Standard ładowania GB/T

Standard ładowania GB/T to zestaw standardów GB/T , głównie z rodziny GB/T 20234, dotyczących szybkiego ładowania AC i DC pojazdów elektrycznych stosowanego w Chinach . Standardy zostały poprawione i zaktualizowane ostatnio w 2015 roku przez Administrację ds. Standaryzacji Chin .

Przegląd

Normy ładowania GB/T są porównywalne z podobnymi normami Stowarzyszenia Inżynierów Motoryzacji (SAE), Międzynarodowej Komisji Elektrotechnicznej (IEC) i Międzynarodowej Organizacji Normalizacyjnej (ISO), które określają ogólne, fizyczne i sygnalizacyjne wymagania dotyczące ładowania pojazdów elektrycznych interfejsy.

  • GB/T 18487 zawiera ogólne wymagania dotyczące przewodzących systemów ładowania, odpowiadające normie IEC 61851 .
  • GB/T 20234 określa wymagania fizyczne dotyczące złączy i interfejsów, odpowiadające normom IEC 62196 i SAE J1772 .
  • GB/T 27930 zawiera wymagania dotyczące komunikacji, odpowiadające ISO 15118 i SAE J1772 .

Lista norm

Pięć wspomnianych norm GB/T zostało poprawionych i opublikowanych 28 grudnia 2015 r.:

  1. GB/T 18487.1-2015 Prowadzenie systemów ładowania pojazdów elektrycznych — Część 1: Wymagania ogólne
  2. GB/T 20234.1-2015 Złącza do ładowania pojazdów elektrycznych – Część 1: Wymagania ogólne
  3. GB/T 20234.2-2015 Złącza do prowadzenia ładowania pojazdów elektrycznych – Część 2: Interfejsy ładowania prądu przemiennego
  4. GB/T 20234.3-2015 Złącza do ładowania pojazdów elektrycznych – Część 3: Interfejsy ładowania prądem stałym
  5. GB/T 27930-2015 Protokół komunikacyjny między zewnętrzną ładowarką przewodzącą a systemem zarządzania akumulatorami pojazdu elektrycznego

Interfejs ładowania

Schemat i terminologia

Wspólna terminologia:

  • Gniazdo sieciowe to fizyczny interfejs stacji ładującej
  • Wtyczka to interfejs na kablu połączeniowym, który pasuje do gniazdka
  • Złącze to interfejs na przeciwległym końcu kabla łączącego, który łączy się z gniazdem pojazdu
  • Gniazdo pojazdu to fizyczny interfejs pojazdu elektrycznego

W niektórych przypadkach kabel przyłączeniowy jest trwale przymocowany do stacji ładującej, a gniazdko i wtyczka nie są używane.

Tryby ładowania

GB/T 20234.1 definiuje trzy różne tryby ładowania:

Tryby ładowania GB/T 20234.1
Tryb ładowania Typ łącznika Napięcie znamionowe Prąd znamionowy maksymalna moc
2 AC (20234.2) 250 V AC 10 A 27,7 kW
16 A
32 A
3 440 V AC 16 A
32 A
63 A
4 DC (20234,3) 750 V / 1000 V prądu stałego 80 A 250 kW
125 A
200 A
250 A

Ładowanie AC

GB/T 20234.2-2015


VDE-AR-E 2623-2-2-plug.jpg
Gniazdko żeńskie stacji ładującej GB/T AC i kabel połączeniowy z wtyczką męską (niebieską). Męski interfejs jest używany na obu końcach kabli połączeniowych.
Typ Ładowanie pojazdów elektrycznych
Historia produkcji
Projektant Mennekes
Zaprojektowany 2009
Wytworzony 2013
Specyfikacje ogólne
Długość
    • 34 mm (1,3 cala), męskie złącze pojazdu
    • 44,5 mm (1,75 cala), wtyk męski
Średnica 51 mm (2,0 cala), męski
Szerokość 51 mm (2,0 cala), męski
Wysokość 44 mm (1,7 cala), męski
Szpilki 7 (1 uziemienie, 3 fazy linii, 1 neutralny, 2 sygnalizacyjne)
Złącze VDE-AR-E 2623-2-2
Elektryczny
Sygnał 1 faza AC
Ziemia Dedykowany pin
Maks. Napięcie 440 V
Maks. aktualny 63 A
GBT 20234 (AC).svg
Pinout
Pinout dla GB/T 20234.2 (interfejs męski)
CC Potwierdzenie ładowania sygnalizacja przed wstawieniem
CP Pilot kontrolny sygnalizacja po wstawieniu
PE Ziemia ochronna pełnoprądowy system uziemienia ochronnego — średnica 6 milimetrów (0,24 cala).
N Neutralny AC jednofazowy
L1 Linia 1 AC jednofazowy
L2 Linia 2 kontakt rezerwowy
L3 Linia 3 kontakt rezerwowy
Zobacz też: Złącze typu 2

