5项电动车充电接口及通信协议标准详解

　　质检总局、国家标准委联合国家能源局、工信部、科技部等部门，在京发布新修订的电动汽车充电接口及通信协议5项国家标准。

　　中国于2011年12月22日颁布了自己的电动汽车充电接口和通信协议4项国家标准。但是，对充电时的电流、电压、功率等细节并未进一步地做出详尽要求。此次5项标准修订电动车充电接口在硬件和软件层面最终实现了统一，全面提升了充电的安全性和兼容性。本文将对新国标做详细解读。

　　充电接口标准几经修订

　　中国在2006年就发布了《电动汽车传导充电用插头、插座、车辆耦合器和车辆插孔通用要求》(GB/T20234-2006)，这个国家标准详细规定了充电电流为16A、32A、250A交流和400A直流的连接分类方式，主要借鉴了国际电工委员会(IEC)2003年提出的标准，但是这个标准并未规定充电接口的连接针数、物理尺寸和接口定义。2011年，中国又推出了GB/T20234-2011推荐性标准，替换了部分GB/T20234-2006中的内容，其中规定：交流额定电压不超过690V，频率50Hz，额定电流不超过250A;直流额定电压不超过1000V，额定电流不超过400A。

　　此次新国标的充电接口标准提高了电压和电流等级，并且调整了信号针和机械锁的部分尺寸，明确了电子锁的有关要求等。

　　另一方面，新标准对充电设备是有很大好处的，对充电设备的推广应用有很大帮助。在此前充电设备面临“谁建谁用”的问题，国标重点统一了充电桩通信协议，这意味着电动车充电接口在硬件和软件的标准层面最终实现了统一，这将提高充电设备的利用率。

　　新国标都有哪些改变

　　相对于旧标准，新标准改动很多，有一些是细节上优化，譬如充电接口标准本次修订提高了电压和电流等级，从而提高了充电功率，缩短了充电的时间，并且调整了信号针和机械锁的部分尺寸，优化了连接时序等。

　　1.通用要求

　　此次新国标要求在直流充电枪内安装电子锁，同时预留车辆插座加装电子锁的机械结构。而实施方案将由充电桩企业来完成，车企可能将会增加控制导引电路。

　　新国标规定，在交流充电电流大于16A时，供电揭开和车辆接口应具有锁止功能，该锁止地功能应符合GB/T20234.1-2015的相关要求。供电插座和车辆插座应安装电子锁止装置，防止充电过程中的意外断开。当电子锁未可靠锁止时，供电设备或电动汽车应停止充电或不启动充电。

　　直流充电时，车辆接口应具备锁止功能，该锁止应符合GB/T20234.1-2015的相关要求。车辆插头应安装机械锁止装置，供电设备应能判断机械锁是否可靠锁止。车辆插头应安装电子锁止装置，电子锁处于锁止位置时，机械锁应无法操作，供电系统应能判断电子锁是否可靠锁止。当电子锁未可靠锁止是，供电设备或电动汽车应停止充电或不启动充电。

　　同时，电子锁止装置应具备应急解锁功能，不应带电锁且不应人手直接操作解锁。

　　此外，通用要求还规定了，供电接口和车辆接口的功能性说明、接口温度监控、神域电流保护器、供电设备过载和短路保护、充电的急停、供电设备的维修等要求。

　　2.通信协议的细化

　　过去的标准详细地规定了不同信号的定义，而新标准不仅规定了定义，还规定了各种状态下的传输速率、报文超时的判定、最大电流输出的判定，对故障和报文发送终止也做了规定。

　　在新标准中，明确规定电机与BMS之间的通信速率，而在旧标准中，并没有进行限制，只是提到了推荐值。据标准，在通信环境恶劣的专用场合(如通信距离较长的商用车充电战)，经供电设备制造商和电动汽车制造商协商一致，可采用50kbit/s的通信速率。

　　报文选项分为必须项和可选项，对于同一帧报文中全部内容为可选项，该报文可选择不发送，对于同一帧报文中部分内容为可选项，可选项所有按照标准规定格式发送或填充1，标准未规定的无效位或字段填充1。标准未规定的位或预留位填充1。

　　BRM增加了8个字节用于预留，CML增加最小充电电流字段，CCS增加充电暂停字段，增加BMS中止充电故障原因等。此外还增加了充电时序流程图、充电过程故障处理方式、报文开始发送和中止条件等。