Connecteur CHAdeMO - Brochage, cablage, protocole CAN et specifications completes
Guide complet du connecteur de charge rapide DC CHAdeMO : disposition 10 broches, communication CAN bus, capacite V2G, niveaux de puissance jusqu'a 400 kW et l'heritage qui a façonne la charge rapide.
Connecteur CHAdeMO. Brochage, cablage, protocole CAN et specifications completes
CHAdeMO. "CHArge de MOve," un jeu de mots sur l'expression japonaise "o cha demo ikaga desuka" (si on prenait le the ?) suggerant une charge rapide le temps d'un cafe. a ete le premier standard de charge rapide DC largement deploye au monde. Developpe par TEPCO, Nissan, Mitsubishi, Toyota et Subaru a partir de 2010, c'etait la charge rapide avant que le CCS n'existe.
Pendant des annees, CHAdeMO etait le seul moyen de charger rapidement en DC dans la plupart des marches. La Nissan Leaf, le VE le plus vendu des annees 2010, utilisait CHAdeMO exclusivement. A son apogee, il y avait plus de 40 000 chargeurs CHAdeMO dans le monde.
Aujourd'hui, CHAdeMO decline partout sauf au Japon. Le CCS a gagne la guerre des standards en Amerique du Nord et en Europe. Nissan est passe au CCS pour l'Ariya en 2022. Mais les chargeurs CHAdeMO resteront en service pendant des annees, et le standard a une ingenierie genuinement interessante. dont le premier systeme de charge bidirectionnelle V2G (vehicule vers reseau) en production.
Disposition physique
CHAdeMO est un connecteur DC uniquement. Contrairement au CCS, il ne combine pas AC et DC dans une seule prise. vous avez besoin d'un connecteur separe pour la charge AC (Type 1 au Japon/Amerique du Nord, Type 2 en Europe). Ca signifie que les vehicules CHAdeMO ont deux ports de charge : un pour l'AC, un pour le DC.
Le connecteur est une grosse prise ronde d'environ 70 mm de diametre avec 10 broches disposees dans un patron ovale distinctif.
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Les deux grosses broches (DC+ et DC–) sont en bas, nettement plus grandes que les broches de signal en haut. Le connecteur a un levier de verrouillage mecanique sur le cote qui s'enclenche dans la prise vehicule. un verrou plus robuste que le bouton de liberation du Type 1, mais aussi plus encombrant.
Affectation des broches
| Broche | Nom | Fonction |
|---|---|---|
| 1 | Signal start/stop chargeur | Signal numerique du chargeur : "puissance activee" / "puissance coupee" |
| 2 | Permission de charge vehicule | Signal numerique du vehicule : "OK pour charger" / "arreter la charge" |
| 3 | Masse signal | Masse de reference pour les broches de signal numerique |
| 4 | CAN-H | Ligne haute du bus CAN (communication) |
| 5 | CAN-L | Ligne basse du bus CAN (communication) |
| 6 | Signal sequence charge 1 | Partie de la sequence de verification d'insertion / connexion |
| 7 | DC+ | Puissance DC haute tension positif |
| 8 | DC– | Puissance DC haute tension negatif |
| 9 | Terre chassis | Mise a la terre de protection / masse de securite |
| 10 | Signal sequence charge 2 | Partie de la sequence de verification d'insertion / connexion |
Ce qui differencie tout ca du CCS
Deux grandes differences sautent aux yeux :
-
Bus CAN au lieu de PLC: CHAdeMO utilise un bus CAN automobile standard (250 kbps ou 500 kbps) pour la communication. Le CCS utilise le Power Line Communication sur le fil CP. Le CAN est plus simple, bande passante plus faible, et utilise des fils dedies (broches 4 et 5). Le PLC a plus de bande passante et partage le fil CP.
-
Signaux start/stop dedies: les broches 1 et 2 sont des signaux numeriques cables (pas des messages CAN) qui servent de verrouillage hardware. Le chargeur ne peut physiquement pas fournir de puissance sauf si le vehicule active la broche 2, et le vehicule sait que la puissance circule en surveillant la broche 1. C'est une approche ceinture-et-bretelles. meme si le bus CAN tombe en panne, le verrouillage hardware fonctionne.
Protocole de communication CAN bus
La communication CHAdeMO est directe comparee a ISO 15118. Elle utilise des trames CAN 2.0B standard a 250 kbps (CHAdeMO 1.x) ou 500 kbps (CHAdeMO 2.0).