Standard AC (GB/T 20234.2) wykorzystuje złącza męskie i żeńskie fizycznie kompatybilne z europejskim złączem typu 2 , ale z różnymi konfiguracjami i sygnalizacją. Podczas gdy europejska implementacja typu 2 (IEC 62196-2 typ 2) wykorzystuje złącze żeńskie i męski wlot samochodowy , norma GB/T 20234.2 określa złącze męskie i żeński wlot samochodowy . Zarówno norma IEC 62196-2 typ 2, jak i norma GB/T 20234.2 określają żeńskie gniazdko i wtyczkę męską . Ponadto GB/T 20234.2 wykorzystuje sygnały CC/CP (potwierdzenie ładowania i pilot kontrolny) zamiast sygnalizacji PP/CP (pilot zbliżeniowy i pilot kontrolny).

wtyku męskiego i złącza mają kształt spłaszczonego koła o nominalnej średnicy zewnętrznej 51 mm (2,0 cala); spłaszczony odcinek zmniejsza to do 44 mm (1,7 cala), mierząc od góry do dołu.

Umożliwia tryb 2 (250 V) lub tryb 3 (440 V) jednofazowego ładowania prądem przemiennym odpowiednio do 8 lub 27,7 kW. W Trybie 2 zasilanie dostarczane jest prądem 10/16/32A i napięciem 250V. W Trybie 3 zasilanie dostarczane jest prądem 16/32/63A i napięciem 440V. Chociaż siedmiostykowy interfejs może przekazywać trójfazowe zasilanie prądem zmiennym, obecna implementacja jest ograniczona do zasilania jednofazowego.

Ogólnie rzecz biorąc, prędkość ładowania jest również ograniczona przez pokładową ładowarkę pojazdu, która zwykle ma mniej niż 10 kW. Ładowarka pokładowa przetwarza prąd zmienny na prąd stały.

Szybkie ładowanie prądem stałym

GB/T 20234.3 — 2015
Typ Ładowanie pojazdów elektrycznych
Specyfikacje ogólne
Długość 45 mm (1,8 cala), męskie złącze pojazdu
Średnica 65 mm (2,6 cala), męski
Szerokość 65 mm (2,6 cala), męski
Wysokość 60,8 mm (2,39 cala), męski
Szpilki 9 (1 uziemienie, 2 zasilanie prądem stałym, 2 zasilanie pomocnicze, 4 sygnalizacja)
Elektryczny
Sygnał DC
Ziemia Dedykowany pin
Maks. Napięcie 1000 W
Maks. aktualny 250 A
GBT 20234 (DC).svg
Pinout Pinout
dla GB/T 20234.3 (męski interfejs złącza pojazdu )
S+ / S- Ładowanie komunikacji CAN_H / CAN_L
CC1 / CC2 Potwierdzenie ładowania sygnalizacja po wstawieniu
DC+ / DC- Główne zasilanie prądem stałym pozytywny Negatywny
PE Ziemia ochronna pełnoprądowy system uziemienia ochronnego
A+ / A- Pomocnicze zasilanie prądem stałym +/-30V, 20A

Standard szybkiego ładowania DC (GB/T 20234.3) wykorzystuje inne, większe złącze i pozwala na szybkie ładowanie z mocą do 250 kW, prądem 80/125/200/250A i napięciem 750-1000V. Jednak częściej spotykane są ładowarki o mocy 50 kW lub inne o niższej mocy znamionowej, które zazwyczaj zachowują minimalne napięcie GB/T 750 V, ale z różnymi prądami znamionowymi. Niektóre ładowarki mogą być zgodne z fizyczną wtyczką określoną przez GB/T 20234.3, ale nie ze standardowymi ograniczeniami mocy GB/T, przy użyciu napięcia niższego niż 750 V, na przykład 500 V.

Męskie złącze samochodowe ma spłaszczony okrągły kształt, podobny do złącza typu 2 używanego do jednofazowego ładowania prądem zmiennym. Złącze ładowania DC określone w GB/T 20234.3 ma nominalną średnicę zewnętrzną 65 mm (2,6 cala); spłaszczony wierzchołek zmniejsza wysokość od góry do dołu do 60,8 mm (2,39 cala). Do sygnalizacji służą cztery piny: dwa do potwierdzenia ładowania (CC1 / CC2) oraz dwa do komunikacji po magistrali CAN (S+ / S-). Ponadto złącze GB/T 20234.3 zapewnia do 600 W pomocniczego zasilania prądem stałym przy 30 V/20 A (A+ / A-).

Według stanu na grudzień 2019 r. 40% wszystkich sprzedanych do tej pory pojazdów elektrycznych wyposażonych w funkcję szybkiego ładowania prądem stałym było wyposażonych w gniazda GB/T 20234.3, co stanowi wiele w porównaniu z drugim najbardziej rozpowszechnionym gniazdem (własne gniazdo Tesli, z 19% udziałem), co odzwierciedla skala rynku pojazdów elektrycznych w Chinach. CCS (Combo1 + Combo2) uplasował się na trzecim miejscu z 17% udziałem, w tym europejskimi pojazdami Tesla wyposażonymi w porty CCS Combo2, a tuż za nim uplasował się CHAdeMO (15%).

