电动汽车ChaoJi技术的前世今生(粗解)
背景:
为解决日益突出的能源危机和环境污染问题,世界汽车产业发生巨大变革,新能源汽车已成为各国发展的主要战略,技术研发布局和产业化进程不断推进。我国自2012年发布节能与新能源汽车产业发展规划以来,新能源汽车成为实现产业转型升级的重要方面。2018年12月,国家发展改革委、国家能源局、工业和信息化部和财政部联合下发“关于《提升新能源汽车充电保障能力行动计划》的通知”,明确要求“加快大功率充电技术研发应用”,“制定电动客车大功率充电技术标准,开展乘用车大功率充电技术研发及标准预研工作”。新一代的 ChaoJi 充电技术路线发端于电动汽车大功率充电需求,但并不简单指大功率充电接口,而是一套完整的电动汽车直流充电系统解决方案。在产业发展初期,国际上出现了 CHAdeMO、GB/T、CCS1、CCS2 等四种主流直流接口技术形式。这些技术各有特点和优势,但也逐步暴露出一些技术问题和安全隐患。世界电动汽车产业迫切需要一个统一的、安全的、兼容的充电接口。
2017年10月,我国与德国签署了开展大功率充电技术及标准合作协议,德方深入参与了我国大功率充电技术研发、新接口设计方案和示范项目建设工作。2018年8月,中国电力企业联合会与日本 CHAdeMO 协会(电动汽车快速充电器协会)签署了技术和标准合作协议,共同推动大功率充电技术研究与国际标准制定。2019年7月,在日本举办的第一届新型充电接口项目国际会议上,正式将我国提出的新一代充电技术命名为ChaoJi,在此,日本的CHAdeMO 3.0其实就是我国的ChaoJi-2,也可统称为ChaoJi技术。来自中国、日本、德国、荷兰、意大利、澳大利亚等国的专家成立联合工作组,共同推进ChaoJi项目的技术研究、验证和国际化。
ChaoJi技术的前世今生一览图:
与原有的接口系统相比,ChaoJi充电系统在提高充电功率、增强充电安全性、提升用户体验、统一接口标准等方面具有突出的优势,具有良好的向前兼容性和向后兼容性。
(1)提升充电安全:ChaoJi充电系统汲取现有国家标准和国际标准中存在的问题,在机械安全、电气安全、电击防护、防火及热安全设计上有了大幅度的改进和提升。
(2)提升充电功率:ChaoJi充电系统的电缆组件采用液冷方式,并增加温度监控系统,最大充电功率可提升到900kW,满足大功率充电需求,缩短充电时间,使充电像加油一样快捷。
(3)全新结构设计:ChaoJi充电接口与国际主流的GB2015、CHAdeMO、CCS1、CCS标准的直流充电接口相比尺寸最小,同时考虑了与交流接口的组合方案,有利于车企车型设计;
(4)完善的兼容性:ChaoJi充电系统充分考虑了向前兼容问题,解决了与现有市场存量充电设施的协调问题,同时提供了兼容国际GB2015、CHAdeMO、CCS1、CCS2四大充电系统的解决方案。
(5)面向未来应用:ChaoJi充电系统支持即插即充、V2X、自动充电系统等新技术应用,支持未来通信接口从CAN向以太网升级,为千安以上超大功率充电留有升级空间,为今后的技术升级做了充分的考虑。
ChaoJi技术亮点:
(1) CP信号电路与新国标GB/T和欧标CCS(IEC 61851-23-1)兼容!
(2) 与旧GB/T,CHAdeMO和CCS向后全兼容!
(3) 简单、轻便与小型的连接头设计!
(4) 覆盖600A电流兼带液冷系统!
(5) 完善V2G与PnC!
(6) 可集成Combo头兼容AC type 1+2与AC GB/T!
