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日本国内外EV快速充电器的标准 · 技术的现状和课题

是德科技股份有限公司

汽车和能源解决方案

业务拓展经理

中元敦彦

充电系统的改进是进一步普及电动汽车的关键,但目前,其充电标准尚未在全球范围内获得统一,欧美、日本和中国等分别采用不同的标准。此外,这些标准将继续独立更新,以支持大功率并扩展性能。

在这种情况下,为了有效验证充电的互连性,除了常规的基于实际设备的验证测试之外,使用充电分析器的验证和分析也非常有效,下面将介绍其中一种方法。

1、序言

目前,电动汽车的普及率还不高,仍处于1%左右。关于电动汽车的改进,经常可以听到许多相关意见,其中,对电池和充电的意见位居第一,例如“充电时间长”、“行驶距离短”、“充电站少”等。电动汽车的充电系统仍处于发展阶段,以日本为例,建立了目前主流的CHAdeMO Rev.0.9至1.x、2.0等标准,以应对可在更短时间内进行大功率充电的快速充电器需求。

2、全球EV充电标准

遗憾的是,目前电动汽车的充电标准在全球范围内还未获得统一。简单地说,以欧洲标准设计的电动汽车不能使用日本标准的充电器进行充电。

如图1所示,美国和欧洲使用CCS,日本使用CHAdeMO,中国使用GB/T,且每个标准都独立更新(预计日本和中国将统一为新一代Chaoji充电标准)。

在这些标准中,充电连接器等的物理形状和通信方式都有所不同。欧美的CCS采用Power Line Communication(PLC),日本的CHAdeMO和中国的GB/T采用CAN通信方式,由此可见,各国标准中的通信交换和协议不同,因此不能仅通过统一充电适配器的形状来解决标准未统一的问题。

快速充电器的现状是,标准在全球范围内尚未统一,且其标准不断更新。

图1  全球充电标准(适配器种类)

3、互连性的重要性

若驾驶汽车,理所当然地会在加油站加油。虽然有普通汽油、高辛烷值汽油、柴油等很多类型,但基本上无论开何种车,去任意一家加油站,都不用担心无法加油。

然而,电动汽车却会遇到无法充电的问题。在日益更新的充电标准中,建立“可以在任何充电站充电”、“可以为任何电动汽车充电”、“可以使用任何充电器对任何电动汽车进行充电”等环境,即实现互连性是电动汽车普及的关键之一。

4、互连性验证的趋势

目前,为了验证互连性,主要使用将实际电动汽车和充电器组合后的实际设备进行测试。这种基于实际设备的验证方法是必要的,而且毫无疑问,今后也会继续进行,但是基于实际设备的组合测试难以进行验证,而且可能出现无法覆盖的情况。

●定量性:可以查看能否充电,但是针对标准,无法定量判断各充电条件的富余量为多少即可合格。如果合格时的富余量较小,就有无法用其他充电器进行充电的风险

●极限值测试、错误情况:在实际设备中,难以创建错误情况和极限值的条件

●组合:如果电动汽车和充电器的种类增加,组合数量就会变得非常庞大,从而出现部分组合无法覆盖的情况。此外,很难与日本国外标准的汽车和充电器进行组合测试。

另外,在实际设备测试中不合格的情况下,虽然会对车辆和充电器发送错误信息,但是难以详细划分和调试在哪个过程中有何种故障。

因此,近年来开始使用如图2所示的使用测定装置的验证方法。

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