סוגי חיבורים ומהירויות לטעינת רכב חשמלי

שיטת הטעינה הנפוצה ביותר של רכבים חשמליים היא טעינת AC. למרות שקיימים מעל ל 18 סוגי חיבורי AC, סוגי החיבורים הנפוצים ביותר בישראל לטעינת רכבים חשמליים הם Type 1 ו- Type 2. כאשר ה- Type 2 הוא הנפוץ ביותר ואפשר למצוא אותו ביותר מ- 80% מהרכבים החשמליים בארץ.

חיבור Type 2

חיבור Type 2 מאפיין בעיקר רכבים אירופאיים והוא יודע לעבוד עם מערכת חד פאזי ועם מערכת תלת פאזי, זהו גם החיבור הנפוץ ביותר בישראל. הספק החשמל המקסימלי שניתן להעביר בחיבור מסוג זה הוא 22KW. החיבור אינו חיבור סטנדרטי, מלבד שלושת הפאזות והגיד הניטרלי לצורך הארכה, קיימים בשקע שני חיבורים נוספים של תקשורת, האחד מסוג PP והשני מסוג CP. גידי התקשורת קטנים משמעותית יותר מגידי הפאזה ותפקידם הוא לנהל את התקשורת שבין הרכב החשמלי לעמדת הטעינה.

קונקטור PP – מהווה את הקשר הראשוני בין עמדת הטעינה לרכב, הוא זה שמיידע על יצירת החיבור של הרכב אל עמדת הטעינה. תפקידו הוא לשמור על המשתמש ועל הרכב הנטען על ידי מתן הוראה לעמדת הטעינה לאישור חשמול הכוח ותחילת הטעינה. באופן זה שקע שאינו מחובר לרכב ולעמדת טעינה ישאר במצב מנותק. 

קונקטור CP – הוא מערך התקשורת המתבצע בין עמדת הטעינה לרכב, מה בעצם עמדת הטעינה יודעת לספר לנו אודות הרכב. נכון להיום מרבית יצרניות הרכבים החשמליים מלבד טסלה חוסמות את הרכיב הזה. דבר המונע מעמדות הטעינה לתת למשתמשים פרטים רבים וחיונים אודות מצב הרכב, היסטוריית טעינה, טיפולים וכו׳. אך בעקבות שינויים ותקנים חדשים העתידים לצאת לפועל בסופו של דבר עמדות הטעינה ישמשו כמערך שלם אשר יתן לכלל בעלי הרכבים החשמליים שירותי טעינה, מידע חיוני לצורך תפעול הרכב ואף שירותים רבים נוספים.

סוגי רכבים בעלי חיבור Type 2

• אאודי 
• BMW i3
• יונדאי
• יגואר
• KIA
• ריינג׳ רובר
• רנו 
• מרצדס EQC
• ניסאן ליף 2018
• פורשה
• סמארט
• טסלה
• טויוטה
• פולקסווגן
• וולוו XC T8

חיבור Type 1

חיבור מסוג Type 1 מאפיין בעיקר את השוק האמריקאי ורכבים המיוצרים במזרח הרחוק, אך הוא נמצא גם בשימוש בארץ מאחר וקיימים בארץ רכבים מיובאים מארצות הברית ומארצות המזרח. בסוג חיבור זה מדובר על הספק חד פאזי מקסימלי של 7.4KW. ברוב המקרים עמדות טעינה ציבוריות תומכות גם בחיבור מסוג זה, הבעיה לרוב היא בחיבורים הביתיים אשר תומכים בעיקר בחיבור Type 2. במידת הצורך ניתן לרכוש מתאם על מנת לעקוף בעיה זו.

סוגי רכבים בעלי חיבור Type 1

• סיטרואן C-Zero 
• פורד פוקוס אלקטריק
• מיצובישי אאוטלנדר PHEV
• קיה סול EV 
• ניסאן ליף 2012 – 2017 
• פיג'ו 
• רנו זואי
• טויוטה פריוס

סוגים של חיבורי DC

גם בקרב חיבורי ה- DC (טעינה מהירה) קיימים עשרות סוגים שונים, אך הנפוצים ביותר בשימוש בישראל הם:

• CHAdeMO – בעל הספק מקסימלי של 400KW 
• CCS2 – בעל הספק מקסימלי של 350KW. 

