استاندارد شارژ CCS (Combined Charging System)

استاندارد شارژ CCS با نام کامل Combined Charging System (سیستم شارژ ترکیبی)، یکی از رایج‌ترین و مهم‌ترین استانداردهای مورد استفاده برای شارژ خودروهای برقی در سطح جهان است. همانطور که از نام آن پیداست، ویژگی کلیدی CCS ترکیب قابلیت‌های شارژ AC (جریان متناوب) و شارژ DC (جریان مستقیم یا همان شارژ سریع DC) در یک پورت ورودی واحد در خودرو است. این استاندارد توسط خودروسازان و نهادهای استانداردسازی اروپایی و آمریکای شمالی توسعه یافته و به رقیب اصلی استانداردهایی مانند CHAdeMO و GB/T تبدیل شده است.

مفهوم سیستم شارژ ترکیبی

ایده اصلی پشت CCS، ساده‌سازی تجربه شارژ برای کاربر و کاهش تعداد پورت‌های مورد نیاز روی خودرو بود. پیش از این استاندارد، برخی خودروها برای انواع مختلف شارژ به پورت‌های جداگانه نیاز داشتند. CCS این مشکل را با استفاده از یک طراحی هوشمندانه حل کرد:

1. استفاده از پورت شارژ AC استاندارد: CCS از دو نوع پورت شارژ AC استاندارد جهانی به عنوان پایه استفاده می‌کند:
   • کانکتور نوع ۱ (Type 1 – SAE J1772): بیشتر در آمریکای شمالی، ژاپن و کره جنوبی رایج است.
   • کانکتور نوع ۲ (Type 2 – IEC 62196-2): استاندارد دوفاکتو (De Facto) در اروپا و مورد پذیرش گسترده در بسیاری از نقاط دیگر جهان شامل استرالیا، نیوزیلند، آمریکای جنوبی و بخش‌هایی از آسیا است.
2. افزودن پین‌های DC: در پایین پورت AC استاندارد (چه Type 1 و چه Type 2)، دو پین بزرگ‌تر برای انتقال جریان مستقیم (DC) اضافه می‌شود. این دو پین فقط برای شارژ سریع DC استفاده می‌شوند.

بنابراین، خودرویی که مجهز به پورت CCS است، می‌تواند با استفاده از همان ورودی واحد، هم شارژ AC (با اتصال کابل مناسب AC به بخش بالایی پورت) و هم شارژ DC (با اتصال کابل شارژ سریع DC به کل پورت شامل بخش AC و DC) دریافت کند. این انعطاف‌پذیری یکی از مزایای اصلی CCS است.

انواع CCS: CCS Type 1 و CCS Type 2

بر اساس نوع کانکتور AC پایه‌ای که استفاده می‌شود، دو نوع اصلی CCS وجود دارد:

• CCS Type 1: این سیستم از کانکتور AC Type 1 (تک فاز) به همراه دو پین DC استفاده می‌کند. عمده کاربرد آن در آمریکای شمالی است.
• CCS Type 2: این سیستم از کانکتور AC Type 2 (تک فاز یا سه فاز) به همراه دو پین DC استفاده می‌کند. این نوع CCS به استاندارد غالب در اروپا و بسیاری از بازارهای جهانی دیگر تبدیل شده است و به دلیل پشتیبانی از شارژ سه فاز AC، می‌تواند توان‌های بالاتری را در شارژ AC نسبت به Type 1 ارائه دهد.

مشخصات فنی و عملکرد

CCS از نظر فنی پیشرفته‌تر از استانداردهای قدیمی‌تر است. ارتباط بین خودرو و ایستگاه شارژ در CCS از طریق پروتکل ISO 15118 و با استفاده از ارتباط خط قدرت (Power Line Communication – PLC) صورت می‌گیرد. این بدان معناست که داده‌ها از طریق همان کابل برق که جریان شارژ را منتقل می‌کند، مبادله می‌شوند. PLC امکانات پیشرفته‌تری را فراهم می‌کند، از جمله:

• احراز هویت و مجوزدهی: امکان شناسایی خودکار خودرو و مجوز شارژ بدون نیاز به کارت یا اپلیکیشن (Plug and Charge).
• قراردادهای شارژ: پشتیبانی از سناریوهای پیچیده‌تر شارژ و ارتباط دوسویه هوشمند.
• شارژ هوشمند (Smart Charging): امکان ارتباط با شبکه برق برای بهینه‌سازی زمان و سرعت شارژ بر اساس وضعیت شبکه و قیمت برق.

