目前國(guó)內(nèi)針對(duì)電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)備適用的是《 GB/T 18487.1-2001 電動(dòng)車(chē)輛傳導(dǎo)充電系統(tǒng)一般要求》、《GB/T 18487.2-2001 電動(dòng)車(chē)輛傳導(dǎo)充電系統(tǒng)電動(dòng)車(chē)輛與交流/直流電源的連接要求》、《GB/T 18487.3-2001 電動(dòng)車(chē)輛傳導(dǎo)充電系統(tǒng)電動(dòng)車(chē)輛與交流/直流充電機(jī)(站)》三個(gè)2001年頒布的推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

　　隨著電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)的高速發(fā)展，特別是近年來(lái)充電設(shè)備和動(dòng)力電池技術(shù)的不斷發(fā)展，原有2001版標(biāo)準(zhǔn)的不適應(yīng)性越來(lái)越明顯。

　　2011年底中國(guó)電器工業(yè)協(xié)會(huì)、中國(guó)電力聯(lián)合會(huì)和中國(guó)汽車(chē)聯(lián)合會(huì)三家共同向中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)提交了修訂GB/T 18487系列標(biāo)準(zhǔn)的建議。

　　作為從事電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)備產(chǎn)品檢測(cè)和標(biāo)準(zhǔn)化研究的科技人員，在GB/T 18487系列標(biāo)準(zhǔn)修訂前，對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)的修訂充滿了無(wú)限的技術(shù)期待。

　　因此，本文羅列了一些筆者不成熟的考慮，內(nèi)容如下：

　　一、 不同介質(zhì)的動(dòng)力電池對(duì)充電設(shè)備的影響

　　按照某動(dòng)力電池36V10AH的技術(shù)要求，采用錳鋰材料需要10節(jié)單體電池組合而成，重量為5.3kg，價(jià)錢(qián)為600元，可以循環(huán)使用6個(gè)月。

　　而采用鐵鋰材料需要12節(jié)單體電池組合而成，重量為7.0kg，價(jià)錢(qián)為800元，可以循環(huán)使用2年左右。

　　在南方地區(qū)，夏天路面溫度往往都超過(guò)40攝氏度，采用錳鋰動(dòng)力電池就必須加裝制冷降溫設(shè)備。

　　在北方地區(qū)，冬天溫度有很長(zhǎng)時(shí)間處于零下20攝氏度，采用鐵鋰動(dòng)力電池就必須加裝制熱保溫設(shè)備。

　　從目前的現(xiàn)狀分析，采用錳鋰還是鐵鋰都有明顯的優(yōu)缺點(diǎn)，相信在今后一段時(shí)期，兩種介質(zhì)的動(dòng)力電池都將長(zhǎng)期存在，這對(duì)充電設(shè)備的性能指標(biāo)也提出了不同的要求。

　　”十二五”電動(dòng)汽車(chē)規(guī)劃確定：重點(diǎn)研究新型鋰離子動(dòng)力電池。研究開(kāi)發(fā)鎳基氧化物層狀錳系和釩系硅酸鹽系正極，以及高電位型聚陰離子系及其氟化物系正極;高容量錫基硅基等合金系負(fù)極材料;寬電化學(xué)窗口高電導(dǎo)高安全性的新型電解質(zhì)體系和新型隔膜等。研究新型鋰離子動(dòng)力電池設(shè)計(jì)性能預(yù)測(cè)安全評(píng)價(jià)及安全性新技術(shù)。

　　新體系動(dòng)力電池方面，重點(diǎn)研究金屬空氣電池多電子反應(yīng)電池和自由基聚合物電池等，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)技術(shù)驗(yàn)證，建立動(dòng)力電池創(chuàng)新發(fā)展技術(shù)研發(fā)體系。因此為適應(yīng)不同介質(zhì)的動(dòng)力電池，保證電池的使用壽命，在新標(biāo)準(zhǔn)制訂中應(yīng)該重點(diǎn)考慮增加有關(guān)的評(píng)價(jià)指標(biāo)。

　　二、 充電、換電模式對(duì)充電設(shè)備的影響

　　很長(zhǎng)一段時(shí)間，電動(dòng)汽車(chē)充電模式和換電模式的爭(zhēng)論一直不停。

　　充電派羅列了整車(chē)安全、電池歸屬、服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)等等作為支持理?yè)?jù)。而換電派也羅列了交通堵塞、電池價(jià)格、電網(wǎng)沖擊等等作為支持理?yè)?jù)。

　　隨著”十二五”電動(dòng)汽車(chē)規(guī)劃明確電動(dòng)汽車(chē)采用換電模式為主，充電模式作為補(bǔ)充的國(guó)家戰(zhàn)略定位后。電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)研制，電池箱技術(shù)開(kāi)發(fā)和充換電設(shè)備研制才邁入正軌。

