電動汽車 （EV） 充電連接器既標準化又不斷變化。一方面，電動汽車充電連接器是基于當今的技術限制進行標準化的。主要區域市場都有標準，包括北美、日本、歐盟和中國。但目前的充電技術是功率有限的。本常見問題解答首先回顧了 EV 充電器連接器的標準化狀態，然后介紹了用于更高功率和更快充電技術的液冷連接器。最后，它簡要介紹了新興的 MW 級高壓充電、無線充電和機會充電技術以及適用于 8 類卡車和公共汽車等重型車輛的機會充電技術和連接器，以及這些發展將對汽車 EV 充電產生的潛在影響。

電動汽車充電連接器的標準有所收窄。對于交流充電，北美和日本使用 SAE J1772 Type 1 連接器，歐洲使用 IEC 62196 type 2（也稱為 Mennekes）連接器，中國使用 GB/T 連接器的一個版本。在北美和歐洲，DC 充電采用了組合充電系統 （CCS） 的變體。CHAdeMO為日本標準，中國采用GB/T （圖1）。此外，與電源電壓差異相關的可用功率水平也存在地區差異。

圖 1：全球 EV 充電連接器標準示例。

在北美銷售的每輛電動汽車都可以使用帶有 J1772 連接器的充電站。除特斯拉外，所有電動汽車均使用 J1772 進行 1 級 （120V） 和 2 級 （240V） 充電。特斯拉車主會收到一根適配器電纜，用于將他們的電動汽車連接到帶有 J1772 連接器的充電站。

由于歐洲的住宅沒有 120V 服務，因此不使用 1 級充電。代替 J1772，IEC 62196 2 型連接器用于 2 級交流充電。特斯拉再次成為例外，它的大多數電動汽車都使用專有連接器。但是，少數 Tesla 型號使用 IEC 62196 2 型連接器。在歐洲和北美，特斯拉的 1 級和 2 級充電器都使用專有連接器，其他制造商的電動汽車需要適配器。

直流快速充電連接器

當前的直流快速充電器使用 480 V 主電源進行更快的充電。隨著更高功率和更快充電技術的出現，預計該輸入電壓水平將在未來上升。在北美，CCS 1 型連接器“結合”了 J1772 連接器，在下方增加了兩個高速充電引腳。在歐洲，CCS 將 IEC 62196 type 2 與兩個高速充電引腳結合在一起，稱為 CCS type 2。

CharIN（充電接口倡議）協會總部位于德國，其目標是建立 CCS 作為 EV DC 快速充電的全球標準。CharIN 擁有 250 多名成員，正在努力開發新技術并將其范圍擴展到 8 類卡車、電動渡輪、輪船和飛機等大型車輛的 MW 充電系統。

CHAdeMo 由東京電力公司 （Tepco） 開發，在日本各地用于 EV DC 快速充電。與 CCS 系統相比，CHAdeMO 連接器不與 J1772 入口共用部分連接器。由于 CHAdeMO 嚴格用于直流快速充電，因此使用該連接器的電動汽車還包括一個單獨的 J1772 入口，用于交流 1 級和 2 級充電，需要更大的充電端口面積來容納兩個獨立的充電入口。

特斯拉是上述討論的例外。其車輛使用相同的專有連接器進行 1 級、2 級和直流快速充電。Tesla EV 充電連接器接受所有電壓。非特斯拉車輛可以使用帶有適當適配器連接器的特斯拉 1 級和 2 級交流充電器。只有特斯拉汽車可以使用該公司的 Supercharger DC 快速充電站。超級充電站使用身份驗證過程來確保只能為特斯拉車輛充電。即使使用適配器，也無法在特斯拉 Supercharger DC 快速充電站為非特斯拉電動汽車充電。

液冷連接器和連接器

DC 極速充電 （XFC） 是一項新興技術，用于 350kW 或更高功率的 EV 快速充電。這很好，但也帶來了挑戰，包括有效的熱管理。直流快速充電器依靠更大的導體來幫助最大限度地減少 IR 損失和熱量產生。如果設計不當，電纜和連接器會變得笨重、發熱并且難以處理。

