談大功率為什么要扯到向前兼容， 簡(jiǎn)而言之，如果要更好地實(shí)現(xiàn)大功率，解決一些原來(lái)固有的問(wèn)題（其實(shí)哪種方案由于設(shè)計(jì)階段的局限性，都會(huì)多少存在一些問(wèn)題，歐美的CCS和日本的CHAdeMO方案都是這樣，區(qū)別只是問(wèn)題多少而已），不可避免地需要對(duì)充電接口部分進(jìn)行調(diào)整，而這些調(diào)整也幾乎不可避免地會(huì)對(duì)兼容性存在影響。

參加過(guò)2011版升級(jí)到2015版的車(chē)企、樁企和運(yùn)營(yíng)公司大概都能體會(huì)到兼容性問(wèn)題帶來(lái)的那種撕心裂肺的痛。而這最痛之處就是為了要升級(jí)到一個(gè)新的版本，就得把原有設(shè)備開(kāi)膛破腹地進(jìn)行軟硬件升級(jí)。如何避免這種痛呢？答案就是向前兼容。

一個(gè)好的向前兼容方案，就是要做到在完全不用對(duì)舊設(shè)備進(jìn)行任何軟硬件改造的基礎(chǔ)上，僅僅通過(guò)一套合理的設(shè)計(jì)方案實(shí)現(xiàn)新設(shè)備能夠直接與老設(shè)備安全無(wú)縫地接口，同時(shí)還能為未來(lái)可能的再次升級(jí)留下基礎(chǔ)。對(duì)于充電來(lái)說(shuō)，就是采用新標(biāo)準(zhǔn)的車(chē)（新車(chē)）能使用采用舊標(biāo)準(zhǔn)的樁（老樁），同樣新樁能給老車(chē)充。

完成向前兼容方案的第一步就是要弄清向前兼容會(huì)涉及的主要軟硬接口，對(duì)充電而言，就是連接器接口、導(dǎo)引電路和通信協(xié)議。下面咱們一個(gè)一個(gè)地聊。

先說(shuō)說(shuō)連接器接口，這次大功率充電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)預(yù)研工作組（中電聯(lián)和卡塔克聯(lián)合成立了一個(gè)工作組專(zhuān)門(mén)研討設(shè)計(jì)未來(lái)的中國(guó)大功率充電方案）的專(zhuān)家設(shè)計(jì)了一款尺寸是2015版約2/3且能支持至少400A電流的連接器，為什么要小呢？請(qǐng)看下面兩張圖：

可以看出，在車(chē)上挖一個(gè)小洞比一個(gè)大洞對(duì)車(chē)輛的影響有多么的大（不光是美觀(guān)?。r且考慮到未來(lái)的小功率直流充電用那么大的一個(gè)連接器也是多么的不協(xié)調(diào)。至于其他更重要的需要改變連接器端面設(shè)計(jì)的理由就不多說(shuō)了。

總之，工作組專(zhuān)家的普遍意見(jiàn)是，充電連接端面是需要修改的。這樣帶來(lái)的問(wèn)題是新老連接器沒(méi)法直接插了。如何解決呢？對(duì)于新車(chē)而言，是這樣的：

就像你去歐洲旅行需要帶個(gè)電源轉(zhuǎn)換頭一樣，新車(chē)配置一個(gè)適配器（ADAPTOR），而這個(gè)適配器由于下文會(huì)提到的理由不會(huì)像特斯拉的那個(gè)轉(zhuǎn)換器（CONVERTOR）一樣里面需要裝一套完成協(xié)議和導(dǎo)引轉(zhuǎn)換的裝置，而是真的和你帶去歐洲旅行的ADAPTOR一樣只做物理尺寸的轉(zhuǎn)換，同時(shí)由于2015版國(guó)標(biāo)要求電子鎖安裝在槍頭，而新的方案要求車(chē)上配置電子鎖，這樣這個(gè)適配器上就不需要安裝電子鎖，只要有相應(yīng)的鎖孔就可以了，因此可以想見(jiàn)在批量化后這個(gè)ADAPTOR的成本是非常低的，新車(chē)完全可以作為類(lèi)似千斤頂一樣的配件送給客戶(hù)。這樣新車(chē)在使用舊樁時(shí)只要使用這個(gè)小玩意兒就能接上舊樁了。這個(gè)方案有一個(gè)缺點(diǎn)，就是一旦用了這種適配器，多了一個(gè)連接點(diǎn)可能會(huì)造成發(fā)熱增加，如何解決見(jiàn)后文。

