电动汽车充电系统设计

1、新能源汽车充电基础设施建设需要有什么注意事项？

1.从城市规划的角度，充电站的选址要充分考虑城市交通网络的布局限制；从电力网站规划来看，电动汽车充电站作为中低压配电。系统的重要部分应结合配电系统的现状，尽可能靠近负荷中心，并满足负荷平衡的要求。电能质量和供电可靠性。电动汽车的使用者从角度来说，充电桩站要选择充电需求集中、方便的地方。下雨的时候尽量找个避雨的地方充电。现在的电动车充电器都有防雨罩，保护充电器不被电动车充电器淋湿。

2.使用时，将充电器放在支撑板上，防水布由支架撑起盖住充电器，有效防止雨水或水溅到充电器上。同时，支撑板被支撑脚抬起，让水在支撑板下流动，当水流过大时，防止淹没支撑板。充电器采用高频供电技术和先进的智能动态调节充电技术。工频机是基于传统的模拟电路原理设计的，内部带有功率器件(如变压器、电感、电容等)的机器。

3.基本都挺大的，大部分都是重载运行时噪音较小，但是这种机器在恶劣的电网环境下比高频机有更强的抗噪性，更高的可靠性和稳定性。行驶过程中，充电口本身并不充电，但由于充电口通过高压线与充电器相连，因此在布局过程中需要考虑整车的高压安全，尽量避免将充电口及其线束布置在碰撞变形区，以防止碰撞过程中钣金零件变形挤压或切断高压线束，从而带来相关安全风险。

4.由于慢充时间较长，驾驶员再次使用车辆时可能会忘记充电。充电口应尽量设置在车头前方或驾驶员侧的车身结构上，以保证驾驶员上车时能看到充电口的充电状态。同时也要通过一些车辆控制措施来检测充电口的工作状态，保证插上充电插头时车辆处于非行驶状态。纯电动汽车充电频率高，充电门需要经常开关。因此，充电门的结构刚度不应低于传统加油门2.5N的结构刚度要求，充电门的耐久性应高于传统加油门，其周边搭接部位的刚度和强度也应适当加强。

2、充电5分钟行驶400km，新一代ChaoJi充电技术了解一下

6月19日，中国电力企业联合会、国家电网有限公司与CHAdeMO协议会、东京电力控股株式会社共同主办的新一代电动汽车充电技术中日联合发布会在北京举行，发布了新一代ChaoJi充电技术白皮书与CHAdeMO3.0标准。

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，是一套完整的电动汽车直流充电系统解决方案，解决了国际上现有充电系统存在的一系列缺陷和问题，在充电安全、充电功率、结构设计、向前兼容性及面向未来应用方面进行了全面提升。ChaoJi充电技术的诞生为世界提供了一个统一的、安全的、可靠的、低成本充电系统解决方案。

目前的实车测试结果显示，ChaoJi充电技术的最大充电电流可达360A，未来目标是充电功率可高达900kW，仅需充电5分钟就能行驶400km，电动汽车充电将变得更加方便快捷。同时，由于ChaoJi紧凑的设计以及可扩展性，可以使之运用于中小功率的应用场景，覆盖主流乘用车领域的同时，还兼顾了重载车辆以及轻型车辆等特殊要求，大大扩展了其应用范围。

随着ChaoJi充电技术的普及和发展，电动汽车车主的用车体验将大幅提升，不敢开电动汽车出远门、特殊电动车辆需特殊对待等诸多问题将逐步迎刃而解。未来，与给燃油汽车加个油的时间相比，使用ChaoJi充电技术的电动汽车同样可以在相同时间内加足电力、整装待发。

下一步，中日将积极携手营造ChaoJi充电技术的产业生态环境，联合国内外的汽车制造厂家，同步进行充电技术的升级和标准的国际化。通过国际合作，推动新一代ChaoJi充电系统纳入国际标准，使ChaoJi成为具有全球兼容性的通用标准。

ChaoJi是什么？

随着我国新能源汽车产业规模化发展，新能源汽车安全、充电体验等产业发展瓶颈不断凸显，成为制约产业健康持续发展的重要因素。目前，充电体验差是新能源汽车用户反映的主要问题，表现在充电时间长、充电互联互通差，为充电耗费的时间过长，降低了对新能源汽车的接受程度。电动汽车和充电设施从现在的百万级向千万级发展来看，需要提前研究、提前布局未来的充电技术发展方向。

