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1、电动汽车传导式充电接口全球原则简介 电动汽车的发展正在推动汽车，电力及能源产业的变革。在这一新兴产业中,原则化的进程至关重要,例如有关电动汽车和充电基本设施之间的充电接口原则，就影响了不同车型在不同国家和地区的电网之间如何迅速,简便的进行电能的补充。 目前全球重要采用的传导式充电接口系统有: I61961,2：1月发布,重要被欧洲国家所采用的交流充电原则。 EC6293:目前还在制定过程中,估计制定完毕。重要内容是对直流充电接口的定义。 SAE72：1月发布,是最早实行的充电接口原则,被美国及日本广泛使用。其5芯的交流充电接口,在C62196-2中被定义为ty1接口。 CAdeO:该协会于3月
2、日成立，成员单位大多数来自日本,主旨为推动迅速充电规格在日本的统一，因此重要被日本车厂所采用。 G/T22341,2,3-：月颁布,月实行,共三部分构成,形式接近于IC6216-1,3。虽然目前是国标推荐原则，但解决了中国国内不同地区，不同电网公司，充电接口不统一的问题。 为了更好的对原则进行简介,下面先列举原则中常用的充电接口术语定义（图1）。 图 原则中对充电接口各部分的术语定义供电插座culet:供电接口中和电源供电线缆或供电设备连接在一起且固定安装的部分。 供电插头lug:供电接口中和充电线缆连接且可以移动的部分。 车辆插座eeilet:车辆接口中固定安装在电动汽车上,并通过电缆和车载
3、充电机或车载动力蓄电池互相连接的部分。车辆插头vhiclconncto：车辆接口中和充电线缆连接且可以移动的部分。 不同原则的车辆插座界面比较（图) 图2各国重要充电接口原则的比较 传导式充电采用的方式 在目前的电动汽车传导式电能补给过程中重要采用两种方式:直流充电(D)和交流充电（A)。一般来说由于直流非车载充电机可以产生较高的功率(10kW以上),因此充电时间较短,多用于需要迅速充电的场合。而交流充电一般直接采用民用的0V或0V电压通过车载充电机对电池进行电能补充,由于受到车载充电机体积和散热条件的限制，其功率一般在7如下，因此充电时间较长，因此常运用夜间峰谷电对电动汽车进行交流慢速充电。
4、交流充电 交流充电由于受不同国家和地区电网系统的影响，在充电原则中对充电连接器电压和电流的规定也不尽相似。例如在德国三相电的使用比较普遍,虽然个人顾客在民宅中也可以使用,因此在IEC6162原则中,定义了480交流充电电压和6充电电流,实际充电功率可以达到40kW以上。相比在国标B/T0234中虽然也定义了三相充电电压为440V，但由于中国私人住宅及社区进户直接能使用三相电的状况很少,因此目前交流充电电流最大只有32,而实际多采用220V，16A进行充电。至于美标的1772由于只定义了5芯的充电接口，因此采用此原则的电动汽车只能使用单相交流充电，例如通用的沃蓝达（lt)及日产的聆风（eaf）。
5、下表为不同原则定义的交流充电连接器最大电流及电压的对照表（表1)： 原则最高交流电压 最大电流 IC 2196- ype240(三相） 63A(三相) 0A（单相） SAE J72 （IE 196-2 p 1) 5V（单相） 8A（单相)GB/ 223. 0V(三相） 2A 表1各原则交流充电电压及电流的比较 从交流接口的外形来看,三种原则也有区别,其中C的e和GB原则最为接近,均采用7芯的布局,看似可以互相通用，但实际在车辆插头端由于分别采用了母头和公头插芯的设计,因此两者无法互换使用（图3）。SAE原则由于只使用芯接口，因此它的充电连接界面和IECpe和GB完全不兼容（图3）。但SAE和G
6、B均采用了机械锁的构造，而IEC只采用内部电子锁机构对车辆插头和插座进行锁定。 IEC6219-typ GB/T223.- SAE J1772 图3三种交流充电原则车辆插头接口界面比较 不同原则的交流充电接口导致了在电动汽车发展初期全球充电难的问题。例如一辆通用的沃蓝达(ot)采用的是E原则的芯车辆插座，如果在德国行驶的话,就无法使用IECpe2的7芯连接系统进行充电。固然解决措施也是有的，可以采用转接适配器或混合原则充电线缆的方式。如图:供电插头使用的是IECyp2的接口,而在车辆插头端使用的则是A原则接口。 SAE17 IEC 6216-2 type 2 图适合欧标充电设备与美标车辆连接的
