северной Америке их количество сокращается, уступая место CCS, однако они всё ещё встречаются, особенно в местах, где популярны Nissan Leaf и Mitsubishi Outlander PHEV.

В России зарядные станции CHAdeMO также присутствуют, но их количество невелико по сравнению с CCS. Они устанавливаются в основном в крупных городах (Москва, Санкт-Петербург) и на трассах федерального значения.

Сравнение с другими стандартами

Критика

Основные недостатки CHAdeMO по сравнению с CCS включают:

• Громоздкий разъём: Разъём CHAdeMO крупнее и тяжелее, чем комбинированный разъём CCS.
• Меньшая мощность (в ранних версиях): До версии 1.2 максимальная мощность CHAdeMO была ограничена 62,5 кВт, что было значительно ниже, чем у CCS (до 350 кВт).
• Меньшая распространённость: В Европе и Северной Америке CCS стал доминирующим стандартом, что привело к сокращению инфраструктуры CHAdeMO.
• Отсутствие поддержки со стороны Tesla: Tesla изначально использовала собственный разъём, а затем в Европе перешла на CCS. В Северной Америке компания также отказалась от CHAdeMO в пользу CCS.
• Сложность интеграции: Протокол CAN, хотя и надёжен, менее гибок и масштабируем, чем PLC, используемый в CCS.

Будущее стандарта

Ассоциация CHAdeMO активно работает над новым стандартом ChaoJi (CHAdeMO 3.0), который должен стать глобальным и объединить лучшие черты CHAdeMO и китайского GB/T. ChaoJi обещает мощность до 900 кВт, поддержку двунаправленной зарядки и улучшенную совместимость с различными типами аккумуляторов. Ожидается, что ChaoJi будет совместим с существующими зарядными станциями CHAdeMO через адаптеры. Однако, учитывая доминирование CCS в Европе и Северной Америке, будущее CHAdeMO в этих регионах остаётся неопределённым. В Японии и Китае стандарт, вероятно, сохранит свои позиции.

Источники

• CHAdeMO Association. «CHAdeMO Protocol Specifications».
• Nissan Motor Corporation. «Nissan Leaf Owner's Manual».
• Mitsubishi Motors Corporation. «Mitsubishi Outlander PHEV Owner's Manual».
• Tokyo Electric Power Company (TEPCO). «Development of Quick Charging System for Electric Vehicles».
• International Electrotechnical Commission (IEC). «IEC 61851-23: Electric vehicle conductive charging system - Part 23: DC electric vehicle charging station».
• SAE International. «SAE J1772: SAE Electric Vehicle and Plug-in Hybrid Electric Vehicle Conductive Charge Coupler».
• China Electricity Council. «GB/T 20234.3: Connection set for conductive charging of electric vehicles - Part 3: DC charging coupler».