Structure des messages
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Messages CAN principaux
Vehicule → Chargeur (0x102): envoye toutes les 100 ms :
| Octet | Donnee |
|---|---|
| 0–1 | Tension de charge cible (V, big-endian) |
| 2 | Courant de charge cible (A) |
| 3 | Drapeaux defaut (surtension batterie, sous-tension, surintensité, surtemperature) |
| 4 | SOC batterie (%) |
| 5 | Drapeau activation charge (0x01 = charge, 0x00 = arret) |
| 6–7 | Capacite totale batterie (resolution 0.1 kWh) |
Chargeur → Vehicule (0x109): envoye toutes les 100 ms :
| Octet | Donnee |
|---|---|
| 0–1 | Tension de sortie disponible (V) |
| 2 | Courant de sortie disponible (A) |
| 3–4 | Tension de sortie actuelle (V, mesure reelle) |
| 5 | Courant de sortie actuel (A, mesure reelle) |
| 6 | Drapeaux statut (chargeur pret, defaut, etc.) |
| 7 | Temps de charge restant estime (minutes) |
C'est tout. Deux messages principaux, taux de mise a jour 100 ms, 8 octets chacun. Comparez avec la pile PLC multi-couches d'ISO 15118 avec des corps de messages XML et du chiffrement TLS. CHAdeMO est rafraichissamment simple. L'inconvenient : pas de Plug & Charge, pas de planification de charge intelligente, pas d'authentification par certificat.
Sequence de charge
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Niveaux de puissance
| Version CHAdeMO | Annee | Tension max | Courant max | Puissance max |
|---|---|---|---|---|
| 0.9 | 2010 | 500V | 125A | 62.5 kW |
| 1.0 | 2012 | 500V | 200A | 100 kW |
| 1.2 | 2017 | 500V | 200A | 100 kW |
| 2.0 | 2018 | 1000V | 400A | 400 kW |
| 3.0 (ChaoJi) | Futur | 1500V | 600A | 900 kW |
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En pratique, la plupart des chargeurs CHAdeMO deployes plafonnent a 50 kW (le plus courant) ou 100–150 kW sur le materiel plus recent. La spec v2.0 a 400 kW existe sur le papier mais pratiquement aucun vehicule ou chargeur ne la supportait avant que le standard ne commence a perdre des parts de marche.
CHAdeMO 3.0 / ChaoJi
CHAdeMO 3.0 est un developpement conjoint entre l'Association CHAdeMO (Japon) et le China Electricity Council (standard GB/T). Ca s'appelle "ChaoJi" (超级, signifiant "super" en chinois). L'objectif est un connecteur unifie de nouvelle generation pour le Japon et la Chine pouvant gerer jusqu'a 900 kW.
ChaoJi utilise un nouveau connecteur plus petit. pas retrocompatible avec le CHAdeMO ou GB/T existant. C'est essentiellement un nouveau depart. Savoir s'il gagnera une traction significative face au CCS dans les marches non-chinois reste incertain.
V2G. la fonctionnalite tueuse de CHAdeMO
CHAdeMO a ete le premier standard a supporter le transfert de puissance bidirectionnel dans des vehicules de production. Vehicle-to-Grid (V2G), Vehicle-to-Home (V2H) et Vehicle-to-Load (V2L) via CHAdeMO sont commercialement disponibles au Japon depuis 2012.
Comment fonctionne le bidirectionnel
Le protocole CAN le supporte deja. le vehicule envoie simplement une cible de courant negative (ou un drapeau "decharge" dedie en v1.2+), et le chargeur inverse le flux de puissance. Le chargeur agit comme un onduleur, convertissant la puissance DC de la batterie du vehicule en puissance AC pour le reseau.
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Vehicules compatibles V2G (CHAdeMO)
| Vehicule | Batterie | Decharge V2G max |
|---|---|---|
| Nissan Leaf (toutes generations) | 24–62 kWh | 6–10 kW |
| Nissan e-NV200 | 40 kWh | 6 kW |
| Mitsubishi Outlander PHEV | 12–20 kWh | 6 kW |
| Mitsubishi i-MiEV | 16 kWh | 6 kW |
Le Japon et les Pays-Bas ont ete les plus grands marches V2G avec CHAdeMO. Au Japon, le V2H (vehicule vers maison) est particulierement populaire comme alimentation de secours tremblement de terre/typhon. une Leaf de 62 kWh peut alimenter une maison japonaise moyenne pendant 2–4 jours.
Le CCS a la capacite V2G dans la spec ISO 15118-20, mais les deploiements en production sont loin derriere la decennie d'experience terrain de CHAdeMO.