חיבור Type 2 הוא בעצם הבסיס לחיבור ה- CCS2. במקרים רבים רכבים בעלי חיבור מסוג Type 2 יתאימו לחיבור DC מסוג CCS2. 

הבדלים בין חיבור Type 1 לבין Type 2

• Type 1 הוא התקן אמריקאי, אסייתי, ויפני. ואילו Type 2 הוא הסטנדרט באירופה.
• כדי לשמור על המטען במקומו ולמנוע ממנו ליפול, Type 1 מגיע עם תופסן, בעוד של Type 2 אין תופסן מסוג זה.
• ברכבים התומכים בחיבור Type 2 קיים פין נעילה המאבטח את התקע מונע ממנו ליפול, כך שרק בעלי הרכב יכולים לנתק אותו מהטעינה, בכבל מסוג Type 1 לא קיים פין זה ולכן כל אחד יכול לנתק אותו מהטעינה.
• שני סוגי החיבורים כוללים הארקה בטוחה.
• חיבור Type 2 מקיים תקשורת עם הרכב ומודיע על חיבור הכבל ועל תחילת הטעינה, אספקת החשמל מתבצעת בצורה אחידה התואמת את עוצמת הכבל שזוהה. חיבור Type 1 מזהה האם הכבל מחובר לרכב, והטעינה מסתיימת בלחיצה על הידית.
• חיבור מסוג Type 1 הוא חיבור חד פאזי בלבד בעוד חיבור מסוג Type 2 מאפשר גם חיבור חד פאזי וגם חיבור תלת פאזי לרכב.

באופן דומה לכבל טעינה של פלאפון, לרכבים חשמליים יש כבל טעינה עם שני חיבורים. חיבור אחד שמתאים לשקע של הרכב החשמלי והשני שמתחבר לעמדת הטעינה.

סוג החיבור משתנה לפי סוג הרכב ועמדת הטעינה

• לרכבים חשמליים יש או חיבור סוג 1 (Type 1) או חיבור סוג 2 (Type 2) בשביל טעינה במהירות סטנדרטית, וחיבור CHAdeMO או CCS בשביל טעינה מהירה DC.
• לרוב עמדות הטעינה הסטנדרטיות אשר ניתן למצוא בבתים או במקומות העבודה יש חיבור סוג 2 (Type 2). לעמדות טעינה מהירה DC יש כבל מובנה עם חיבור CHAdeMO או CCS.
• רוב בעלי הרכבים החשמליים רוכשים כבל טעינה נייד אשר תואם לחיבור של הרכב שלהם, בין אם זה סוג 1 או סוג 2, כך שהם יכולים לטעון בתחנות ציבוריות ללא כל בעיה.

ישנן 2 רמות מהירות של טעינת רכבים חשמליים – סטנדרטית ומהירה. רמות אלו מייצגות את עוצמת זרם החשמל ואי לכך גם את מהירות הטעינה של סוללת הרכב החשמלי. כמות עוצמת החשמל נמדדת בקילו וואט (kW).

לכל מהירות טעינה יש את סוגי החיבורים המתאימים לה, הם מתוכננים כך שיוכלו לעמוד בעוצמת מתח החשמל המתבצעת. הנה פירוט החיבורים המתאימים לכל סוג מהירות.

חיבורים של טעינה מהירה

טעינה מהירה זו הדרך המהירה ביותר לטעון את הרכב החשמלי שלכם, לרוב ניתן לטעון על ידי טעינה מהירה בתחנות טעינה ציבוריות. עמדות טעינה מהירה מספקת עוצמת חשמל גבוה מאוד בזרם ישר (Direct Current) הידוע בשם DC או זרם חילופין (Alternating Current) הידוע בשם AC.

בהתאם לדגם, ניתן לטעון רכבים חשמליים ל- 80% מהסוללה ב- 20 דקות פחות או יותר. למרות זאת בהרבה רכבים חשמליים חדשים זה יכול לקחת יותר זמן, כאשר הם נטענים בעזרת עמדת טעינה מהירה 50 קילו וואט.

רמת הכוח של עמדת הטעינה מייצגת את המהירות המקסימלית אשר ניתנת לטעינה, אבל הרכב ידאג להאט את קצת הטעינה כאשר הסוללה מתקרבת לטעינה מלאה. משום כך ברוב המקרים כאשר הטעינה תגיע ל- 80% מהסוללה, מהירות הטעינה תרד בצורה משמעותית. פעולה זו דואגת למקסם את יעילות הטעינה ולשמור על סוללת הרכב.

