전기 자동차 케이블 제조업체

글로벌 시장에서 EV 충전 케이블 표준이 어떻게 다른지

전기차 충전 케이블 보편적으로 상호 교환이 가능하지 않습니다. 규제 기관, 그리드 인프라 및 자동차 제조업체 동맹에 의해 형성된 고유한 지역 표준을 따릅니다. 북미에서는 결합 충전 시스템(CCS1)과 Tesla에서 개발한 NACS 커넥터가 지배적인 반면, 유럽에서는 AC 및 DC 고속 충전을 위해 CCS2(IEC 62196-2 Type 2)를 중심으로 표준화되었습니다. 일본은 전 세계적으로 시장 점유율이 줄어들고 있음에도 불구하고 계속해서 DC용 CHAdeMO에 의존하고 있습니다. 중국은 수입 모델을 포함하여 국내에서 판매되는 모든 차량에 적용되는 AC 및 DC 충전에 대한 자체 GB/T 표준을 의무화합니다. 충전소, 차량 운영 또는 OEM 공급망에 배포할 전기 자동차 충전 케이블을 선택하기 전에 목표 시장에 어떤 커넥터 표준이 적용되는지 이해하는 것이 필수적입니다.

도체 재료 및 단면: 충전 성능에 실제로 영향을 미치는 요소

전기적 성능 EV 충전 케이블 도체 재료와 단면적에 따라 크게 달라집니다. 구리는 우수한 전도성(약 58 MS/m)으로 인해 여전히 선호되는 도체 재료이지만, 무게와 비용이 우선시되는 고전력 고정 충전 장비에 알루미늄 도체가 점점 더 고려되고 있습니다. AC 모드 2 및 모드 3 충전 케이블의 경우 도체 단면적은 일반적으로 1.5mm² ~ 6mm²인 반면, DC 고속 충전 케이블(특히 150kW ~ 350kW를 처리하는 케이블)에는 안전한 작동 온도를 유지하기 위해 활성 액체 또는 공기 냉각 시스템과 결합된 훨씬 더 큰 단면적(종종 35mm² ~ 95mm²)이 필요합니다. Zhejiang Huapu Cable Co., Ltd.의 도체 제조 역량은 엄격한 공차로 광범위한 단면에 걸쳐 있어 지속적인 고전류 부하에서 최소한의 저항과 열 발생을 보장합니다.

절연 및 피복 재료: 케이블을 환경에 맞추기

실제 조건에서 전기 자동차 충전 케이블의 내구성은 절연체와 외피 소재의 선택에 따라 크게 결정됩니다. 다양한 배포 환경에는 다양한 재료 특성이 필요합니다.

• 가교 폴리에틸렌(XLPE): 뛰어난 열 저항(최대 연속 90°C, 단락 250°C), 우수한 전기 절연성, 환경적 응력 균열에 대한 저항성을 제공하므로 실내 및 실외 고정 충전 인프라에 모두 적합합니다.
• 열가소성 엘라스토머(TPE)/열가소성 고무(TPR): 높은 유연성, 우수한 UV 저항성 및 저온(최저 -40°C)에서 유연성을 유지하는 능력으로 인해 휴대용 모드 2 EVSE 케이블에 일반적으로 사용되며 이는 추운 기후에서 사용하는 데 중요합니다.
• PVC(폴리염화비닐): 비용 효율적이며 실내 응용 분야에 널리 사용됩니다. 그러나 표준 PVC는 UV 안정제 첨가제 없이 극단적인 실외 노출에는 적합하지 않습니다.
• 저연 할로겐 프리(LSZH) 화합물: 케이블 화재로 인한 유독 연기가 심각한 위험이 될 수 있는 지하 주차 구조물, 터널 및 밀폐된 공공 충전 구역에 필수적입니다. 우리는 제한된 공간의 안전 규정을 준수하도록 특별히 설계된 LSZH 피복 EV 충전 케이블을 생산합니다.