Specifications de cablage
Cable de puissance DC
| Puissance chargeur | Conducteur DC+ | Conducteur DC– | Terre |
|---|---|---|---|
| 50 kW (125A) | 25 mm² Cu | 25 mm² Cu | 10 mm² |
| 100 kW (200A) | 50 mm² Cu | 50 mm² Cu | 16 mm² |
| 150 kW+ | 70 mm² Cu | 70 mm² Cu | 25 mm² |
Les cables CHAdeMO tendent a etre plus epais et plus rigides que les cables CCS a puissance equivalente parce que CHAdeMO n'a jamais standardise le refroidissement liquide. Les cables passifs (refroidis par air) au-dessus de 150A deviennent lourds et peu maniables.
Cablage signal (dans le cable)
| Fil | Fonction | Section |
|---|---|---|
| CAN-H (broche 4) | Bus CAN haut | 0.5 mm², paire torsadee avec CAN-L |
| CAN-L (broche 5) | Bus CAN bas | 0.5 mm², paire torsadee avec CAN-H |
| Broche 1 (start/stop) | Etat puissance chargeur | 0.5 mm² |
| Broche 2 (permission) | Permission vehicule | 0.5 mm² |
| Broche 3 (GND signal) | Reference signal | 0.5 mm² |
| Broche 6 (seq. 1) | Detection connecteur | 0.5 mm² |
| Broche 10 (seq. 2) | Detection connecteur | 0.5 mm² |
| Blindage | Blindage CEM | Tresse, connectee a la broche 9 |
La paire CAN bus (broches 4 et 5) doit etre une paire torsadee avec une impedance caracteristique de 120Ω. Des resistances de terminaison CAN bus (120Ω) sont a chaque extremite du bus. une dans le chargeur, une dans le vehicule.
Longueur de cable
Standard : 4–5 metres. Le poids d'un cable 50 kW non refroidi est d'environ 3 kg. A 100 kW avec des conducteurs de 50 mm², c'est 5–6 kg. C'est l'une des plaintes ergonomiques du CHAdeMO. les cables sont physiquement difficiles a manipuler pour certains utilisateurs.
Caracteristiques electriques
| Parametre | Valeur |
|---|---|
| Plage tension DC | 50–500V (v1.x) / 50–1000V (v2.0) |
| Plage courant DC | 0–200A (v1.x) / 0–400A (v2.0) |
| Puissance max | 100 kW (v1.x deploye) / 400 kW (v2.0 spec) |
| Vitesse bus CAN | 250 kbps (v1.x) / 500 kbps (v2.0) |
| Protocole bus CAN | CAN 2.0B, trames etendues |
| Taux de messages | 100 ms (10 Hz) |
| Resistance d'isolation | > 100 Ω/V |
| Resistance contact (broches DC) | < 0.5 mΩ |
| Temperature limite connecteur | 90°C |
| Cycles d'insertion | 10 000 minimum (5 000 pour certaines versions) |
| Indice IP (accouple) | IP44 |
| Temperature de fonctionnement | –30°C a +50°C |
| Reponse arret d'urgence | < 100 ms (broche 2 BASSE → puissance coupee) |
Dispositifs de securite
L'approche securite de CHAdeMO est plus simple que CCS mais efficace :
-
Verrouillage hardware (broches 1, 2): independant de la communication CAN. Le vehicule doit activer la broche 2 pour la puissance et peut la revoquer instantanement. Le chargeur active la broche 1 uniquement quand la puissance circule reellement. Ce sont des signaux numeriques isoles galvaniquement.
-
Detection connecteur (broches 6, 10): le chargeur verifie l'insertion physique du connecteur avant de demarrer. Deux signaux pour la redondance.
-
Test d'isolation: meme concept que le CCS. Le chargeur applique une basse tension sur les lignes DC et mesure la resistance d'isolation avant de mettre sous tension.
-
Surveillance defauts CAN: le vehicule envoie des drapeaux defauts toutes les 100 ms : surtension batterie, sous-tension, surintensité, surtemperature. N'importe quel drapeau → le chargeur s'arrete immediatement.
-
Timeout communication CAN: si l'un ou l'autre cote arrete d'envoyer des messages CAN pendant plus d'1 seconde, l'autre cote le traite comme un defaut et s'arrete.
-
Limites tension/courant: le chargeur ne fournit jamais plus de tension ou courant que le vehicule a demande. Le vehicule ne demande jamais plus que sa batterie ne peut accepter. Les deux cotes surveillent les valeurs reelles vs demandees et signalent les ecarts.
