而在连接上之后,电动汽车与充电桩之间也不是直接就开始充电。在物理接口连接好之后,电动汽车与充电桩之间必须先有一个握手协议。
这个和我们做网络连接是一样的,在物理层上面,得先规定好双方的通信协议标准,双方完成通信了,电动汽车与充电桩之间才能开始充电。
在这个通讯协议中,必须要事先规定好报文的格式,哪一位信息代表什么,这样充电桩与电动汽车才能互相识别,开始充电。
通信本身是个很复杂的东西,传输的信号不仅仅要正确,还得按照合适的速率传输,这次新规定就是增加了速率的规定,保证不同车型与充电桩之间能正常握手。
握上手了,可以开始传输了,但是传输过程也不简单。因为电动汽车里面的电池能成承受的电流强度是有限的,这还需要电动汽车电池管理系统与充电桩之间有通讯。两者需要协调出来一个合适的电流强度,进行充电。这个过程也需要标准,否则电流过大,不仅仅是充坏电池的问题,还有可能引发安全问题。
在充电过程中,可能出现各种问题,譬如电池出现问题,温度过高了;电网出现问题,突然来了一阵浪涌;充电桩或者电动汽车的电池管理系统出问题,某个信号不响应。这些问题都可能导致风险,这就需要有针对各种意外故障的应急措施,这些措施也需要有统一的标准。
最后,当充电完成之后,及时断电,避免过充造成电池损害或者危险,也需要有规定的通讯来发出终止的信号,而且也要对可能的故障进行应对。
所以,电动汽车充电的全过程从接口物理连接开始到充电完成是一个相当复杂的过程,在这个过程中,不仅会出现充不上电的问题,还会出现安全问题。
因为电动汽车充电电流很大,很容易就会过热引起火灾。而电动汽车的电池组能量也很大,一旦出现问题后果不堪设想。
所以,无论是从兼容性考虑还是从安全考虑,必须有详细的标准对电动汽车充电做出规范,这样才能保证正常安全的使用。
二、 为什么要搞一个新国标
旧国标《电动汽车传导充电用连接装置》是2011年发布的,从2012年3月开始执行,包括通用要求、交流充电接口、直流充电接口三个部分。这其实已经是一个比较详细的标准了,对使用标识、温度、结构要求、插拔力、机械强度、车辆碾压都进行了较为详尽的规定,直流与交流充电接口和信号逻辑也有说明。
这个标准自2011年底发布以来,对于规范和引导电动汽车设计生产、充电基础设施建设运营起到了重要作用。
但是,由于充电接口标准在规定的时候,市面上的电动汽车还不多,并没有太多的实际经验,所以对于充电接口和通讯协议标准的部分条款和技术细节规定不够细致,对于一些关键性的参数常常给出几个选择,并且标准并没有对其进行限定,而是给出了推荐值。于是,电动汽车厂商和充电桩厂商在细节部分往往自行其是。
结果就是在应用过程中出现了不同车辆和充电设施之间还存在不能完全兼容的问题。大家的产品都符合充电接口标准,插头和接口看起来也是一样的,但是偏偏不能兼容,一个品牌的充电桩只能给自家的车充电,其他品牌的车拿过来,能插上充不了电。
标准不标准,结果就是标准无意义,如同我们拿着220V的设备去国外用不了110V的电路一样,明明能插上,就是用不了。这给充电桩的生产厂商带来困惑,也减少了实际充电桩的数量。明明一个街区有3个充电桩,结果江淮的电动车只有一个能用。对江淮的车来说,就等于一个街区只有一个,充电资源就大大减少了,而剩余的充电桩也是一种浪费。
所以,2014年国家标准委正式下达标准修订计划,汽车行业和电力行业共同协作,进行了多次讨论和试验验证,要把兼容性问题解决掉。