那么新樁怎么兼容舊車(chē)呢？是這樣滴，有兩種辦法，辦法一：

簡(jiǎn)單吧？就是在做新樁時(shí)，就像92、95號(hào)汽油加油機(jī)一樣，做兩個(gè)口，一個(gè)用舊標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)用新標(biāo)準(zhǔn)。這樣就通吃了。這個(gè)方案可以復(fù)用同一套功率模塊，同一套控制器、同一套控制界面等等。不同的是可能需要有兩個(gè)導(dǎo)引電路，兩根不同的槍線(xiàn)外加軟件的一些兼容性修改，比如兩套通信協(xié)議等。總體來(lái)講成本增加的相當(dāng)有限，因?yàn)槟切┲靛X(qián)的東西基本都能復(fù)用。

辦法二：

這個(gè)辦法其實(shí)是IEC提出來(lái)的，叫CONVERSION BOX，是個(gè)萬(wàn)金油方案，理論上既能實(shí)現(xiàn)新樁給老車(chē)充，也能實(shí)現(xiàn)老樁給新車(chē)充。其實(shí)就是做一根小一點(diǎn)樁，左面一個(gè)插座讓充電機(jī)插進(jìn)來(lái)，右面一把槍插在車(chē)上，肚子里做導(dǎo)引轉(zhuǎn)換、協(xié)議轉(zhuǎn)換可能還會(huì)增加輔助電源。萬(wàn)金油方案的好處是各種搭配理論上都能解決，也能復(fù)用部分設(shè)備，充電安全也能得到一定的控制。缺點(diǎn)也很明顯，運(yùn)營(yíng)商需要額外的投入，而且即使不算現(xiàn)場(chǎng)安裝的成本，這個(gè)盒子恐怕也不便宜。但是作為IEC標(biāo)準(zhǔn)提一個(gè)萬(wàn)金油的方案當(dāng)然可以理解。

說(shuō)了連接器的向前兼容，再來(lái)看看導(dǎo)引電路，說(shuō)起這個(gè)也是一把辛酸淚。這個(gè)電路也是2011版的時(shí)候就存在的老員工了，當(dāng)時(shí)由于使用的數(shù)量很少，且大家關(guān)注點(diǎn)都不在這里，一直沒(méi)有人仔細(xì)研究過(guò)，也就這么湊合著一直在用，到了2015版修訂時(shí)還是如此，無(wú)論中外的專(zhuān)家都沒(méi)有提出任何異議，直到2015快發(fā)布的前幾周，突然有人提出這個(gè)電路有缺陷，在PE發(fā)生斷針的情況下（這個(gè)情況說(shuō)良心話(huà)是非常小的一個(gè)幾率），這個(gè)老員工會(huì)開(kāi)小差，判斷不出來(lái)（見(jiàn)下面兩張圖）：

雖然是個(gè)小概率事件，但確實(shí)是一個(gè)隱患，但那時(shí)再做修改已經(jīng)來(lái)不及了。此外原來(lái)的電路還存在沒(méi)有硬節(jié)點(diǎn)信號(hào)等缺陷，做過(guò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的都知道，硬節(jié)點(diǎn)信號(hào)用于故障報(bào)警是遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于通過(guò)通信協(xié)議來(lái)交換信息的方式。在充電電壓和電流不斷提高的情況下，導(dǎo)引電路如有硬節(jié)點(diǎn)信號(hào)，將大大降低系統(tǒng)設(shè)計(jì)的難度。另外還有今天的主角，向前兼容問(wèn)題，以前的電路也無(wú)法處理。為了解決這些問(wèn)題，工作組的專(zhuān)家們先后提出了若干個(gè)解決方案，都不是太令人滿(mǎn)意。最后，北汽的白總提出一個(gè)雛形，在工作組的專(zhuān)家不斷改進(jìn)下，初步形成了下面這個(gè)方案：

該方案正在仔細(xì)評(píng)估中，就目前的初步評(píng)測(cè)來(lái)看，具備以下幾個(gè)特點(diǎn)：

1. 電路簡(jiǎn)單（7針）、成本低（僅增加兩個(gè)開(kāi)關(guān)）；

2. 去掉U2，車(chē)端電壓與控制導(dǎo)引電路無(wú)關(guān)；

3. 準(zhǔn)確判斷故障（PE等斷針斷線(xiàn)）；

4. 支持硬件節(jié)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)預(yù)約充電；

5. 與大巴車(chē)充電弓方案復(fù)用。

6. 很容易實(shí)現(xiàn)向前兼容

前面5點(diǎn)不是今天的主體，這個(gè)電路的狀態(tài)其實(shí)也是不少，需要單獨(dú)分析，也許以后等評(píng)估完，有空的時(shí)候會(huì)為這個(gè)電路專(zhuān)門(mén)寫(xiě)一篇。今天主要說(shuō)說(shuō)如何實(shí)現(xiàn)向前兼容。

