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电动汽车传导式充电接口全球标准介绍

  IEC 62196-1,2:2012年1月发布,主要被欧洲国家所采用的交流充电标准。

  IEC 62196-3:目前还在制定过程中,预计2014年制定完成。电机反拖主要内容是对直流充电接口的定义。

  SAE J1772:2010年1月发布,是最早实施的充电接口标准,被美国及日本广泛使用。其5芯的交流充电接口,在IEC 62196-2中被定义为type 1接口。

  CHAdeMO:该协会于2010年3月15日成立,成员单位大多数来自日本,主旨为推进快速充电规格在日本的统一,因此主要被日本车厂所采用。

  GB/T 20234.1,2,3-2011:2011年12月颁布,2012年3月实施,共三部分组成,形式接近于IEC 62196-1,2,3。虽然目前是国标推荐标准,但解决了中国国内不同地区,不同电网公司,充电接口不统一的问题。

  为了更好的对标准进行介绍,下面先列举标准中常用的充电接口术语定义(图1)。

  供电插座 socket-outlet:供电接口中和电源供电线缆或供电设备连接在一起且固定安装的部分。

  车辆插座 vehicle inlet:车辆接口中固定安装在电动汽车上,并通过电缆和车载充电机或车载动力蓄电池相互连接的部分。

  车辆插头 vehicle connector:车辆接口中和充电线缆连接且可以移动的部分。

  在目前的电动汽车传导式电能补给过程中主要采用两种方式:直流充电(DC)和交流充电(AC)。一般来说由于直流非车载充电机可以产生较高的功率(100kW以上),所以充电时间较短,多用于需要快速充电的场合。而交流充电一般直接采用民用的220V或110V电压通过车载充电机对电池进行电能补充,由于受到车载充电机体积和散热条件的限制,其功率通常在7kW以下,所以充电时间较长,因此常利用夜间峰谷电对电动汽车进行交流慢速充电。

  交流充电由于受不同国家和地区电网系统的影响,在充电标准中对充电连接器电压和电流的要求也不尽相同。比如在德国三相电的使用比较普遍,即使个人用户在民宅中也可以使用,因此在IEC 62196-2标准中,定义了480V交流充电电压和63A充电电流,实际充电功率可以达到40kW以上。相比在国标GB/T 20234.2中虽然也定义了三相充电电压为440V,但因为中国私人住宅及小区进户直接能使用三相电的情况很少,所以目前交流充电电流最大只有32A,而实际多采用220V,16A进行充电。至于美标的SAE J1772因为只定义了5芯的充电接口,因此采用此标准的电动汽车只能使用单相交流充电,比如通用的沃蓝达(Volt)及日产的聆风(Leaf)。下表为不同标准定义的交流充电连接器最大电流及电压的对照表(表1):

  从交流接口的外形来看,三种标准也有区别,其中IEC的type2和GB标准最为接近,均采用7芯的布局,看似可以互相通用,但实际在车辆插头端由于分别采用了母头和公头插芯的设计,所以两者无法互换使用(图3)。SAE标准由于只使用5芯接口,因此它的充电连接界面和IEC type2和GB完全不兼容(图3)。但SAE和GB均采用了机械锁的结构,而IEC只采用内部电子锁机构对车辆插头和插座进行锁定。

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