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兼容各家標準的chaoji充電標準設計

2020-05-07
來源:與非網
關鍵詞: 電動汽車 ChadeMO3.0

昨天倪峰兄提醒,目前 ChadeMO3.0 也是處在一個預發布的階段,正式發布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,這里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,由于歷史原因,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,通信基于 PLC 的通信完成;ChadeMO 和 GBT 的直流導引電路由于和交流分開,所以可以有獨立的考慮,建立基本的連接以后啟用 CAN 通信進行后續內容。所以對這里的問題,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,后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,由于交互比較簡單,很難實現下一步的智能化的工作,這個 chaoji 的充電接口也是為后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,在車端做的盡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 以后和 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,如果后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 

 

備注: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,然后替換成一套低成本的充電后續很有希望,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。而目前采用鋁線的條件下,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。預期后面會形成 300A、400A 和 500A 不同規格的充電電流的設計。 

 

備注: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布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布,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后進一步進行。


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