首先講一下前提，S1和S2的狀態(tài)是代表樁端和車(chē)端是否允許對(duì)方進(jìn)入充電狀態(tài)。S1是常開(kāi)，S2是常閉，這種設(shè)計(jì)就保證了任何時(shí)候當(dāng)插頭完全插入時(shí)，R4,R5并聯(lián)在一起的電阻正好是1K，與2015版標(biāo)準(zhǔn)對(duì)車(chē)端電阻的要求一致，對(duì)老樁而言不會(huì)產(chǎn)生誤會(huì)。當(dāng)一個(gè)新樁插入一個(gè)新車(chē)，根據(jù)上圖腦補(bǔ)一下監(jiān)測(cè)點(diǎn)1和2的電壓是2.89V或者5.85V（取決于S1的分合狀態(tài)）。而當(dāng)一個(gè)老樁通過(guò)一個(gè)適配器接上一輛新車(chē)時(shí)，如下圖所示：

（注意哈，這張圖中R4,R5的阻值和上圖不一樣，這是因?yàn)檫@張圖是方案迭代過(guò)程中的中間產(chǎn)品，好在咱們只講兼容問(wèn)題，兩個(gè)電阻并起來(lái)的阻值都是1K，所以效果是一樣的，就不把已經(jīng)放假的叫起來(lái)改圖了，呵呵）

可以看出對(duì)于老樁而言其過(guò)程新舊車(chē)都是6V-4V，因此老樁的工作邏輯不會(huì)因?yàn)椴迦氲氖切萝?chē)還是老車(chē)發(fā)生任何變化，也就是說(shuō)老樁不需要進(jìn)行任何的修改。而對(duì)新車(chē)而言，此時(shí)就可以根據(jù)檢測(cè)點(diǎn)的電壓是4V還是5.85或2.89V來(lái)判斷接入的是新樁還是老樁。如果新車(chē)知道接入的是老樁，而此時(shí)一定是采用了適配器，此時(shí)就可以通過(guò)適當(dāng)控制充電電流等方法來(lái)解決前面提到的由于采用適配器造成的發(fā)熱問(wèn)題。

最后談一下通信協(xié)議，由于大功率的引入以及以前遺留的一些問(wèn)題，通信協(xié)議存在不少需要提升的地方，請(qǐng)見(jiàn)李旭玲的分析報(bào)告中的一頁(yè)：

要解決這些問(wèn)題必然牽扯到對(duì)協(xié)議的內(nèi)容結(jié)構(gòu)甚至交互過(guò)程都需要做相應(yīng)的修改。這樣帶來(lái)的兼容問(wèn)題如何解決呢？

一個(gè)比較成熟的通信協(xié)議，應(yīng)該在開(kāi)始通信的最前面完成協(xié)議版本的交互，這個(gè)交互應(yīng)該是一個(gè)永久一致首先發(fā)生的過(guò)程。這樣參與通信的雙方才能根據(jù)最先獲得的版本信息，做出兼容的判斷，切換到相應(yīng)的處理模塊中去，也就實(shí)現(xiàn)了向前兼容。所以只要交互版本過(guò)程得到保證，理論上說(shuō)通信協(xié)議是可以在應(yīng)用層做完整的兼容處理的，換句話(huà)說(shuō)可以完全變成另一個(gè)應(yīng)用層協(xié)議。但是，（但是確實(shí)有點(diǎn)多，呵呵）27930版本交互的過(guò)程不是在第一階段完成的，其中部分版本信息是需要在完成諸如絕緣監(jiān)測(cè)等過(guò)程后在配置階段才能完成的。這樣就達(dá)不到在第一階段就完成版本交互的要求。好在（天，總是無(wú)絕人之路的），有了前面提到的導(dǎo)引，可以利用硬件的方式在通信未啟動(dòng)前就判斷出了版本更替，利用這次升級(jí)解決版本的第一階段交互問(wèn)題，這樣未來(lái)再有應(yīng)用層的協(xié)議升級(jí)就可以順利完成了。

通信協(xié)議的問(wèn)題一樣，今天只談了一下兼容的問(wèn)題，其他問(wèn)題以后需要專(zhuān)題討論。這里再附上小李的PPT中一個(gè)時(shí)間表，給大家參考：

最后，照例總結(jié)一下：

1. 天下沒(méi)有完美的方案，只有更好的方案。

2. 只有考慮好兼容問(wèn)題怎么解決才能保證一個(gè)或者一系列方案的長(zhǎng)久生命了。

3. 在做好向前兼容的基礎(chǔ)上，升級(jí)的社會(huì)成本可以降到很低。

4. 在大功率充電技術(shù)的應(yīng)用上，利用考慮完善的向前兼容設(shè)計(jì)，是完全可以做出更大膽的嘗試，而不必拘泥于一套存在明顯問(wèn)題的方案上去做修修補(bǔ)補(bǔ)。

5. IEC等所謂國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的很多要求也往往并不一定合理，只是為了先設(shè)置一根線(xiàn)。

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