20 車輛研測資訊 107期 2015-08

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一、前 言

根據國內環保署統計資料[1]顯示，國內交通運

輸佔總二氧化碳排放量約14.1%，為國內第二大溫

室氣體排放來源，因此如何有效降低交通運輸所帶

來的空氣汙染及二氧化碳的排放，是改善現有環境

溫室效應的一大課題。

『電動化車輛』因其有零空氣汙染排放的優

點，早已成為各國降低都市空氣汙染的主要解決

方案之一，為有效提升電動車的使用數量，首要目

標，就是建立電動車適合的運行環境，而『充電設

施』便是運行環境建立最重要的一環，現今車輛產

業更是積極投入更方便且更快速充電系統的研發。

　　

二、電動車充電方式

純電動車主要是藉由車輛所搭載之可充電能量

儲存系統(Rechargeable Energy Storage System, RESS

)，將能量儲存於車輛上，當車輛需要前進的動力

時，RESS會將所儲存的電能提供給車輛動力馬達

轉化為車輛前進的動力，但是RESS所儲存的能量

也會隨著行駛里程的增加而消耗，這時就需經由外

部充電設施來進行電能補給。

現行國際上電動車充電方式，大致上可分為

非接觸式與接觸式，非接觸式充電主要為無線充電

(Wireless Charging System)方式，設備無須接觸車輛

即可執行充電，主要是透過磁共振原理進行能量傳

輸，現階段仍有傳輸效率較低、傳輸功率限制與傳

輸線圈需準確定位等問題需要再進一步克服，故尚

未被廣泛應用。

接觸式充電，顧名思義主要是透過充電槍與充

電電纜等實體方式與RESS完成連接後進行充電，

依充電設備所提供的電能種類不同，分為交流充電

(慢速充電)與直流充電(快速充電)兩種；以國內為

例，使用家裡常見110V或是220V交流電進行充電

即為交流充電方式，充電方式為透過充電槍與電纜

線與車輛連接後，經由車上所搭載之車載充電器

(On Board Charger)將交流電轉換成直流電，再對

RESS進行充電；為考量保有車內足夠乘坐空間，

一般只能搭載體積較小、充電功率較低之車載充電

器，所以，當電動車使用交流電能進行充電時，可

能需要充電好幾個小時以上才能夠完成充電，但交

流充電有設備建置費用較低且安裝容易的優點，是

目前國際上普及的電動車充電方式。

如果以上述的交流充電方式，每次使用電動

車後都要花好幾個小時進行充電，恐會大大降低電

動車日常使用的便利性，因此，直流充電方式即是

為加快電動車充電速度而提出的對策；只要電動車

國際充電規格及 ARTC充電設施介紹

車輛研究測試中心 王順立

車輛研測資訊 107期 2015-08 21

ARTC

嚴選推薦

適用直流充電的方式，使用電動車專用的充電站所

設置的大功率直流電充電機，接上充電插座後就能

完成快速充電，平均僅需約30分鐘即可將電動車電

能補充到80% ，相較於交流充電方式動輒數小時

以上的充電時間，大幅縮短了民眾等待充電完成之

時間，進而增加電動車使用上的便利性與民眾接受

度。

　　

三、國際充電規格

(一) 如同旅行時常會遇到各國或是各區域所使用之

充電插座與電壓不相同，使得電器用品無法使

用的情況，同樣，電動車充電介面目前也尚未

有統一規格，下列為目前國際上主要幾種常見

之交流充電介面：

1. 美國方面主要是以

SAE J1772標準為

主，其外型為包含

五個端子之圓型

（圖1），現階段

台灣CNS標準也是

參考此介面制定。

2. 歐盟地區主要是以

IEC 62196標準為

主，於標準內分別

有Type 1、Type 2

與Type 3三種充電

介面，其中以Type

2充電介面較為廣

泛運用（圖2），其介面由七個端子所構成，

可分別適用於單相電力充電或是三相電力充

電。

3 . 大陸地區主要以 G B /

T 20234.2標準，整體

介面由七個端子所構成

（圖3），整體雖然與歐

盟地區IEC 62196標準相

似，但是兩者之間存在

一些差異，兩者目前無

法共用。

(二) 直流充電方式因整體功率遠高於交流充電方

式，充電設備需設置更謹慎的安全確認與資料

通訊機制，因此所使用之充電介面樣式與交流

充電介面有所不同 ，下列為目前國際上主要幾

種常見之直流充電介面：

1. 美國地區直流充電介面

以SAE J1772標準為主，

主要架構由原本交流介

面樣式額外再增加兩個

直流電端子所組成（圖

4），稱為複合式接頭

(Combo Connector)，其

優點為電動車只需要透過此充電介面即可進行

交流或直流充電。

2. 歐盟地區以IEC 62196標

準為主，直流充電介面

以Type 2交流介面再增加

▲ 圖1、美國交流充電介面

▲ 圖2、IEC Type 2交流充

電介面

▲ 圖3、大陸交流充電介面

▲ 圖4、SAE直流充電介面

▲ 圖5、IEC直流充電介面圖片來源：http://www.phoenixcontact-

emobility.com/

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2個直流端子所構成（圖5），與SAE J1772 直

流充電介面一樣為複合式接頭設計。

3 . 日本地區直流充

電 介 面 主 要 為

CHAdeMO規格，

介面由10個端子所

組成（圖6），廣泛

運用於日本車廠所

生產之電動車，也

是這四種常見直流充電介面規格中最早投入一

般大眾使用，是目前全世界建置數量最多的直

流充電設施。

4. 大陸直流充電介面

以GB/T 20234.3標

準為主，由9個端子

構成（圖7），目前

廣泛運用於大陸地

區電動車與電動巴

士。

上述幾種國際上常見充電介面無論交流充電或

直流充電介面，其幾何外型基本上都不相同，導致

採用不同充電介面之電動車無法直接使用彼此間的

充電設施，對充電站普及設置以及提升電動車充電

便利性等造成很多問題，都需待未來各國充電介面

標準慢慢整合後才得以解決。

　　