7、充电线缆 直流充电 由于IEC6296-3直流充电原则还在制定当中,因此在各个国家和地区使用的直流充电接口方式也是五花八门。作为最早实行的日本CHAdeO形式的直流充电原则，由于受日系车厂电动汽车推广较早的影响，目前在市场中应用最广,在日本,欧洲及北美市场均可以找到采用此接口的直流充电设施服务于日产，三菱等电动车型的使用。由于采用CAN的通讯合同,因此除了常用的连接确认，充电导引及直流针脚之外尚有额外的两根通讯用针脚,因此整个CAdeMO接口有多达10芯的连接针脚。 在中国市场由于目前直流充电采用的也是AN的通讯方式，因此充电接口定义和AdeM非常接近，但外观却有着天壤之别（图5）。在国标GB
8、/T02343中定义的充电电压和电流分别是5和20A，充电功率可以达到10kW以上,相比AdM目前60kW的功率要高出一倍，因此在连接器设计中考虑到电气间隙及爬电距离的影响,构造尺寸有很大的不同,目前重要用于都市纯电动公交大巴的电能补充。 图5GBT2024.3中的直流充电接口 欧洲与北美的直流充电原则目前还在制定过程中,但在IEC62196的定义中yp1及ype的接口也是可以用来进行直流充电的，即在小功率(25k左右）直流充电的时候欧标与美标采用的接口形式同交流充电口(图2），需要注意的是采用直流充电时充电线缆必须满足标称的额定充电电流。但由于受到自身构造设计的限制,tpe1及typ2接口无
9、法用于大功率直流充电(00kW）。 为理解决将来电动汽车大功率充电问题，德国汽车公司提出了组合式充电接口(mbnedchargig）的概念，并得到了美国车企的响应,因此新的直流充电方式应运而生,菲尼克斯电气作为一家专业的电气接口供应商承当了该产品的设计及原则制定工作（图6左图）。相比较目前广泛使用的CAdMO充电方式，组合式充电接口具有如下的特点:1充电功率更高(100k以上），可以大幅缩短停车等待时间。.直流和交流车辆插座（icleinle)合二为一（图右图）,减小了车辆插座占用的空间,并减少了成本。.兼容既有的交流充电设施。4.采用电力载波通讯方式(PowLinCommuncton)，可扩
10、展性强,便于此后有序充电技术的发展。5.直流充电只采用5芯连接，减少了充电线缆的成本。从下半年开始将会有一批采用PLC通讯及组合式充电接口的电动汽车上路进行测试,而与之有关的O1118及IE6-3原则也在加快制定中，估计在或可以颁布实行。该原则与否会影响CHdMO及GB的直流充电原则,还需要通过市场的检查,但是从系统设计理念来看组合式充电接口会具有更广泛的应用前景。 图6原则正在制定中的交直流组合式充电接口展望 汽车电气化是将来的发展趋势，考虑到目前的电池技术还需要完善，因此老式内燃机仍然会存在相称长的一段时间。因此采用内燃机和电池的混合动力技术将是近期发展的重要方向，而其中E(插电式混合动力
11、技术)由于对充电基本设施依赖较小,节能效果明显,将会得到较快的发展。因此针对于PHEV的车型重要采用的是交流慢充的方式，运用夜间的峰谷电进行20V，6A的交流充电,让电池在车辆起步及交通拥堵低速行驶的路况下发挥作用。大功率的直流充电技术合用于BV（纯电动)车型的电能迅速应急补充，在将来也会有很广泛的应用,由于其电流大电压高,考虑到安全因素和对电网的影响，不会用于家庭私人充电场合,更多的会出目前有人值守的公共迅速充电站中。 新的产业在发展初期，基本都会遇到原则纷繁复杂且互不兼容的状况，电动汽车产业也不例外。因此全球不同的充电接口原则仍然会并存较长的时间，但随着电动汽车的普及，人们会越来越多的考虑原则的兼容性问题,虽然各国家和地区的充电接口在构造外形上无法形成统一，但波及到车辆与充电基本设施的通讯方式最后也许会达到一致。 结语菲尼克斯电气作为电动汽车充电连接器的全球供应商,针对于不同的充电接口原则开发了相应的产品,为行驶在不同国家和地区的电动汽车及充电基本设施提供可靠安全的充电连接。 作者：菲尼克斯（中国)投资有限公司陈凌