توان شارژ DC در ایستگاه‌های CCS می‌تواند بسیار متنوع باشد، از ۵۰ کیلووات در شارژرهای سریع استاندارد تا ۳۵۰ کیلووات و حتی بیشتر در ایستگاه‌های شارژ فوق‌سریع (High Power Charging – HPC). ولتاژ شارژ نیز می‌تواند بسیار بالا باشد (تا ۱۰۰۰ ولت یا بیشتر)، که امکان شارژ بسیار سریع‌تر خودروهای مجهز به سیستم‌های باتری با ولتاژ بالا را فراهم می‌کند.

جایگاه CCS در بازار جهانی و ایران

در حال حاضر، CCS Type 2 به سرعت در حال تبدیل شدن به استاندارد جهانی برای شارژ سریع خودروهای برقی است، به‌خصوص در بازارهای خارج از آسیا. اکثر خودروسازان بزرگ اروپایی، آمریکایی و بسیاری از خودروسازان آسیایی که برای بازارهای جهانی خودرو تولید می‌کنند، از پورت CCS Type 2 در خودروهای برقی باتری‌دار (BEVs) خود استفاده می‌کنند. شرکت تسلا نیز در اروپا و سایر مناطق، در حال افزودن پورت CCS به خودروهای جدید خود یا ارائه آداپتور برای استفاده از شبکه‌های شارژ CCS است.

در بازار خودروهای برقی در ایران نیز، با توجه به غالب بودن استاندارد CCS Type 2 در خودروهای برقی وارداتی از اروپا، شرق آسیا (برای بازارهای خارج از چین) و سایر نقاط جهان، انتظار می‌رود که زیرساخت شارژ سریع خودروهای برقی در ایران نیز عمدتاً بر پایه استاندارد CCS Type 2 توسعه یابد. بنابراین، شناخت این استاندارد برای مالکان آینده خودروهای برقی، توسعه‌دهندگان زیرساخت شارژ و فعالان این حوزه در ایران امری بسیار حیاتی و کاربردی است.

مقایسه با استانداردهای دیگر

• مقایسه با CHAdeMO: تفاوت اصلی در کانکتور (CCS ترکیبی، CHAdeMO جداگانه) و پروتکل ارتباطی (CCS از PLC، CHAdeMO از CAN). CCS در حال حاضر از نظر گستردگی پذیرش جهانی در خودروهای جدید از CHAdeMO پیشی گرفته است، اگرچه CHAdeMO مزیت تاریخی در زمینه V2G دارد که البته قابلیت V2G نیز در حال اضافه شدن به استاندارد CCS است.
• مقایسه با GB/T: GB/T استاندارد ملی چین است و کانکتور و پروتکل متفاوتی دارد. با این حال، تلاش‌هایی برای همگرایی استانداردها (مانند پروژه مشترک CHAdeMO با چین برای استاندارد ChaoJi) در جریان است که ممکن است در آینده بر چشم‌انداز استانداردها تأثیر بگذارد.

نتیجه‌گیری

استاندارد شارژ CCS به دلیل ارائه یک پورت واحد برای شارژ AC و DC، پشتیبانی از توان‌های بالای شارژ سریع و قابلیت‌های ارتباطی پیشرفته مبتنی بر پروتکل ISO 15118، به سرعت به استاندارد غالب جهانی برای شارژ خودروهای برقی تبدیل شده است. نقش CCS در تسهیل پذیرش خودروهای برقی و توسعه زیرساخت شارژ حیاتی است. برای فعالان و کاربران بازار خودروهای برقی در ایران، درک عمیق استاندارد CCS و به‌خصوص نوع ۲ آن، امری ضروری است، چرا که این استاندارد مبنای بخش قابل توجهی از خودروهای وارداتی و شبکه‌های شارژ سریع در آینده کشور خواهد بود.