2015年底,我国发布新修订的电动汽车充电接口及通信协议5项国家标准,这意味着我国充电接口标准修订工作取得了重大进展。那么是不是所有的新能源汽车都采用相同的充电标准,特斯拉汽车能否采用国标充电器,快充和慢充到底有什么区别,带着这些问题,我想通过图解的方式带着大家了解一下目前国际上一些主要的电动汽车充电接口规格和特点。
那么到底是什么人制定的标准?
电动汽车汽车充电系统标准有以下几个标委会牵头:
A)IEC TC 23 国际电动委员会
电气附件 Electrical accessories SC 23H 工业插头插座Industrial plugs and socket-outlets
B)IEC TC69国际电动委员会
电动道路车辆及电动工业货车技术委员会 Electric road vehicles and electric industrialtrucks
C)ISO的TC22 电气电子设备 Electrical and electronic equipment
产业在电气化的过程中,毕竟由欧洲(德国为主)、美国、日本和中国这几个国家的汽车公司所主导,所以目前电动汽车供电设备(EVSE)与电动汽车之间的互联,主要由这几个标准来界定。在这些关键的标准里面,基本上中国都派出了人员参与,担任一定的职责。
安全标准
最为核心的安全标准是TC22分标委下面的ISO/IEC 17409安全要求。
IEC SC23H 分标委
该分标委主要是处理接头的,下面界定充电接口的物理性状的要求,如表1所示,这是导致全球不同充电接口不一样的那部分。不过也是由于本身的局部电网的差异造成了一定差异性。
IEC62196‐1: 插头插座基本要求
IEC62196‐2: 交流尺寸和互换性要求,主要包含Type1(美国、加拿大、韩国、日本、澳大利亚等地)、Type2(欧盟)和中国标准三种。
IEC62196‐3+62196‐3‐1: 直流尺寸和互换性要求,包含在Type1
和Type2上演进的Combo12系统和中国直流充电接口和CHAdeMO四种类型,其中前两者使用的控制逻辑都是一样的基于PLC的,而后两个都是基于CAN协议的。
如前文所述,目前国际上主要的电动汽车充电接口规格主要有以下几种:
一、CHAdeMO 快速充电接口
CHAdeMO充电方式的特点之一,是尽量减少车载电池的负担。在充电过程中,充电器和充电车辆之间频繁地进行着数据通信。比如,在充电开始的阶段,充电器向车辆送出动作信息,然后车辆发出充电许可信息,并同时传送充电指令数值。经过这样的数据交换之后,从充电器输出直流充电电流。通过车载电池组监视MCU,随时交换电池状态信息,以保证根据点之状态提供最适充电电流。
2014年4月,在国际电工委员会(IEC,International Electrotechnical Commission)上,CHAdeMO被批准成为电动车用快速充电器的国际规格。
二、Combo充电方式
2012年10月,美国汽车工程师协会(SAE)公布了其电动车充电规格“Combo Coupler”方式,简称为“Combo”方式。
Combo充电方式囊括了当时使用的交流普通/快速充电形式,并增加了直流快速充电形式(根据最高充电电流不同分为两种)。
三、CCS充电方式(联合充电方式,也表记成CEE)
四、特斯拉充电接口
特斯拉标准指的是SAE J1772交流充电标准。这一标准目适用于北美地区的特斯拉充电。
SAE J1772只是一个总称,它包括4个细分标准,有3种不同的充电接口造型。其中,交流充电标准与直流充电标准,均分别区分Level 1与Level 2两种规格,这两种规格主要是输出功率的不同。
五、Mennekes 快充接口
六、国标(GB/T)充电标准接口
“国标”(GB/T),仅限于中国使用,具有地域局限性。从技术层面讲,“国标”其实是基于“欧标”改进而来的一种协议。该协议由工信部颁发,属于“推荐”标准,并不具有行政强制力。这也是造成中国各地区充电标准无法统一的原因之一。当然,最新的国标统一了充电标准。
电车与桩之间的通讯
很关键的一点,就是电动车与充电桩之间的通讯。在充电接口的N个“极”中,有一部分是用来通讯的。通讯什么?比如充电枪插上后,充电线缆要与车载充电器有个交流,告知对方线缆已就位。这种通讯协议,目前分为CAN协议与PLC协议两种,后者是专门为充电线缆开发的通讯协议。 观察充电接口,会发现每个“极”或每个“芯”、“插孔”都有着一个代码:L1、L2、L3、N、PE、CP、PP等等。这些代码分别指出了每个“极”负担的职能,比如L代表交流电源线,N代表中线,PE代表地线,CC代表充电连接确认线。
这么多纷繁复杂的标准想必大家看了也头疼, 不过“标准”才是左右电动车发展前景的关键因素。我们作为一般消费者,虽然不用了解的这么详细,但是如果遇到充电桩不兼容的情况则是非常苦恼的。电动车充电标准统统一化仍然任重而道远,车企和各国政府都需要进一步“放开姿态”,电动汽车才可能有未来。