一、 ChaoJi技术方案概述

电动汽车新一代的ChaoJi充电技术路线发端于电动汽车大功率充电需求，是一套完整的电动汽车直流充电系统解决方案，解决了国际上现有充电系统存在的一系列缺陷和问题，在充电安全、充电功率、结构设计、向前兼容性及面向未来应用方面进行了全面提升。ChaoJi充电技术的诞生为世界提供了一个统一的、安全的、可靠的、低成本充电系统解决方案。ChaoJi寓意更快捷、更安全、更兼容。

二、 ChaoJi技术方案的发展历程

2016年3月，能源行业电动汽车充电设施标准化技术委员会启动了大功率充电的探索工作；

2017年5月，充电设施标委会大功率充电技术与标准预研工作组成立，提出了大功率充电接口设计思路、启动大功率充电示范项目建设；

2018年，中国电力企业联合会与日本电动汽车快速充电器协会（CHAdeMO协议会）签署了技术和标准合作协议，共同推动大功率充电领域技术研究与国际标准制定；

2019年，北京、南京、济南、许昌、深圳和常州等地建成大功率充电示范站，示范项目采用ChaoJi技术的大功率充电设备及液冷充电枪，对北汽、一汽、奥迪、戴姆勒等不同车型开展了实车测试；2019年7月，在日本东京举办的第一届新型充电接口项目国际会议正式将中国提出的新一代充电技术命名为ChaoJi，寓意更快捷、更安全、更兼容。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；2019年10月，在中国上海举办电动汽车大功率充电技术与标准预研工作总结会，全面展示研究成果，获得日、美、欧等国专家的广泛认可；

2020年3月，国家电网有限公司组织编制ChaoJi充电技术白皮书，全面阐述了ChaoJi充电系统、通信协议、连接器等技术方案、未来标准和产业规划等。日本基于同一解决方案同步编制了新一代充电标准CHAdeMO3.0。 

三、 ChaoJi技术应用场景

ChaoJi的最大充电功率可以达到900kW，最高可以实现充电5分钟行驶400公里的目标。同时由于ChaoJi紧凑的设计以及可扩展性，可以使之运用于中小功率的应用场景。不但覆盖了主流的乘用车领域同时也兼顾了重载车辆以及轻型车辆等特殊要求，大大扩展了其应用范围。

四、 ChaoJi技术特点

ChaoJi充电技术是基于国际三种主流直流充电系统和充电接口技术研发的面向下一代的全球统一的充电接口技术，在完全向前兼容原有系统的基础上，考虑了未来技术的发展趋势，实现了传导充电技术路线的升级。

1） 解决现有问题。ChaoJi充电系统解决了现有2015版接口设计上的固有缺陷，如公差配合，IPXXB安全设计、电子锁可靠性以及PE断针和人体PE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，提升了充电安全性和可靠性。

2） 引入新的应用。ChaoJi充电系统已经率先在大功率充电中得到应用，最大充电功率可提升到900kW，解决了一直以来存在的续航里程短，充电时间长的问题；同时为慢充提供了新的解决方案，加速了小功率直流充电技术的发展。

3） 适应未来发展。ChaoJi充电系统也为今后的技术升级做了充分的考虑，包括具有超大功率的适应能力、支持V2X、信息加密、安全认证等新技术应用，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预留了升级空间。

4） 兼容性好，不改变现有车桩产品。采用适配器方式解决了新车到老桩充电问题，避免了对原有设备和产业改造的难题，可以实现技术平稳升级。

5） 与国际接轨，引领发展。ChaoJi充电系统在研究过程中，就充电连接器接口、控制导引电路、通讯协议、向前向后的兼容方案以及国际标准化等方面与日本、德国、荷兰等专家开展了深入的合作，进行了充分讨论与信息交换，为ChaoJi充电方案成为广泛接受的国际标准奠定了基础。

ChaoJi的推广与应用

中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高表示，Chaoji充电技术的特点主要体现着在便捷性和兼容性。

便捷性体现在快充，我们现在的目标应该是充电五分钟续航200公里，对于轿车来讲是可以解决客户的需求的。当然快充需要我们关注安全性和耐久性，快充会导致电池负极的电位急剧的下降，从而产生析锂，不仅会带来寿命的问题，也会带来安全问题，所以我们必须发展无析锂的快充技术，要发展新的热管理技术来保持无论多快，我们电池的温升不要超过45摄氏度，同时，还要考虑冬天低温下充电，需要用新的快充技术，来满足我们既便捷又安全，电池寿命还长的目标。Chaoji充电技术的兼容性体现在和现有设备的兼容方面，我们将来总的功率并不变，但是我们将现行并行的慢速直流充电，发展成串行的快速充电，只是改变了我们充电的模式，这样就有很好的兼容性。