ChaoJi技术与旧技术CP信号电路图比较:
新国标直流充电互操作性测试示例:
1.1 |
测试系统 |
1.2 |
充电控制状态测试 |
|
(1) 连接确认测试 (2) 自检阶段测试 (3) 充电准备就绪测试 (4) 充电阶段测试 (5) 正常充电结束测试 |
1.3 |
充电连接控制时序测试 |
1.4 |
充电异常状态测试 |
|
(1) 通信中断测试 (2) 开关S断开测试 (3) 车辆接口断开测试 (4) 输出电压超过车辆允许值测试 (5) 绝缘故障测试 (6) 保护接地导体连续性丢失测试 (7) 其他充电故障测试 |
1.5 |
充电控制输出测试 |
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(1) 输出电压控制误差测试 |
|
(2) 输出电流控制误差测试 |
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(3) 输出电流调整时间测试 |
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(4) 输出电流停止速率测试 |
|
(5) 冲击电流测试 |
1.6 |
充电控制导引回路测试 |
|
(1) 控制导引电压限值测试 |
ChaoJi技术充电控制过程测试示例:
1.1 |
车辆插头与车辆插座插合:使车辆处于不可行驶状态测试 |
1.2 |
车辆接口连接确认测试 |
1.3 |
绝缘检测测试 |
1.4 |
充电预约测试 |
1.5 |
充电准备就绪测试 |
1.6 |
充电阶段测试 |
1.7 |
正常条件下充电结束测试 |
|
(1) 充电机正常充电结束测试 (2) 车辆正常充电结束测试 |
1.8 |
非正常条件下充电中止测试 |
|
(1) 充电机故障中止充电测试 (2) 车辆故障中止充电测试 (3) 充电机紧急中止充电测试 (4) 车辆紧急中止充电测试 |
1.9 |
充电连接控制时序测试 |
德国Comemso集团科尼绍EV充电分析仪/模拟器设备,是面向新能源领域充电桩/电动汽车的一款优秀检测设备,具有三大模式,不仅可以模拟车、模拟桩,也可以设置在车与桩之间进行中间人监测,同时又具备台架式和便携式两种产品类型。该设备,在欧洲/北美早已作为充电测试首选,国际知名整车厂如宝马、奔驰、奥迪、福特等和充电桩设备制造商有广泛的使用。
三大模式:
开发研究实验用台架式与EOL现场测试便携式:
测试项目示例:
1.1 |
测桩(模拟车) |
|
(1) EVSE输出CP信号的品质检测 (2) 负载响应速度测试 (3) EV端R误差模拟测试 (4) EV端故障模拟测试 (5) 线路、接口故障、老化测试 (6) CP信号短路测试 略,暂且不表。 |
1.2 |
测车(模拟桩) |
|
(1) CP信号耐受性模拟测试 (2) EV端响应速度测试 (3) PP响应模拟测试 略,暂且不表。 |
1.3 |
中间人监控 |
|
(1) 电流负载回路品质监测:设定负载电流的允许波动范围,自动纪录超过设定范围的片段数和位置。 (2) CP信号品质监测:设定控制信号的平台值、频率、占空比等参数的误差允许范围。 略,暂且不表。 |
1.4 |
可测量参数包括但不限于: |
|
(1) 测量和检查时间 (2) 测量直流电压和直流电流 (3) 测量直流触点的温度 (4) 测量辅助电压和电流 (5) 测量CC1和CC2电压 (6) 测量CAN循环时间 (7) 循环时间的好坏统计 (8) 测量CAN信号质量 (9) 显性和隐性水平的电压 略,暂且不表。 |
1.5 |
涉及的应用: |
|
(1) 检测充电状态 (2) 验证状态变化 (3) 检测停止事件 (4) 检测干扰 (5) 检查直流电压/直流电流值 (6) 检查辅助电压/电流值 (7) 将信号与传达的值进行比较 (8) 检测充电问题的原因 (9) 检测安全问题(触点温度过高,电压和电流峰值,缺少焊接检查等) (10) 电动汽车的全面模拟 (11) 充分模拟充电器 (12) 测试库 (13) 稳健性测试 (14) 故障注入的其他硬件 (15) 可用的不同电源和负载 略,暂且不表。 |
覆盖各种标准(与各大标准同步持续更新):
欧/美标:DC-CCS Type 1 + Type 2:IEC 61851-1, DIN 70121, ISO 15118 及 SAE J1772; ISO/IEC 61851-23 和 ISO/IEC 61851-24
日标:CHAdeMO: 0.9,1.0, 1.1, 1.2 和 2.0,3.0
国标:GB/T DC (China): GB/T 27930-2011; GB/T 27930-2015 和 GB/T 18487.1-2015;ChaoJi
Comemso集团科尼绍合作伙伴与客户遍布全球行业内顶级玩家:
Comemso产品实测第一现场:
联系方式:
德国Comemso集团科尼绍中国总代理:
富瑞博国际有限公司 / Freeboard International Co., Ltd.
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