5項電動車充電接口及通信協議標準詳解
質檢總局、國家標準委聯合國家能源局、工信部、科技部等部門,在京發布新修訂的電動汽車充電接口及通信協議5項國家標準。
本文引用地址:http://www.j9360.com/article/201610/311326.htm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議4項國家標準。但是,對充電時的電流、電壓、功率等細節并未進一步地做出詳盡要求。此次5項標準修訂電動車充電接口在硬件和軟件層面最終實現了統一,全面提升了充電的安全性和兼容性。本文將對新國標做詳細解讀。
充電接口標準幾經修訂
中國在2006年就發布了《電動汽車傳導充電用插頭、插座、車輛耦合器和車輛插孔通用要求》(GB/T20234-2006),這個國家標準詳細規定了充電電流為16A、32A、250A交流和400A直流的連接分類方式,主要借鑒了國際電工委員會(IEC)2003年提出的標準,但是這個標準并未規定充電接口的連接針數、物理尺寸和接口定義。2011年,中國又推出了GB/T20234-2011推薦性標準,替換了部分GB/T20234-2006中的內容,其中規定: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。
此次新國標的充電接口標準提高了電壓和電流等級,并且調整了信號針和機械鎖的部分尺寸,明確了電子鎖的有關要求等。
另一方面,新標準對充電設備是有很大好處的,對充電設備的推廣應用有很大幫助。在此前充電設備面臨“誰建誰用”的問題,國標重點統一了充電樁通信協議,這意味著電動車充電接口在硬件和軟件的標準層面最終實現了統一,這將提高充電設備的利用率。
新國標都有哪些改變
相對于舊標準,新標準改動很多,有一些是細節上優化,譬如充電接口標準本次修訂提高了電壓和電流等級,從而提高了充電功率,縮短了充電的時間,并且調整了信號針和機械鎖的部分尺寸,優化了連接時序等。
1.通用要求
此次新國標要求在直流充電槍內安裝電子鎖,同時預留車輛插座加裝電子鎖的機械結構。而實施方案將由充電樁企業來完成,車企可能將會增加控制導引電路。
新國標規定,在交流充電電流大于16A時,供電揭開和車輛接口應具有鎖止功能,該鎖止地功能應符合GB/T20234.1-2015的相關要求。供電插座和車輛插座應安裝電子鎖止裝置,防止充電過程中的意外斷開。當電子鎖未可靠鎖止時,供電設備或電動汽車應停止充電或不啟動充電。
直流充電時,車輛接口應具備鎖止功能,該鎖止應符合GB/T20234.1-2015的相關要求。車輛插頭應安裝機械鎖止裝置,供電設備應能判斷機械鎖是否可靠鎖止。車輛插頭應安裝電子鎖止裝置,電子鎖處于鎖止位置時,機械鎖應無法操作,供電系統應能判斷電子鎖是否可靠鎖止。當電子鎖未可靠鎖止是,供電設備或電動汽車應停止充電或不啟動充電。
同時,電子鎖止裝置應具備應急解鎖功能,不應帶電鎖且不應人手直接操作解鎖。
此外,通用要求還規定了,供電接口和車輛接口的功能性說明、接口溫度監控、神域電流保護器、供電設備過載和短路保護、充電的急停、供電設備的維修等要求。
2.通信協議的細化
過去的標準詳細地規定了不同信號的定義,而新標準不僅規定了定義,還規定了各種狀態下的傳輸速率、報文超時的判定、最大電流輸出的判定,對故障和報文發送終止也做了規定。
在新標準中,明確規定電機與BMS之間的通信速率,而在舊標準中,并沒有進行限制,只是提到了推薦值。據標準,在通信環境惡劣的專用場合(如通信距離較長的商用車充電戰),經供電設備制造商和電動汽車制造商協商一致,可采用50kbit/s的通信速率。
報文選項分為必須項和可選項,對于同一幀報文中全部內容為可選項,該報文可選擇不發送,對于同一幀報文中部分內容為可選項,可選項所有按照標準規定格式發送或填充1,標準未規定的無效位或字段填充1。標準未規定的位或預留位填充1。
BRM增加了8個字節用于預留,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、報文開始發送和中止條件等。
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