Maksymalna prędkość ładowania jest ograniczona różnymi czynnikami poza pełną mocą znamionową ładowarki. Na przykład:

  • Niektóre ładowarki mogą nie być w stanie dostarczyć pełnej mocy znamionowej, jeśli napięcie akumulatora samochodowego jest zbyt niskie, ponieważ wymagany pobór prądu przekroczyłby prąd znamionowy ładowarki.
  • Niektóre samochody, nawet jeśli odpowiadają maksymalnemu napięciu dostarczanemu przez ładowarkę, mogą nie być w stanie obsłużyć pełnej mocy znamionowej, ponieważ wysoki pobór prądu może spowodować nadmierne ciepło.
  • Samochody o napięciu akumulatora wyższym niż napięcie znamionowe ładowarki w ogóle nie będą mogły ładować (np. ładowarki o minimalnym napięciu GB/T 750 V nie będą w stanie naładować akumulatora 800 V), chociaż niektóre, takie jak Hyundai GMP i Porsche Taycan mogą nadal korzystać z ładowarek o niższym napięciu dzięki zastosowaniu przetwornicy podwyższającej napięcie.

Wkrótce po opublikowaniu standardu GB/T 20234.3-2015 w 2015 r. praktyczne doświadczenie wykazało, że system blokowania nie działał tak dobrze, jak powinien, a złącze zbyt łatwo ulegało uszkodzeniu. Chociaż zaplanowano zmiany w standardzie 20234.3, stało się jasne, że potrzebne jest nowe, bardziej wytrzymałe złącze. Od 2022 r. China Electricity Council i CHAdeMO współpracują nad opracowaniem nowego, ujednoliconego ChaoJi system zdolny do dostarczania prądu stałego z maksymalną mocą 900 kW, prądem 600 A i napięciem 1500 V. Planuje się, że nowy system zastąpi zarówno GB/T DC, jak i CHAdeMO, i będzie zapewniał kompatybilność wsteczną dla GB/T DC, CHAdeMO i CCS, wszystkie z adapterami.

Sygnalizacja

Złącze GBT wykorzystuje do sterowania sygnalizację CAN BUS , w szczególności GB/T 27930-2015 jest w dużej mierze oparte na protokole sieciowym SAE J1939 . Różni się to od protokołu sterowania komunikacją linii energetycznej (PLC) używanego w konkurencyjnym standardzie CCS, który wywodzi się z europejskiego złącza typu 2 i północnoamerykańskich standardów SAE J1772 (typ 1) dotyczących ładowania prądem przemiennym.

Sygnały sterują procesami ładowania, takimi jak inicjacja i rozpoznawanie uścisku dłoni, konfiguracja natężenia i napięcia, ładowanie i wstrzymywanie ładowania. Komunikacja ładowania jest zdefiniowana w GB/T 27930-2015 przy użyciu sygnałów cyfrowych zgodnych z protokołem magistrali CAN 2.0B z szybkością 250 kbit/s. W pierwszym uścisku dłoni etapie, łączone są styki komunikacyjne ładowania S+/S-, następnie podłączane są pomocnicze styki zasilania A+/A-. EVSE wysyła sygnał uzgadniania do systemu monitorowania akumulatora EV (BMS), aby potwierdzić połączenie S+/S-, a gdy BMS odpowie twierdząco, EVSE rozpoczyna monitorowanie izolacji, a następnie wysyła do BMS odpowiedni komunikat dotyczący bezpieczeństwa izolacji. Gdy BMS potwierdzi komunikat o bezpiecznej izolacji, EVSE i BMS rozpoczną kolejną konfigurację parametrów ładowania scena. Na tym etapie BMS wysyła parametry ładowania akumulatora do EVSE, a EVSE odpowiada maksymalną pojemnością wyjściową; po potwierdzeniu tego komunikatu przez BMS, BMS ocenia, czy EV spełnia warunki do ładowania, a następnie wysyła komunikat, że BMS jest gotowy. Po potwierdzeniu sygnału gotowości BMS EVSE sprawdza, czy ładowarka jest gotowa i wysyła sygnał gotowości ładowarki z powrotem do BMS; po potwierdzeniu przez BMS sygnału gotowości do ładowania następuje kolejne ładowanie zaczyna się etap. Na tym etapie BMS wysyła sygnały rozpoczęcia ładowania i aktualny stan baterii do EVSE, który odpowiednio dostosowuje prąd wyjściowy w ciągłej pętli sprzężenia zwrotnego, dopóki BMS lub EVSE nie wyśle ​​komunikatu o zatrzymaniu ładowania.

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=GB/T_charging_standard&oldid=1136277602 ”