לכל עמדות הטעינה המהירה מחוברים כבלים ייעודיים, כאשר טעינה מהירה יכולה להתבצע אך ורק על רכבים עם יכולות קיבולת לטעינה מהירה. קל מאוד לבדוק במדריך למשתמש של הרכב שלכם, או לברר אצל היצרן, האם הרכב שלכם מותאם לקבל טעינה מהירה.

עמדת טעינה מהירה DC מספקת חשמל בעוצמה של 50 קילו וואט (125 אמפר), ויכולה להשתמש ב- 2 חיבורים סטנדרטיים: CHAdeMO או CCS (Combined Charging System). עמדות מסוג זה הן עמדות הטעינה המהירה הנפוצות ביותר שאפשר למצוא ברחבי הארץ. שני סוגי החיבורים לרוב טוענים 80% בטריה תוך 20 דקות עד שעה, כל זאת בהתאם לקיבולת הסוללה ומצב הטעינה ההתחלתי.

עמדת טעינה סופר מהירה DC מספקת חשמל בעוצמה של 100 קילו וואט או יותר. לרוב זה יהיה 100 kW, 150 kW או 350 kW, למרות שניתן למצוא גם מהירויות ביניים לאפשרויות שציינתי כאן. אלה הן הדור הבא של עמדות טעינה מהירות, אשר מסוגלות להוריד עוד יותר את זמני הטעינה למרות שקיבולת הסוללות עולה ברכבים החדשים יותר.

לרכבים החשמליים אשר מסוגלים לקבל 100 קילו וואט או יותר, זמני הטעינה יורדים ל- 20 עד 40 דקות לטעינה ממוצעת, אפילו דגמים עם סוללות גדולות עם קיבולת גבוה.

עמדת טעינה Supercharger של טסלה גם מספקות טעינה מהירה DC לבעלי המכוניות שלה, הן משתמשות או בחיבור טסלה סוג 2 או חיבור טסלה CCS, בהתאם לדגם הרכב. עמדות אלו יכולות לטעון עד עוצמה של 150 קילו וואט. 

בזמן שכל דגמי טסלה מתוכננים להתאים לעמדות אלו, הרבה אנשים עם רכבי טסלה משתמשים במתאמים של חיבורי CCS ו- CHAdeMO המאפשרים להם להשתמש גם בתחנות טעינה ציבוריות אחרות. הדגמים החדשים יותר של טסלה מגיעים עם חיבור טעינה CCS המאפשר לנהגים גישה לחלק גדול יותר של תחנות טעינה ציבוריות.

עמדת טעינה מהירה AC מספקת חשמל בעוצמה של 43 קילו וואט (תלת פאזי, 63 אמפר) ומשתמשת בחיבור סוג 2 (Type 2) סטנדרטי. באופן כללי עמדות טעינה מהירה AC מסוגלות לטעון 80% בטריה תוך 20 עד 40 דקות, בהתאם לקיבולת הבטריה של דגם הרכב ומצב הטעינה ההתחלתי.

חיבורים של טעינה סטנדרטית

עמדת טעינה סטנדרטית לרוב משתמשת ב- 7 קילו וואט או 22 קילו וואט (חד או תלת פאזי 32 אמפר). הרוב המכריע של עמדות סטנדרטיות אשר ניתן למצוא בהרבה בתים פרטיים ובנייני מגורים עובדות על טעינה מסוג AC.

זמני הטעינה משתנים לפי מהירות העמדה וסוג הרכב, אבל באופן כללי עמדה של 7 קילו וואט תטעין רכב חשמלי ממוצע עם סוללה של 40 קוט"ש (kWh) תוך 4-6 שעות, כאשר עמדה של 22 קילו וואט תעשה זאת תוך 1-2 שעות. הרוב המכריע של עמדות טעינה סטנדרטיות עובדות על 7 קילו וואט.

ישנם 2 סוגי חיבורים לעמדות אלו, והם חיבור סוג 1 (Type 1) וחיבור סוג 2 (Type 2). אלו חיבורים אשר מגיעים עם כל סוגי הרכבים, כאשר אפשר לבצע התאמה במידה והחיבור של הרכב שלכם לא תואם לעמדת הטעינה.

שאלות נפוצות