충전 케이블 어셈블리 및 커넥터의 IP 등급 이해

IEC 60529에 정의된 IP(침수 보호) 등급은 EV 충전 케이블 어셈블리를 안전하게 배치할 수 있는 위치를 직접적으로 결정합니다. 실외 공공 충전소에는 최소 IP44(1mm 이상의 고체 및 모든 방향에서 튀는 물로부터 보호) 등급의 커넥터 및 케이블 진입점이 필요하며, 비가 많이 내리거나 고압수로 자주 청소하는 지역의 노출 설치에는 IP55 또는 IP67이 선호됩니다. 그러나 케이블 본체 자체에는 정식 IP 등급이 지정되지 않는 경우가 많습니다. 대신 물과 먼지 유입에 대한 내성은 피복 재료 사양에 따라 결정됩니다. 실외 또는 반실외용 전기 자동차 충전 케이블을 평가할 때 조달 팀은 케이블 외장 성능 데이터와 별도로 커넥터 하우징의 IP 등급을 확인해야 합니다. 이는 독립적으로 테스트되고 인증되기 때문입니다.

고전력 DC 고속 충전 케이블의 열 관리

DC 고속 충전 전력 수준이 150kW를 넘어 현재 HPC(고전력 충전) 스테이션에서 정기적으로 350kW에 도달함에 따라 케이블 외피를 통한 수동적 열 방출로는 더 이상 충분하지 않습니다. 수냉식 충전 케이블은 초고속 충전을 위한 표준 솔루션이 되었습니다. 이러한 케이블에는 전원 도체를 따라 실행되는 내부 냉각수 채널이 통합되어 있어 유전체 냉각 유체(일반적으로 글리콜-물 혼합물 또는 유전체 오일)를 순환하여 도체와 커넥터에서 열을 방출합니다. 이를 통해 케이블은 동일한 전류용량의 수동 냉각 케이블에 비해 훨씬 작은 외경과 더 큰 유연성을 유지할 수 있습니다. 대신 시스템 복잡성이 추가됩니다. 즉, 펌프, 저장소, 열교환기 및 누출 모니터링 시스템이 충전소 하드웨어에 통합되어야 합니다. HPC 배포를 위해 EV 충전 케이블을 선택하는 운영자의 경우 냉각 시스템의 유지 관리 간격과 케이블 재질과의 냉각수 호환성이 장기적인 운영 고려 사항의 핵심입니다.

기계적 내구성: 굽힘 반경, 비틀림 및 플러그인 사이클 등급

전기 자동차 충전 케이블은 정적 전원 케이블이 결코 겪지 않는 반복적인 기계적 스트레스(일상적인 감김 및 풀림, 포장 도로를 가로지르는 끌림, 커넥터 진입점에서의 굽힘, 삽입 중 사용자가 커넥터를 회전할 때 발생하는 비틀림 응력)를 견뎌냅니다. 산업 표준은 특정 테스트 프로토콜을 통해 이러한 요구 사항을 해결합니다. EV용 충전 케이블을 관리하는 IEC 62893 시리즈는 최소 굽힘 반경 요구 사항(일반적으로 고정 굴곡 설치의 경우 외경 7.5배, 휴대용 사용의 경우 5배)과 ±180° 비틀림 주기를 시뮬레이션하는 비틀림 내구성 테스트를 지정합니다. 10,000회 결합 주기 등급의 커넥터 어셈블리는 공공 충전소의 표준입니다. 택시 차량 충전 허브 또는 고속도로 휴게소와 같이 활용도가 높은 애플리케이션을 위한 전기 자동차 충전 케이블을 지정할 때 IEC 62893-4 또는 동등한 표준에 대한 테스트 보고서를 요청하면 케이블 기계적 수명을 비교할 수 있는 객관적인 기반이 제공됩니다.

EV 충전 모드 비교: 각 레벨의 케이블 요구 사항

IEC 61851-1 표준은 4가지 충전 모드를 정의하며, 각 모드는 케이블 설계 및 사양에 대해 뚜렷한 의미를 갖습니다. 아래 표에는 주요 매개변수가 요약되어 있습니다.