-
Detection soudure: apres l'arret, le chargeur verifie que la tension DC de sortie decroit vers un niveau sur. Si la tension persiste (contacteur soude), un defaut est signale.
CHAdeMO vs CCS. la comparaison complete
| Caracteristique | CHAdeMO | CCS (CCS1/CCS2) |
|---|---|---|
| Communication | Bus CAN (250/500 kbps) | PLC (10 Mbps) |
| Complexite protocole | Simple (2 messages CAN) | Complexe (pile ISO 15118) |
| Plug & Charge | Non | Oui (ISO 15118-2) |
| V2G (bidirectionnel) | Oui (production depuis 2012) | Oui (ISO 15118-20, emergent) |
| Prise combinee AC+DC | Non (prises separees) | Oui |
| Puissance max (spec) | 400 kW | 350 kW (CCS) / 900 kW (ChaoJi) |
| Puissance max (deployee) | 150 kW | 350 kW |
| Taille connecteur | Grand (~70 mm Ø) | CCS1: ~70 mm / CCS2: ~90 mm |
| Poids cable (50 kW) | Lourd (pas de refroid. liquide) | Similaire (passif) |
| Redondance signal | Verrouillage hardware + CAN | PLC uniquement (logiciel) |
| Charge intelligente | Non | Oui (planifications ISO 15118) |
| Authentification | Externe (RFID, app) | Embarquee (Plug & Charge) |
Ou CHAdeMO vit encore
Japon
Reste le standard DC dominant. Environ 8 000 chargeurs CHAdeMO en 2025. Tous les VE japonais domestiques le supportaient. Les nouvelles installations ralentissent mais l'infrastructure existante persistera des annees.
Installations legacy dans le monde
Environ 25 000 unites CHAdeMO hors Japon. Beaucoup d'installations bi-standard ont des cables CCS et CHAdeMO. Elles sont progressivement remplacees par du CCS seul ou CCS + NACS a mesure que les vehicules CHAdeMO vieillissent.
Applications V2G
CHAdeMO reste la reference pour les deploiements V2G, surtout au Japon et en Europe (Pays-Bas, UK, France). L'historique de plus d'une decennie et le large support vehicule en font l'option eprouvee pour la puissance bidirectionnelle.
Compatibilite et adaptateurs
- CHAdeMO → CCS : pas d'adaptateur simple. Connecteur physique different ET protocole de communication different (CAN vs PLC). Des boitiers de traduction de protocole existent mais sont chers et peu courants.
- CHAdeMO → NACS : Tesla vendait un adaptateur CHAdeMO pour leurs vehicules (~400$) mais l'a arrete vers 2022. Des options tierce peuvent exister.
- CHAdeMO → Type 1/Type 2 (AC) : pas applicable. CHAdeMO est DC uniquement. Vous avez besoin d'un connecteur AC separe.
- CCS → vehicule CHAdeMO : adaptateurs extremement rares. La traduction de protocole CCS vers CHAdeMO est complexe et necessite du hardware de gateway CAN/PLC bidirectionnel.
Notes d'installation
- Plus simple que le CCS au bas de la gamme de puissance. Un chargeur CHAdeMO 50 kW est electriquement similaire a un chargeur CCS 50 kW. Memes exigences d'alimentation.
- Le cablage CAN bus est beaucoup moins sensible que le PLC. Le CAN est concu pour les environnements automobiles avec du bruit, des vibrations et des extremes de temperature. Le PLC peut etre capricieux dans les environnements electriquement bruyants.
- La gestion des cables est plus importante parce que les cables CHAdeMO sont plus lourds. Un retracteur ou un bras de gestion de cable aide avec l'ergonomie aux stations publiques.
- Les stations bi-standard (CCS + CHAdeMO) partagent generalement une seule alimentation DC et commutent entre les connecteurs via des contacteurs internes. Un seul connecteur peut etre actif a la fois.
- Planification fin de vie : si vous deployez de nouvelles infrastructures aujourd'hui, CHAdeMO n'est pas le bon choix sauf si vous ciblez specifiquement le marche japonais ou des applications V2G avec des vehicules CHAdeMO existants.
CHAdeMO a merite sa place dans l'histoire des VE comme pionnier de la charge rapide DC. Sa simplicite basee sur CAN, ses verrouillages de securite hardware et son implementation V2G fonctionnelle sont de vraies realisations d'ingenierie. Le standard a perdu la bataille du marche face au CCS, mais les ~50 000 chargeurs CHAdeMO dans le monde ne disparaitront pas du jour au lendemain, et son heritage V2G influencera les standards de charge pour les annees a venir.