2015年底,GB/T 18487.1,GB/T 27930和GB/T 20234系列五項(xiàng)國標(biāo)同時(shí)發(fā)布。針對GB/T系列標(biāo)準(zhǔn)以及國際上的其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)存在的問題,中國電力企業(yè)聯(lián)合會、國家電網(wǎng)有限公司和中國汽車技術(shù)研究中心組織行業(yè)內(nèi)專家進(jìn)行了討論研究。從最初的頭腦風(fēng)暴,到初步方案形成、驗(yàn)證試驗(yàn)、定型設(shè)計(jì)、試點(diǎn)示范一直到國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)化工作,經(jīng)過數(shù)年的努力,逐步形成了一個由中國、日本、德國、荷蘭、意大利、瑞士、韓國、美國等多國專家參與,汽車、充電設(shè)施、充電運(yùn)營商等各類企業(yè)參加的跨行業(yè)國際合作項(xiàng)目,項(xiàng)目被命名為ChaoJi,其工作目標(biāo)也從最初的僅針對GB/T的改進(jìn)和增加諸如大功率充電等功能而逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)椋涸O(shè)計(jì)一套具備向前向后兼容及擴(kuò)展能力的、國際統(tǒng)一的、新一代電動汽車傳導(dǎo)式充電通用接口系統(tǒng)。
1.ChaoJi項(xiàng)目的主要?dú)v程
2016年3月,中國電力企業(yè)聯(lián)合會、國家電網(wǎng)有限公司聯(lián)合國內(nèi)外電動汽車、動力電池、充電設(shè)備及充電連接器等產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè),召開了第一次大功率充電技術(shù)研討會,開啟了我國大功率充電技術(shù)的預(yù)研工作,針對傳導(dǎo)式大功率充電技術(shù)合作開展了一系列研究工作。
2017年5月,能源行業(yè)電動汽車充電設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會成立大功率充電技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)預(yù)研工作組,初步確定了我國新一代支持大功率充電技術(shù)的充電接口的發(fā)展路線和技術(shù)要點(diǎn),開展了新一代充電接口方案可行性論證,啟動了支持大功率的新一代充電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)編制和示范項(xiàng)目建設(shè)工作。
2017年10月,我國與德國簽署了開展大功率充電技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)合作協(xié)議,德方深入?yún)⑴c了我國大功率充電技術(shù)研發(fā)、新接口設(shè)計(jì)方案和示范項(xiàng)目建設(shè)工作。2018年新一代充電接口在大功率充電技術(shù)研究、樣機(jī)研制方面取得突破,確定了七針方案的新型充電技術(shù)接口和方形端面的設(shè)計(jì)方案,明確了通信協(xié)議、充電機(jī)、控制導(dǎo)引電路技術(shù)要點(diǎn),完成了樣機(jī)開發(fā)和試驗(yàn)。
2018年8月,中國電力企業(yè)聯(lián)合會與日本CHAdeMO協(xié)會(電動汽車快速充電器協(xié)會)簽署了技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)合作協(xié)議,共同推動大功率充電技術(shù)研究與國際標(biāo)準(zhǔn)制定。2019年先后在北京、上海、南京、濟(jì)南、許昌、深圳和常州等地建成投運(yùn)大功率充電示范工程,并開展了實(shí)車測試,針對不同車型與不同設(shè)備廠商進(jìn)行了整車充電、接口性能安全以及充電兼容性測試,實(shí)現(xiàn)最大輸出電流500A,輸出電壓200V~750V,輸出功率360kW,同步取得了大量實(shí)測數(shù)據(jù),為后續(xù)方案設(shè)計(jì)優(yōu)化提供了依據(jù)。
2019年7月,在日本舉辦的第一屆新型充電接口項(xiàng)目國際會議上,正式將我國提出的新一代充電技術(shù)命名為ChaoJi。來自中國、日本、德國、荷蘭、意大利、澳大利亞等國的專家成立聯(lián)合工作組,下設(shè)三個子工作組,分別為SWG1充電連接器工作組,SWG2充電安全工作組以及SWG3通信協(xié)議工作組,其中SWG1和SWG3的召集人由中國專家擔(dān)任,SWG2的召集人為德國專家,共同推進(jìn)ChaoJi項(xiàng)目的技術(shù)研究、驗(yàn)證和國際化。
2019年10月,在中國上海舉辦電動汽車大功率充電技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)預(yù)研工作總結(jié)會,全面展示研究成果,獲得IEC TC69主席及各國參會專家的廣泛認(rèn)可。2020年6月,中國電力企業(yè)聯(lián)合會和國家電網(wǎng)有限公司聯(lián)合多家車企和業(yè)內(nèi)相關(guān)企業(yè)共同發(fā)布ChaoJi技術(shù)白皮書,并啟動了相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的修訂工作。
2.ChaoJi的技術(shù)特點(diǎn)
與現(xiàn)有的各接口系統(tǒng)相比,ChaoJi充電系統(tǒng)在向前和向后兼容性,提升充電功率、增強(qiáng)充電安全性、提升用戶體驗(yàn)、以及接口標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一等方面具有突出的優(yōu)勢。(1)完善的兼容性:ChaoJi充電系統(tǒng)充分考慮了向前兼容問題,解決了與現(xiàn)有市場存量充電設(shè)施的協(xié)調(diào)問題,同時(shí)提供了兼容國際上GB/T2015、CHAdeMO、CCS1、CCS2四大充電系統(tǒng)的解決方案。ChaoJi創(chuàng)新提出了利用重新設(shè)計(jì)的導(dǎo)引電路,結(jié)合適配器的使用,以解決裝備ChaoJi接口的車輛使用存量異種接口充電設(shè)備的問題,而且這些存量設(shè)備無需進(jìn)行任何軟硬件的改造。新一代裝備ChaoJi接口的充電設(shè)備則可采用雙口或多口的方式解決對存量車輛的兼容問題,這些車輛也無需做任何改造。
(2)提升充電安全:ChaoJi充電系統(tǒng)汲取現(xiàn)有國家標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn)中存在的問題,在機(jī)械安全、電氣安全、電擊防護(hù)、防火及熱安全設(shè)計(jì)上有了大幅度的改進(jìn)和提升。
參加ChaoJi工作組中的各國專家有相當(dāng)一部分是來自于IEC TC69及SC23H的工作專家,ChaoJi項(xiàng)目采用了與IEC最新標(biāo)準(zhǔn)同步的安全模型,同時(shí)兼顧了特定市場的一些需求。
(3)提升充電功率:ChaoJi充電系統(tǒng)的電纜組件采用液冷方式,并增加溫度監(jiān)控系統(tǒng),最大充電功率可提升到900kW,滿足大功率充電需求,縮短充電時(shí)間,使充電像加油一樣快捷。
(4)全新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):ChaoJi充電接口與國際主流的GB/T2015、CHAdeMO、CCS1、CCS2標(biāo)準(zhǔn)的直流充電接口相比尺寸最小,同時(shí)考慮了與交流接口的組合方案,有利于車企車型設(shè)計(jì);針對原有各系統(tǒng)中的一些諸如機(jī)械強(qiáng)度不足,鎖止機(jī)構(gòu)不可靠等安全隱患和設(shè)計(jì)缺陷做了針對性改造,在一個最緊湊的設(shè)計(jì)上兼顧了性能和可靠性。