EV 충전 케이블 내의 신호 및 통신 도체

최신 전기 자동차 충전 케이블은 순수한 전원 케이블이 아닙니다. 주 전원 코어와 함께 여러 개의 신호 및 통신 도체를 운반합니다. CCS2 또는 유형 2 AC 케이블에는 일반적으로 상 도체, 중성선 및 보호 접지 외에 제어 파일럿(CP) 와이어와 근접 파일럿(PP) 와이어가 있습니다. CP 와이어는 EVSE에서 ​​차량의 온보드 충전기로 사용 가능한 최대 전류를 전달하는 1kHz PWM 신호를 전달합니다. DC 고속 충전 케이블에서는 통신 복잡성이 더욱 증가합니다. 결합 충전 시스템은 ISO 15118 프로토콜을 기반으로 CP 라인을 통해 전력선 통신(PLC)을 사용하여 플러그 앤 충전 인증, 스마트 충전 예약, 양방향 전력 흐름(V2G)과 같은 기능을 지원합니다. 이러한 신호 도체는 충전기의 전력 전자 장치에서 생성되는 고주파 스위칭 잡음으로 인한 간섭을 방지하기 위해 케이블 구조 내에서 조심스럽게 차폐되어야 합니다. Zhejiang Huapu Cable Co., Ltd.의 컴퓨터 케이블 및 통신 케이블에 대한 전문 지식은 다중 도체 EV 충전 케이블 설계의 차폐 아키텍처에 접근하는 방법을 직접적으로 알려줍니다.

내화학성 및 내유성: 차량 및 산업 충전 환경에 매우 중요

상업용 EV(전기 버스, 배송 밴 또는 산업용 차량)를 충전하는 차량 운영자는 유압유, 디젤 잔류물, 세척제 또는 윤활유와 접촉하는 것이 일상적인 환경에 충전 케이블을 배치하는 경우가 많습니다. 표준 TPE 또는 PVC 외장은 시간이 지남에 따라 탄화수소 기반 물질에 노출되면 부풀어 오르거나 갈라지거나 유연성을 잃을 수 있습니다. 이러한 응용 분야의 경우 염소화 폴리에틸렌(CPE) 또는 폴리클로로프렌(CR, 일반적으로 네오프렌으로 알려져 있음)과 혼합된 케이블 피복은 일상적인 취급에 필요한 유연성을 유지하면서 훨씬 더 나은 내화학성을 제공합니다. 차량 기지 또는 물류 센터용 전기 자동차 충전 케이블을 소싱할 때 IEC 60811-404(광유에 대한 내성)에 따른 테스트 데이터를 요청하고 환경에서 예상되는 화학 노출 조건을 지정하면 제조업체는 일반 사양에 의존하지 않고 배치 현실에 외장 화합물을 일치시킬 수 있습니다.

화재 안전 분류 및 충전 인프라용 케이블 선택에 미치는 영향

EV 충전 인프라가 다층 주차장, 쇼핑 센터, 주거용 건물 및 교통 허브로 확장됨에 따라 케이블의 화재 안전 분류는 선택적 업그레이드가 아닌 규정 준수 요구 사항이 되었습니다. 유럽 ​​CPR(건설 제품 규정) EN 50575 프레임워크는 Aca(최고 화재 성능)부터 Fca까지 케이블을 분류하며 Cca, Dca 및 Eca를 포함한 중간 클래스를 포함합니다. 각각 특정 화염 확산, 열 방출, 연기 생성 및 화염 방울 특성을 입증해야 합니다. 고정식 건물 인프라의 일부로 설치된 EV 충전 케이블(예: 벽걸이형 EVSE 장치의 테더 케이블 또는 지하 차고의 케이블 관리 시스템)의 경우 해당 CPR 등급은 설치 위치 및 국가 건축 규정에 따라 식별되어야 합니다. 옥외 독립형 기둥에 설치된 모드 4 DC 충전소에 사용되는 케이블은 CPR 범위에서 완전히 벗어날 수 있지만 건물 구조를 통과하는 동일한 케이블은 완전한 CPR 준수가 필요합니다. 우리는 문서화된 CPR 성능을 갖춘 난연성 및 내화성 케이블 변형 제품을 제조하여 유럽 시장 전반에 걸쳐 고객의 규정 준수 문서를 지원합니다.