2023年是中國汽車行業值得銘記的一個里程碑,據統計全年中國汽車出口達526萬輛,躍居世界第一。其中,新能源汽車功不可沒,2023年出口量超120萬輛,成功實現換道超車。
作為中國新能源汽車標準路線圖的重要組成部分,充電標準體系屬于基礎類重要標準之一,正如燃油車需要先加油,電動車也需要首先解決動力電池充電問題。近年來,隨著電動汽車續駛里程需求增加,動力電池容量大幅提升,對車輛快速補充電能的需求日益強烈。如何有效解決電動車的里程焦慮,快速大功率直流充電技術必不可少,與之配套的充電標準需要與時俱進。
回顧歷史,在2015年發布的國充2015系列標準是目前國內市場車樁充電的主流標準,它也很好陪伴了過去8年左右中國新能源汽車度過了市場哺育期,成功完成了歷史使命。隨著新能源汽車市場和技術的逐漸成長,2023年全新的適應大功率直流充電技術系列標準終于呼之欲出。
國充2015系列標準統一,而最新的國家電動車充電標準呈現出國充2015+(暨2015標準升級版)和CHAOJI(超級)兩套充電標準雙雄并起,并駕齊驅的局面。經過多年的反復研討,2023版充電系列5+2項(其中2項待發布)國家標準正式出臺,并最終形成了由全國汽車標準化委員會主導的國充2015+、中國電力企業聯合會主導的ChaoJi方案等2套完全不同充電標準體系并行共存的格局,供市場自由選擇。
如下分別簡單介紹國充2015+和中電聯超級CHAOJI充電體系的標準內容:
01國充2015+充電體系
NTCAS汽標委歸口,
對原有2015版全面兼容升級
硬件接口
GBT 20234.1-2023《電動汽車傳導充電用連接裝置 第1部分:通用要求》
GBT 20234.3-2023《電動汽車傳導充電用連接裝置 第3部分:直流充電接口》
修訂要點
電壓參數規格提升至DC1500V,電流參數規格擴展至10~1000A;
增加主動冷卻與溫度監測要求與試驗方法,為帶液冷和溫度監測產品提供測試依據;
修改機械強度、鎖止裝置、使用壽命等試驗方法,細化檢測規則和完善評價方法;
在全面兼容2015版直流充電接口基礎上,為避免低溫下暴力插拔造成的損壞,調整插座CC2 尺寸(高度降低5mm)。
上述兩項標準于2023.9.7發布,并于當日正式實施。
通訊協議(草案)
GBT 27930.2-2023《非車載傳導式充電機與電動汽車之間的數字通信協議第2部》
修訂要點
導引電路變更:
車端新增檢測點3,新增常閉開關S1和S3、新增R6_9 kΩ、R4轉移至車輛側;
樁端新增常閉開關S1,R1由1kΩ變為2kΩ,新增R2_3 kΩ。
導引電路新功能:
增加電平信號傳遞急停命令;
增加PE斷針及傳入人體電阻故障識別;
預留切換高速通信功能;
拓展V2L放電功能等。
控制導引(草案)
GBT 18487.5-2023《電動汽車傳導充電系統 第5部分:用于GB/T 20234.3的直流充電系統》
修訂要點
兼容性:定義休眠、喚醒、重啟、重連,停供退出方式和中止原因;
基礎方案限值充電雙方交互信息;
新功能:定義有限安全即插即充、供電模式和休眠版V2G;
系統安全:充電結束增加粘連檢測環節;
擴展性:版本協商增加車端請求。
上述2項草案預計在2024年可以正式發布,屆時國充2015+充電標準體系將可以全面兼容市場存量車樁(GBT2015體系),并適應未來全新的大功率直流充電技術需求。
02CHAOJI超級充電體系
CEC中電聯歸口
CHAOJI是一套包括充電連接組件、控制及導引電路、通信協議、充電系統安全、熱管理等完整的傳導充電系統解決方案,滿足電動汽車充電快捷、安全、兼容的要求。ChaoJi充電技術得到國際上廣泛關注,先后在中德電動汽車標準工作組機制、中國與CHAdeMO協議會合作框架下,中德、中日廣泛交流,共同推動ChaoJi標準國際化。
硬件接口
GBT 20234.4-2023《電動汽車傳導充電用連接裝置 第4部分:大功率直流充電接口》
通訊協議
GBT 27930-2023《非車載傳導式充電機與電動汽車之間的數字通信協議:用于GB/T 20234.4的直流充電系統》
控制導引
GBT18487.1-2023《電動汽車傳導充電系統 第1部分:通用要求》
修訂要點
更安全和可靠的全新系統設計(機械、電氣、信息、熱管理);
采用分層可重載的通信協議架構;
兼容性更強,與國際4大標準具有相同的底層邏輯;
在軟硬件方面均預留了升級接口。
上述3項CHAOJI充電標準于2023.9.7發布,于2024.4.1正式實施。
由于有了GB/T2015國標的市場實踐基礎,ChaoJi標準在結構設計、機械強度、充電安全性、兼容性、大功率充電、后續新功能擴展能力等方面都具備一定的后發優勢。另外,ChaoJi標準接口通過轉接頭以及專門設計的導引電路等系統控制策略,可以兼容適配GB/T2015、日本CHAdeMO、美國CCS1、歐洲CCS2四大充電系統。還有,考慮到車身設計,ChaoJi接口設計更加小巧緊湊,可以和國標、美國CCS1、歐洲CCS2做成一體化的Combo形態,將直流和交流充電做成一個連接器。
03國際充電標準體系
美標(CCS1)
TESLA (NACS)
歐標 (CCS2)
日標(CHAdeMO)
上述國際主流充電標準體系相互獨立,分別具有不同的硬件接口,通訊協議和導引電路,不能簡單互聯互通。其中,TESLA(NACS)充電標準有點異軍突起,后來居上之勢,打破了北美市場美標(CCS1)一家獨大的統治地位。
目前國際電動車的主流充電標準體系
目前聯合汽車電子作為新能源汽車零部件供應商,已經成立跨部門的充電標準體系研究團隊,開展國內外充電標準體系的解讀和深入研究并已經在VCU、BMS、OBC、CHARCON 等產品上進行了全面布局,可以快速響應OEM主機廠家的各種標準開發需求。
審核編輯:湯梓紅
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原文標題:法規天地——充電標準體系介紹
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