　　換電模式對(duì)充電設(shè)備的影響是不言而喻的。目前IEC61851標(biāo)準(zhǔn)很大程度是根據(jù)充電模式制訂的，如何在新標(biāo)準(zhǔn)修訂中體現(xiàn)出換電模式，也是標(biāo)準(zhǔn)修訂組必須面對(duì)的。

　　三、根據(jù)服務(wù)的對(duì)象修訂充電設(shè)備相關(guān)指標(biāo)

　　根據(jù)”十二五”電動(dòng)汽車(chē)規(guī)劃車(chē)型開(kāi)發(fā)”兩頭擠”的政策。我國(guó)中高級(jí)轎車(chē)的純電驅(qū)動(dòng)平臺(tái)技術(shù)尚不成熟，需要繼續(xù)研究開(kāi)發(fā)，目前只作為科技跨越的重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容。

　　與此同時(shí)，對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)科技發(fā)展，充分發(fā)揮我國(guó)技術(shù)特色產(chǎn)業(yè)化優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)潛力，在城市公共用車(chē)和私人小型轎車(chē)上優(yōu)先發(fā)展”純電驅(qū)動(dòng)”電動(dòng)汽車(chē)，形成”兩頭擠”發(fā)展格局，啟動(dòng)大規(guī)模市場(chǎng);然后滾動(dòng)發(fā)展，逐步擠占中高檔燃油轎車(chē)這一市場(chǎng)空間。

　　一方面，要以城市公交車(chē)為重點(diǎn)，在現(xiàn)有常規(guī)混合動(dòng)力大客車(chē)推廣應(yīng)用的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)純電驅(qū)動(dòng)的可充電式/里程延長(zhǎng)式電動(dòng)大客車(chē)的開(kāi)發(fā)推廣力度;并繼續(xù)開(kāi)展電動(dòng)大客車(chē)與燃料電池-動(dòng)力蓄電池的電-電混合式大客車(chē)的研發(fā)和示范。

　　另一方面，發(fā)展小型電動(dòng)汽車(chē)。燃油汽車(chē)小型化和電動(dòng)汽車(chē)小型化是全球主流趨勢(shì)，中國(guó)最具技術(shù)特色產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)潛力。小型電動(dòng)汽車(chē)可以成為我國(guó)汽車(chē)工業(yè)自主創(chuàng)新的重要突破口，可以滿足我國(guó)快速城市化進(jìn)程中交通可持續(xù)發(fā)展需求，可以促進(jìn)我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)與充電設(shè)施以及電池產(chǎn)業(yè)之間的良性互動(dòng)和滾動(dòng)發(fā)展，可以形成大規(guī)模市場(chǎng)需求。

　　因此充電設(shè)備的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)就應(yīng)該圍繞上述規(guī)劃進(jìn)行調(diào)整，不能再走老標(biāo)準(zhǔn)的舊路子，造成小車(chē)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)，大車(chē)標(biāo)準(zhǔn)松，部分指標(biāo)還缺失的現(xiàn)象。

　　四、不同的通信協(xié)議對(duì)充電設(shè)備的影響

　　PLC(IPv6與IPv4)和CAN技術(shù)各有特點(diǎn)，如何選擇適合中國(guó)國(guó)情的通信協(xié)議，對(duì)充電設(shè)備乃至整車(chē)技術(shù)都具有決定性意義，類(lèi)似換電模式和充電模式之爭(zhēng)。

　　1. PLC總線技術(shù)

　　PLC(IPv6與IPv4)可以擁有更大的地址空間。IPv4中規(guī)定IP地址長(zhǎng)度為32，即有232-1個(gè)地址;而IPv6中IP地址的長(zhǎng)度為128，即有2128-1個(gè)地址。IPv6的地址分配一開(kāi)始就遵循聚類(lèi)(Aggregation)的原則，這使得路由器能在路由表中用一條記錄(Entry)表示一片子網(wǎng)，大大減小了路由器中路由表的長(zhǎng)度，提高了路由器轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的速度。

　　增強(qiáng)的組播(Multicast)支持以及對(duì)流的支持(Flow-control)。這使得網(wǎng)絡(luò)上的多媒體應(yīng)用有了長(zhǎng)足發(fā)展的機(jī)會(huì)，為服務(wù)質(zhì)量(QoS)控制提供了良好的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。PLC(IPv6與IPv4)加入了對(duì)自動(dòng)配置(Auto-configuration)的支持。使得網(wǎng)絡(luò)(尤其是局域網(wǎng))的管理更加方便和快捷。在使用IPv6網(wǎng)絡(luò)中用戶可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密并對(duì)IP報(bào)文進(jìn)行校驗(yàn),這極大的增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)安全.

