电动汽车ChaoJi技术的前世今生(粗解)

2022-06-17 15:25:35·  作者:富瑞博/Freeboard  
 
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。

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向后兼容性

(1)提升充电: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


(1)    输出电压控制误差测试


(2)    输出电流控制误差测试


(3)    输出电流调整时间测试


(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,同时又具备台架式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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