技術(shù)

質(zhì)檢總局、國家標(biāo)準委聯(lián)合國家能源局、工信部、科技部等部門，在京發(fā)布新修訂的電動汽車充電接口及通信協(xié)議5項國家標(biāo)準。

中國于2011年12月22日頒布了自己的電動汽車充電接口和通信協(xié)議4項國家標(biāo)準。但是，對充電時的電流、電壓、功率等細節(jié)并未進一步地做出詳盡要求。此次5項標(biāo)準修訂電動車充電接口在硬件和軟件層面最終實現(xiàn)了統(tǒng)一，全面提升了充電的安全性和兼容性。本文將對新國標(biāo)做詳細解讀。

充電接口標(biāo)準修改過程

早在2006年中國就發(fā)布了《電動汽車傳導(dǎo)充電用插頭、插座、車輛耦合器和車輛插孔通用要求》（GB/T20234-2006），這個電動車傳導(dǎo)標(biāo)準詳細規(guī)定了充電電流為16A、32A、250A交流和400A直流的連接分類方式，這些分類借鑒了國際電工委員會（IEC）2003年提出的標(biāo)準，但是這個標(biāo)準并未規(guī)定充電接口的連接針數(shù)、物理尺寸和接口定義。因而2011年中國又推出了GB/T20234-2011推薦性標(biāo)準，替換了部分GB/T20234-2006中的內(nèi)容，其中規(guī)定：交流額定電壓不超過690V，頻率50Hz，額定電流不超過250A;直流額定電壓不超過1000V，額定電流不超過400A。

在此前充電設(shè)備面臨“誰建誰用”的問題，國標(biāo)重點統(tǒng)一了充電樁通信協(xié)議，這意味著電動車充電接口在硬件和軟件的標(biāo)準層面最終實現(xiàn)了統(tǒng)一，這將提高充電設(shè)備的利用率。

新國標(biāo)改動了什么？

新標(biāo)準在舊國標(biāo)的基礎(chǔ)上做出了細節(jié)優(yōu)化，譬如本次修訂提高了輸出端口電壓和電流等級，從而提高了用電設(shè)備充電功率，縮短了充電的時間，也極大的推動了充電設(shè)備的普及和推廣。再者新標(biāo)準調(diào)整了信號針和機械鎖的部分尺寸，優(yōu)化了連接時序等。

1.通用要求

新國標(biāo)要求在直流充電槍內(nèi)安裝電子鎖，同時預(yù)留車輛插座加裝電子鎖的機械結(jié)構(gòu)。這對于用電防盜等方面做出了貢獻，用戶在充電時安全系數(shù)提升了。

新國標(biāo)規(guī)定，在交流充電電流大于16A時，供電端口和車輛接口應(yīng)具有鎖止功能，該鎖止地功能應(yīng)符合GB/T20234.1-2015的相關(guān)要求。供電插座和車輛插座應(yīng)安裝電子鎖止裝置，防止充電過程中的意外斷開。當(dāng)電子鎖未可靠鎖止時，供電設(shè)備或電動汽車應(yīng)停止充電或不啟動充電。

同時，電子鎖止裝置應(yīng)具備應(yīng)急解鎖功能，不應(yīng)帶電鎖且不應(yīng)人手直接操作解鎖。

此外，通用要求還規(guī)定了，供電接口和車輛接口的功能性說明、接口溫度監(jiān)控、神域電流保護器、供電設(shè)備過載和短路保護、充電的急停、供電設(shè)備的維修等要求。

2.通信協(xié)議細化標(biāo)準

新標(biāo)準不僅規(guī)定了定義，還規(guī)定了各種狀態(tài)下的傳輸速率、報文超時的判定、最大電流輸出的判定，對故障和報文發(fā)送終止也做了規(guī)定。

在新標(biāo)準中，明確規(guī)定電機與BMS之間的通信速率，舊標(biāo)準只是提到了推薦值。據(jù)標(biāo)準，在通信環(huán)境惡劣的專用場合（如通信距離較長的商用車充電站），經(jīng)供電設(shè)備制造商和電動汽車制造商協(xié)商一致，可采用50kbit/s的通信速率。

　BRM增加了8個字節(jié)用于預(yù)留，CML增加最小充電電流字段，CCS增加充電暫停字段，增加BMS中止充電故障原因等。此外還增加了充電時序流程圖、充電過程故障處理方式、報文開始發(fā)送和中止條件等。

3. 充電接口安全及兼容問題

本次修訂重點考慮充電的安全性和兼容性，增加了過壓和短路保護、過流保護、機械鎖與電子鎖聯(lián)動等安全措施，完善了充電控制導(dǎo)引和時序、故障分類信息、冗余保護等內(nèi)容，提高了標(biāo)準的適應(yīng)性和可操作性。

3.1 交流充電限流標(biāo)準問題

電動汽車傳導(dǎo)充電用的交流接電口，其額定電流從不超過32A修改為不超過63A。如果供電接口使用了符合GB2099.1和GB 1002的標(biāo)準化插頭插座，則不適用于這些插頭插座。

充電接口的額定電流值增加10A和63A。

備用觸頭擴展為三相充電功能。在充電連接界面中增加了R4電阻，

此外，本次標(biāo)準修訂刪除了控制導(dǎo)引電路與控制原理，修改了充電接口控制導(dǎo)引觸頭和機械鎖的部分尺寸，增加了插座內(nèi)的排水孔（可選），密封圈封改為可選，修改了插頭空間尺寸要求。

3.2 直流充電接口限流問題

修改了充電接口最高額定電壓，額定電壓不超過100V（DC）、額定電流不超過250A（DC）。

增加了充電接口額定電壓80A和200A，

調(diào)整了充電連接過程中觸頭耦合順序，其順序為：保護接地、充電連接確認（CC2），直流電源與直流電源負，低壓輔助電源與低壓輔助電源，充電通信，充電連接確認（CC1）;在脫開的過程中則順序相反。

此外，本次新國標(biāo)刪除了充電模式4的直流充電控制導(dǎo)引電路與控制原理;修改了充電接口控制導(dǎo)引觸頭和機械鎖的部分尺寸;修改了插電空間尺寸要求等。

應(yīng)用改造方面

在接口標(biāo)準上，國際上直流充電有四種技術(shù)方案，即歐標(biāo)、美標(biāo)、日本標(biāo)準和國標(biāo)，而在實行方面，中國充電樁將不會對其他標(biāo)準實行兼容。目前除了進口車系，在國內(nèi)生產(chǎn)的均執(zhí)行新國標(biāo)7孔的標(biāo)準。

根據(jù)新國標(biāo)，電動車既要改造軟件上的通信協(xié)議，又要改造硬件上的控制導(dǎo)引電路。因此，如果車主需要用到公用充電樁，那就需要對車輛進行升級改造（僅針對老國標(biāo)，一般可以配備轉(zhuǎn)接頭）。