　　2. CAN總線技術(shù)

　　Can網(wǎng)絡(luò)即控制器局域網(wǎng)CAN————Controller Area Network)屬于現(xiàn)場(chǎng)總線的范疇，它是一種有效支持分布式控制或?qū)崟r(shí)控制的串行通訊網(wǎng)絡(luò)，其總線規(guī)范已被ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織制定為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，并被公認(rèn)為是最有前途的現(xiàn)場(chǎng)總線之一。傳統(tǒng)汽車(chē)選擇的就是CAN技術(shù)。

　　通過(guò)遍布車(chē)身的傳感器，汽車(chē)的各種行駛數(shù)據(jù)會(huì)被發(fā)送到”總線”上，這些數(shù)據(jù)不會(huì)指定唯一的接收者，凡是需要這些數(shù)據(jù)的接收端都可以從”總線”上讀取需要的信息。Can總線的傳輸數(shù)據(jù)非?？?，可以達(dá)到每秒傳輸32bytes有效數(shù)據(jù)，這樣可以有效保證數(shù)據(jù)的實(shí)效性和準(zhǔn)確性。傳統(tǒng)的轎車(chē)在機(jī)艙和車(chē)身內(nèi)需要埋設(shè)大量線束以傳遞傳感器采集的信號(hào)，而Can-Bus總線技術(shù)的應(yīng)用可以大量減少車(chē)體內(nèi)線束的數(shù)量，線束的減少則降低了故障發(fā)生的可能性。

　　CAN現(xiàn)場(chǎng)總線已經(jīng)成為在儀表裝置通訊的新標(biāo)準(zhǔn)。它提供高速數(shù)據(jù)傳送, 在短距離(40m)條件下具有高速(1Mbit/s)數(shù)據(jù)傳輸能力,而在最大距離10000m時(shí)具有低速(5kbits/s)傳輸能力, 極適合在高速的工業(yè)自控應(yīng)用上。CAN總線可在同一網(wǎng)絡(luò)上連接多種不同功用的傳感器(如位置,溫度或壓力等)。CAN-Bus的通訊協(xié)議建立在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織的開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型基礎(chǔ)上，主要工作在數(shù)據(jù)鏈路層和物理層，用戶可在其基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)適應(yīng)系統(tǒng)實(shí)際需要的應(yīng)用層通信協(xié)議。

　　CAN的信號(hào)傳輸采用短幀結(jié)構(gòu)，每一幀的有效字節(jié)數(shù)為8個(gè)，因而傳輸時(shí)間短，受干擾的概率低。當(dāng)節(jié)點(diǎn)嚴(yán)重錯(cuò)誤時(shí)，具有自動(dòng)關(guān)閉的功能，以切斷該節(jié)點(diǎn)與總線的聯(lián)系，使總線上的其他節(jié)點(diǎn)及通信不受影響，故具有較強(qiáng)的抗干擾能力。

　　CAN總線的應(yīng)用范圍遍及從高速網(wǎng)絡(luò)到低成本的多線路網(wǎng)絡(luò)，廣泛應(yīng)用于控制系統(tǒng)中的各檢測(cè)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的數(shù)據(jù)通信。由于其設(shè)計(jì)成本低，通訊可靠，在電力系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用，尤其是在早期的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)中起了很大作用。

　　五、充電設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)核驗(yàn)項(xiàng)目

　　根據(jù)”十二五”電動(dòng)汽車(chē)規(guī)劃，到2015年左右，在20個(gè)以上示范城市和周邊區(qū)域?qū)⒔ǔ捎?0萬(wàn)個(gè)充電樁2000個(gè)充換電站構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)化供電體系，滿足電動(dòng)汽車(chē)大規(guī)模商業(yè)化示范能源供給需求。

　　這些已經(jīng)落成的高危用電設(shè)備，也必須經(jīng)常體檢以保障電動(dòng)汽車(chē)的充換電安全。但是目前GB18487和IEC61851系列標(biāo)準(zhǔn)中都沒(méi)有針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)核驗(yàn)制訂的測(cè)試項(xiàng)目，如何在較短的時(shí)間內(nèi)，制訂經(jīng)濟(jì)合理的現(xiàn)場(chǎng)核查項(xiàng)目和核查試驗(yàn)指標(biāo)，是擺在充電設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)修訂組面前的一大難題,又是必須解決的問(wèn)題。

　　(作者系中國(guó)電器科學(xué)研究院高級(jí)工程師)

　　( 編輯/李艷嬌 )

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