四、車輛中心電動車充電站

近幾年電動車產業蓬勃發展，各大車廠紛紛投

入新型電動車開發與銷售，車輛中心(ARTC)經政

府科技專案計畫支持，已完成建置一座多規格電動

車充電站，目前充電站主要分為三個區域，分述如

下：

1. 第一區為標準充電介面

充電區，此區主要提

供符合美國SAE J1772

標準、IEC 62196-2 標

準Type 2介面、大陸

GB/T草案與國內CNS

標準等交流充電設備

共 6台，機型涵蓋了

立柱式與壁掛式充電

設備（圖8、圖9），

全部交流充電設備電

力輸出規格皆為額定

電壓單相 2 2 0 V，最

大電流依不同設備分

別有16A、32A與80A

三種；直流充電設備

部分，ARTC充電站目前具備四台符合日本

CHAdeMO規格之直流充電設施，最高輸出電

壓為500Vdc，最大輸出電流為125A，整體最

大輸出功率可達50Kw。

2. 第二區為非標準充電介面充電區（如圖10），

此區域主要是考量到目前電動車相關技術持續

▲ 圖6、CHAdeMO直流充

電介面

▲ 圖7、 GB/T直流充電介面

▲ 圖8、立柱式交流充電設備

▲ 圖9、壁掛式交流充電設備

車輛研測資訊 107期 2015-08 23

ARTC

嚴選推薦

蓬勃發展，充電規格也尚未統一且持續精進，

因此提供一個具備彈性與安全的場域，現場有

單相110V、單相220V、三相220V、三相380V

與三相440V等多種交流電力源，業者可自行

攜帶符合場域內電力規格之充電設備進行安裝

與使用，例如分離式充電設備、汽機車電池交

換站、高輸出功率中大型電動巴士充電設施或

是無線充電設備等都可利用此場域內模組化電

力源進行測試與使用，提供國內外電動車於

ARTC內可彈性運用之充電區域。

3. 第三區為電動機車充電區，主要是提供給電動

機車一個專用之充電區域，可提供之電力總類

為單相110V，最大可同時提供12個國內常見B

型插座供電動機車充電使用。

五、全方面監控機制

目前市面上電動車若是使用交流充電設備進

行充電，依車型大小，充電所需要時間短則1~2小

時，長則5~10小時以上，在這長時間充電過程，

RESS不斷接收外部輸入的電能，為了監控車輛與

充電設備於這段時間的狀態並確保安全，ARTC電

動車充電站特設一充電站管理平台（如圖十一），

透過有線傳輸方式，即時監控每台充電設備即時狀

況，將其充電時相關電壓、電流、功率等電能資

料，搭配周邊溫度感知器可進行RESS充電時溫度

監控，以每三秒一筆方式存入資料庫內，後續業者

可透過此原始資料深入了解該電動車於充電時電能

與電池溫度變化，也可透過管理平台之顧客介面功

能，了解電動車充電之電能使用狀況，提供最即時

之電動車輛充電資訊，透過平台預先建立之基本資

料，於充電結束後發送簡訊通知取車 ，避免人員於

現場長時間等待。

六、結 論

電動車充電站為電動車使用環境中最重要的一

項設施，公共充電站的廣泛設立可以大幅度降低電

動車車主對於車輛可行駛里程焦慮，並滿足隨時充

電之需求。然而現階段國際上充電介面規格無法統

一，嚴重影響電動車的普及與大眾對電動車的接受

度，對於公共充電設施設置而言，多樣的充電介面

▲ 圖10、非標準充電介面充電區

▲ 圖11、充電站管理平台

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導致建置成本會隨之增加，使得營運商投入公共充

電設施的意願降低；另對使用民眾而言，公共充電

設施數量無法提升且使用上需注意分辨不同充電介

面，降低了民眾使用興趣。為了解決這問題，現階

段國際標準發展也朝逐漸收斂的趨勢，但是距離完

全統一充電介面相信還需要一段時間。

在充電規格仍屬多元的期間，ARTC電動車充

電站考量國際電動車發展趨勢，除建置國際上較常

見規格充電設備與可彈性搭載充電模組之硬體設

施，以及即時監控與資料記錄分析之管理平台，還

搭配整體測試能量，為國內電動車產業相關業者提

供一個良好的電動車開發測試場域。

　　

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參考文獻：

[1] 行政院環境保護署 http://www.epa.gov.tw/

mp.asp?mp=epa

迎接電動車世代來臨，你，準備好了嗎？

隨著車輛技術與環保意識的不斷提升，「電動車」

在短短幾年間即成為車市明日之星，許多人也期待零排

放、無污染的移動生活早日到來。然而，現階段絕大部

份的民眾還仍普遍欠缺電動車的使用經驗，為使車輛產

業界工程師、車主、用路人，乃至於道路救援單位等，

能充分了解電動車的特殊「習性」，掌握安全的對應方

式，車輛中心特別繼「防禦駕駛」之後，又再編撰「電

動車安全入門」。

本書涵蓋了電動車發展歷程與趨勢、型式類型、標

準與安全保障，以及實務保養與維修等主題；同時，針

對電動車結構、電氣安全，以及國際救援流程等各領域

的專業與作法也有相當詳細的介紹，亦是提供了肩負車

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