浅谈欧标充电桩
浅谈欧标充电桩
欧洲充电桩现状与国内新建且品质较高的电网系统不同,欧洲地区电网如低压电网系统(110V)建设时间较早,短时间内无法更替。因此交流充电桩是欧洲地区插电式汽车充电的主要方式,且这种方式将持续并长期存在。相比直流充电桩,交流充电桩有着明显的优点,是一种廉价且方便的充电方式,仅需要对电网进行较小的升级即可,而直流充电桩虽然充电速度快,但意味着更大的成本和更大的改造。它更适合于长途中点站,大型新建公共建设场地等。
交流充电桩在欧洲的集中式爆发增长,也对充电过程中的安全问题敲响了警钟。漏电保护作为核心保护功能在历代的标准中也不断的进行了升级迭代。在2017年之后,欧洲新标准要求给电动汽车充电的设备必须使用要求更严格的Type-B型漏保,Type-B型漏保比以往Type-A型漏保明确了漏电流在何种情况下有平滑直流剩余电流(6mA/DC)的保护要求。
2021年,全球汽车市场的电动化转型再度加速。欧洲汽车行业组织(PFA)的数据显示,今年1~11月,欧洲八个新能源汽车渗透率最高的国家(德国、法国、英国、意大利、西班牙、葡萄牙、瑞典、挪威)累计注册量159.5万辆,同比增长85%。
另据市场研究机构Marklines的数据,今年1~11月,美国新能源(4.230, 0.07, 1.68%)汽车累计销量55.0万辆,同比增长96%。彭博新能源财经(BNEF)估算,若加上年底冲量,今年全球新能源汽车销量有望达630万辆,几乎是2020年销量的两倍。
欧洲新能源汽车火爆的原因,一是新能源汽车供给量逐步增加,车型品种不断丰富;二是该市场逐渐由政策驱动转向了由政策与市场双轮驱动。
欧洲法规在环保政策方面比较严格,要求每个汽车制造商的轻型车队的平均二氧化碳排放量不超过95克/公里。由于企业可以赚取和交易信用,电动汽车的销售对于平衡其他车辆的碳排放至关重要。CNN报道,2020年特斯拉单独依靠出售碳积分给其他传统车企,狂揽16亿美元,使得公司年报扭亏为盈,最终获取7.21亿美元利润。在新能源电动车全球化市场的进一步强化下,碳排放的压力如同一片乌云,作为传统汽车及汽车工业发源地的欧洲,面领着巨大的挑战,电动车转型迫在眉睫。
充电桩的标准
目前全球范围内,充电标准大致分为三类:一类是美标,一类是欧标,一类是国标。根据充电技术区分,无非就是直流充电(DC)标准与交流充电(AC)标准。
各个充电标准差异如图所示:

至于“国标”(GB/T),仅限于中国地区使用,具有地域局限性。从技术层面讲,“国标”其实是基于“欧标”改进而来的一种协议。该协议由工信部颁发,属于“推荐”标准,并不由于行政强制力。这也是造成中国各地区充电标准无法统一的原因之一。
直流充电桩标准又分为3类,其一是日本的CHAdeMO标准,其二是国标直流充电标准,其三是CCS标准。CCS是Combined Charging System的意思严格来说这是一种充电技术,而非充电标准。CCS的优势是,它可以兼容直流与交流充电,目前宝马i3就是采用的这样的接口。
其实,很多电动车型,都同时具备直流与交流充电接口。有的只有一个接口,如i3;有的则有两个接口,如腾势(Denza)。在充电效率上,其实直流电要比交流电标准快很多。
以北美地区的CCS Type 1充电标准为例:在交流充电时,电压最高250V,电流最大32A;而在直流模式下,电压最高600V,电流最大可达200A。充电速度明显后者后快。一般来说,直流非车载充电器的功率都比较大,通常100kW以上,所以充电速度要快一些。交流充电一般使用车载充电器,峰值功率与散热能力都有限,所以效率要低很多。
电动汽车是高电压、高电流、大容量的用电设备,它的充电是一个在控制上非常复杂的过程,充电桩和车必须完成兼容协议才能充电,如若不然,充电控制不当可能会发生危险。当充电插头插到车上、启动充电桩后,充电桩和电动车之间首先要完成一个“通讯”过程,充电桩要对插头和电动车进行正确连接并进行是否漏电等一系列检测,同时,充电桩要检查是否能够获得该车辆电池的各项参数,并与车辆的电池或充电机正确通信。只有这样,充电桩才能有效并安全的控制车辆的整个充电过程。而当充电桩不能正确与电动车通信的时候,就会出现虽然连接的很好,充电桩也识别出了插头正常插入,但不能为车充电的不兼容现象。
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