ChaoJi技术是多国进行讨论的结果，是国际合作的结果。我深信电动汽车的发展，标准也需要国际化，因为只有这样才能在公平的市场环境中,进行公平的竞争，来促进电动汽车的普及，在这中间充电设施起到了一个至关重要的作用，通过国际标准化来带动我们电动汽车的快速普及。

充电技术能把电动汽车跟能源连接起来，通过大规模的普及，我们的电动汽车就能作为一个储能的装置，解决我们大规模可再生能源的引入，最后带动我们能源转型和可再生能源的革命，实现人类低碳可持续发展。 

国网电动汽车服务有限公司副总经理阙诗丰谈到大功率充电与电网协同时表示，ChaoJi技术的推广和应用对于提高我们充电的快捷性和安全性,推动国际标准的统一接口,提升用户的充电体验,加快电动汽车的推广应用具有重要的意义。大功率充电一定会给电网带来一些负荷的冲击，但是这个问题我们已经考虑到了，所以在整体方案和未来部署的时候，我们会做一些优化和调整，我们会考虑到每个区域电网和配网负荷的需求特性，然后去考虑配置大功率的充电设备。我们也会加强车和网之间的互动，提高我们电网系统的调峰能力。我们还会采用一些光充储技术。在某些需要电源而又没有电源的地方，提供一些额外的配网能量，形成和我们电网良性互动的良好局面。

在整个ChaoJi充电技术的应用方面，我们始终着重要构建一个完善的产业生态环境，我们会和主机厂联合开展一些技术的应用，包括下一步的升级和国际化的工作，新老接口的兼容，让主机厂在整个汽车生产，不会形成太大的压力，实现用技术来引领整个充电标准提升的平稳过渡，这样可以保证它的经济性，也能保证它的安全性。

东京电力公司首席专家，经营战略研究院院长长崎桃子祝贺ChaoJi白皮书和Chademo 3.0技术文件的发布。她认为，电动汽车充电系统的统一不仅是电动汽车推广者和电动汽车基础设施行业的夙愿，因为它可以实现统一，并且不会浪费任何现有的充电基础设施，也是电动汽车行业认同的最合理的解决方案。CHAdeMO标准是唯一能够使量产的电动汽车具有双向充电功能的技术文件，很高兴通过ChaoJi项目实现充电标准的统一。 

宁德时代乘用车解决方案部副总裁王升威表示，要实现新能源汽车对传统燃油车的全面超越，需要在两大领域形成快速的突破，其中第一个领域是续航里程带来的里程焦虑，目前随着新能源电池的快速发展，整车的续航里程已经得到快速提升，可以说目前续航里程,带来的里程焦虑，已经不是当前的主要矛盾，第2个问题是以充电时间为代表的使用便利性，仍是行业的一大短板，是阻碍新能源汽车快速推广和普及的主要障碍。要实现大功率充电的应用，需要车、电、充电桩、网各领域协同合作，也需要中日两个新能源大国的密切配合，共同推动技术产品标准基础设施等方面的研究制定和实施。

作为一个电池生产公司，宁德时代在快充锂离子电池方面，有着快充电芯的开发和应用经验，先后开发了“快离子环”, “超电子网”等核心技术，极大的提升了锂离子电池的快充能力，目前已经可以实现充电15分钟续航400公里这样一个目标。CATL在快充锂离子电池的研究，目前可以支撑多种场景的应用需求，从低速电动车的慢充，到私家车的40分钟以内，运营车的30分钟以内的快充，还有高端车豪华车，超级跑车15分钟之内的超级快充，都可以满足这些需求。可以说目前，就锂离子快充电池而言，已经不是大功率充电的瓶颈，它完全可以支撑我们项目的推广和应用。 

IEC SC23H 主席Gacomo Scainelli评价道，ChaoJi在近年所有模拟测试中的表现，让我认为ChaoJi 是当前最好的连接器技术，它代表了电动汽车充电连接组件的技术水平，ChaoJi可能是未来统一的直流充电连接器的雏形。作为IEC SC23H主席，我希望这个项目能尽快进入IEC以便所有的国际社会都能使用。 

图文来源：中国电力企业联合会

本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

3、电动汽车充电站的设计

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4、电动汽车智能充电桩控制系统的设计目的意义是什么

电动汽车智能充电桩控制系统的设计目的意义是满足新能源汽车的动力需求。充电桩建设位列新基建七大领域之一，作为电动汽车的专用充电设备，充电桩设计的目的是为了满足新能源汽车的动力需求。但事实上，充电桩与加油站不同，具有更深广的意义，加油完全是一个物理性动作，但充电是一个信息交互的过程。也就是说，充电桩是我们进入更大的数据世界的端口。