越來越多地提供液體冷卻作為解決方案，以釋放 XFC 技術所承諾的更高性能和更短的充電時間。液冷電纜使更小的導體能夠處理 500A 的電流并將電纜重量減少約 40%。較小的電纜可以安裝到現有的 CCS 連接器系統中（圖 2）。此外，重量更輕的電纜更易于處理，與消費類電動汽車和輕型卡車一起使用時，可促進安全可靠的運行。

圖 2：用于 475kW 直流電動汽車超快速充電的液冷連接器示例

大功率充電技術與液體冷卻相結合，支持的充電時間可與傳統汽車或卡車的油箱加滿油相媲美。所提出的設計可以提供 500kW 的功率（1kV 時為 500A），同時仍保持低溫升（圖 3）。使用符合 CCS 標準的液冷連接器的大功率 XFC 充電站也將向后兼容不支持 XFC 技術的電動汽車。

圖 3：可以修改 CSS 連接器以包括液體冷卻，使其能夠提供 500A 的連續充電電流。

為重型車輛充電

中型和重型汽車 （MHDV） 充電系統從標準 J1772-CCS 1 型插入式連接器開始，但越來越多地轉向各種形式的 SAE J3105“使用導電自動連接設備的電動汽車電力傳輸系統推薦做法”。” J-3105 專注于直流充電總線和其他 MHDV，包括使用導電自動充電設備連接到車輛的一般物理、電氣、功能、測試和性能要求（圖 4）。 它旨在確保安全可靠的充電。它定義了一種傳導電力傳輸方法，包括路邊電接觸接口、車輛連接接口、直流電源的電氣特性和通信系統。它還涵蓋了車輛和充電器連接的功能和尺寸要求。

除了一般描述外，J-3105 中還有三個小節側重于具體應用：

J3105-1，安裝在基礎設施上的橫軌連接

J3105-2，車載受電弓連接

J3105-3：封閉式引腳和插座連接

未來的 MHDV 充電系統將基于更高的電壓來支持更高的功率水平。今天的設計通常基于 480V 電源。正在開發下一代充電器，以使用 1，200V 電源供電，以提供超過 1MW 的功率。

機會充電

機會充電是指對電池進行短時間、頻繁的充電，例如在停靠期間為公共汽車或送貨卡車充電 3 至 6 分鐘。例如，受電弓充電系統使用 150V 至 850V 并提供高達 600kW 的功率，從而使系統能夠支持各種充電需求和車輛尺寸。MHDV 的機會充電使車輛能夠擁有更小、成本更低的電池組，以支持給定的行駛里程。

機會充電還可以通過減少放電深度來支持更長的電池壽命。放電深度是影響電池循環壽命的重要因素。更大的放電深度會縮短循環壽命。

除了受電弓系統之外，無線機會充電技術也在開發中。無線充電器可以嵌入停車場甚至路基，根據需要為車輛充電。當前的機會充電計劃針對車隊運營，通常包括充電系統和電池的遠程診斷，以及車隊管理軟件。如果無線機會充電成為電動汽車車隊的成熟技術，則有望擴展以支持消費汽車和輕型卡車的充電需求。

總結

EV 充電器連接器已實現區域標準化，以支持當前的充電技術。未來，預計將繼續使用交流充電 1 級和 2 級連接器。但要獲得更高功率的直流充電以支持 XFC 和其他技術，連接器技術需要改變。正在尋求的一項建議是在電纜和連接器中添加液體冷卻，以使現有的直流快速充電連接器格式能夠支持更高的功率水平而不會過熱。此外，SAE 最近推出了定義重型車輛充電接口的 J3105 標準。J3105 不僅預計充電速率超過 1MW，還支持新的連接機制，包括受電弓、橫軌和插針和插座連接。受電弓和交叉鐵路連接有望支持大型電動汽車的機會充電。此外，正在為所有類型的電動汽車充電應用開發無線充電技術，包括機會充電。