兼容各家標準的chaoji充電標準設計

引言


兼容各家標準的chaoji充電標準設計

昨天倪峰兄提醒,目前ChadeMO3.0也是處在一個預發佈的階段,正式發佈要在今年和中電聯一起來。所以目前能找到的信息是在設計和完善這套標準中的一些想法,這裡有很多的東西值得我們關注。

01 第一部分 導引電路的設計

如下圖所示,由於歷史原因,控制導引電路在直流層面是存在差異化的。CCS1和CCS2是建立在交流的導引電路上的,通信基於PLC的通信完成;ChadeMO和GBT的直流導引電路由於和交流分開,所以可以有獨立的考慮,建立基本的連接以後啟用CAN通信進行後續內容。所以對這裡的問題,就是將來如何實現很多的功能:

1) 在全球幾個標準下進行兼容,中國、歐洲、美國是全球三個最主要的電動汽車市場,後續逐漸增大的東南亞的潛在市場是需要用一個解決方案兼容,如果在接口和導引電路方面予以考慮,則車輛端把這個功能配置好

2) 原有交流充電,涉及有序充電和V2X方面,由於交互比較簡單,很難實現下一步的智能化的工作,這個chaoji的充電接口也是為後續小直流充電提供一定的支持


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圖1 電動汽車的導引電路

設計者想要做的事情是把這個導引電路,在車端做的儘可能與大多數車輛一致,特別是設計CC1和CP的電路一致;CC2讓車輛比較能夠辨別。


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圖2 chaoji的控制導引電路

向前兼容最主要的是通過Adapter提供的阻抗調整,在足夠簡單的chaoji插頭方面的電阻方面提供一個配阻的方案,這樣就可以讓chaoji的車輛,配上Adapter以後和ChadeMO2.0、GB/T2015 和CCS的電路進行對接。

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圖3 從一開始就從兼容角度考慮,加入Adapater考慮的設計

在啟動對接過程中,也是考慮兼容GBT27930和Chademo之前的差異,做了一套可以兼容的初始充電啟動時序的方案。


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圖4 充電控制協議方面的兼容考慮

按照這個設計方向,如果後續出現歐洲的車企直接把CCS2(發展到3.0版本)進一步往chaoji調整,做成如下的設計,把下面的導引也加上去,這個在未來隨著歐洲純電動汽車在中國銷量增加,需要兼容大功率充電設施的情形下也是可能的。如果這樣的發展,一定是按照直流和交流分開處理,甚至未來大部分車企直接在BEV上取消交流,用小支流直接在下面同步進行。

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圖5 CCS2往chaoji方向走的可能性在未來也是存在的

備註:Chademo在下面做的這個120V低壓直流的方案,在A00的純電動意義上還是很大的,把A00級別的純電動小車的OBC拿掉,然後替換成一套低成本的充電後續很有希望,日本在A00級別推動K Car電動化,是日本做純電動的希望,否則靠目前的日本車企在A級和緊湊級SUV方面的車型,打出來沒有太大的希望

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圖6 120V 100A 以內的小直流的日本提案

02 持續400A&30分鐘的設計考量

從目前角度來說,我們最初是從250A的額定規格往上走,所以下一步不管是車內和樁的電氣連接設計,是考慮持續的400A @30分鐘的通過性去考慮整個電氣連接的可行性。現在來看車內配置95mm2的線。而目前採用鋁線的條件下,在幾分鐘內tesla玩到了700A,所以控制整體線路上的溫升就是一個很關鍵的事情。預期後面會形成300A、400A和500A不同規格的充電電流的設計。

備註:金屬連接器在北方撒除雪劑會腐蝕比較快,所以直流快充連接器的佈置位置和壽命考慮是個很值得考慮的事情

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圖7 在400A快充溫升的控制

小結:期待年中的時候這套標準發佈,一旦真正進入實施階段,純電動汽車的快充功率和速度的競賽也要在續航里程和降價兩條主線之後進一步進行。


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