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汽車制造商要求加州放寬自動駕駛汽車測試規則

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時間:1900/1/1 0:00:00

自從電動汽車出現以來,充電接口的標準化一直是一個重要問題。收費標準的升級將不可避免地導致車輛的調整。如何減少和避免由于充電標準的調整而導致的車輛設計的劇烈變化,是每一位電動汽車設計工程師必須考慮的問題。

充電接口標準修訂過程

電動汽車充電接口標準是電動汽車行業的基本標準,統一的接口標準是電動車順利推廣的重要依據。在電動汽車行業快速發展的過程中,工信部等部委及時發布了相關標準規范,引導行業健康有序發展。隨著試點工作的深入,標準與試點過程中發現的新問題同步升級。時隔五年,2015年12月底,工信部等五部委聯合發布了五個電動汽車充電相關國家標準升級版。新標準于2016年1月1日正式實施,新標準在原有標準的基礎上加強了安全要求。例如,新標準增加了充電接口溫度監測、電子鎖、絕緣監測和放電電路等功能,細化了直流充電車輛接口的安全保護措施。標準中明確禁止應用不安全的充電模式,可以有效避免觸電、設備燒壞等事故,確保電動汽車和用戶在充電過程中的安全。

收費標準升級帶來的新要求

為加快2015年新國標(以下簡稱新國標)的實施,國家發展改革委、能源局、工業和信息化部于2016年底發布了《電動汽車充電基礎設施接口新國標實施方案》,明確從2017年1月1日起,新安裝的充電基礎設施和新生產的電動汽車必須符合新的國家標準。《方案》要求穩步升級改造舊標準:(1)充電樁對策:改造舊標準充電基礎設施,充電服務運營商應根據當地新能源汽車發展的實際情況制定今年的改造時間表,力爭在2017年12月31日前完成改造任務。(2) 電動汽車響應標準:為升級舊標準電動汽車的接口,要求電動汽車制造商根據用戶要求,免費按照新國標升級舊充電插座,實現與符合新國標的充電設施互聯互通。對于未能按照新標準進行改革可能帶來的潛在風險,應向業主提供必要的安全提示。與車輛充電接口硬件變化相關的內容主要包括:當充電電流大于16A時,車輛充電插座(不區分交流和直流插座)應配備具有溫度檢測和過熱保護功能的溫度監測裝置。此外,車輛交流充電插座還應具有鎖定功能,以防止充電過程中意外斷開。如果未可靠鎖定,則應停止或不啟動充電。

《建議》要求,新開發的電動汽車直流充電插座必須配備溫度檢測裝置。如果配備3KW以上OBC的車輛的交流充電端口必須配備溫度檢測和電子鎖定裝置,則應逐步改造已投放市場的電動汽車;

過去,充電管理功能大多由BMS完成,BMS通常安裝在電池組內部,因此充電接口的升級會導致電池組的設計變化。如果為電池組外部信號插座預留的接口不足,則需要更換電池組上的低壓信號插座,以滿足新國標要求的接口。這些信號包括四個溫度通道和一個電子鎖,至少需要增加11條信號線,這將帶來巨大的工作量,即使對于已經定型投產的電動汽車來說,實施起來也太昂貴了。

世界通用設計方案

事實上,電動汽車的充電接口本身就是一個很容易改變的接口。除了標準不斷升級帶來的變化外,如果電動汽車銷往不同的國家,必須配備當地標準的充電接口,因此充電接口的變化是不可避免的,如下圖所示。

充電接口與電池組過多耦合不是最佳設計方案,設計應盡可能解耦。日產的明星車型LEAF將交流和直流充電接口集成為一個獨立的組件,并在不同國家安裝不同標準的模塊,因此局部變化不會影響車輛的其他部件,這是一個更合理的設計方案。

國產電動汽車推薦設計方案

為了應對多變的充電接口需求,車輛的系統架構必須有針對性,需要從整車的角度重新劃分功能,以分離多變的充電界面,如下圖所示。

在車輛充電插座附近安裝了一個獨立的充電管理單元。在收集和處理新國標要求的多達14個信號后,它可以與電池組中的BMS進行CAN通信,也可以通過CAN總線直接與VCU進行通信,簡化了充電接口與BMS或VCU之間的連接線束。當充電接口發生變化時,只需要調整充電管理單元的軟件或硬件,這對電動汽車的其他相關部件幾乎沒有影響。

科力科技配套產品

充電管理模塊C05A1

該公司于2016年11月發布了充電管理模塊C05A1。充電管理模塊C05A1可以完成上圖中充電管理單元的所有功能,并支持充電激活和低功耗睡眠功能。它已批量應用于多個乘用車項目,可以大大簡化整車線束,方便整車設計。該模塊還可應用于已量產定型的車輛的新國標改造升級。

C05A1充電管理模塊通過全面的汽車電子測試滿足乘用車的可靠性要求,其中環境適應性和可靠性測試符合ISO16750標準的要求。同時,它具有優異的EMC性能,EMI符合CISPR25標準LEVEL3的要求,EMS通過了ESD和BCI等多項汽車電子抗擾度測試。該模塊的防水等級達到IP66,可以直接安裝在充電插座附近。自從電動汽車出現以來,充電接口的標準化一直是一個重要問題。收費標準的升級將不可避免地導致車輛的調整。如何減少和避免由于充電標準的調整而導致的車輛設計的劇烈變化,是每一位電動汽車設計工程師必須考慮的問題。

充電接口標準修訂過程

電動汽車充電接口標準是電動汽車行業的基本標準,統一的接口標準是電動車順利推廣的重要依據。在電動汽車行業快速發展的過程中,工信部等部委及時發布了相關標準規范,引導行業健康有序發展。隨著試點工作的深入,標準與試點過程中發現的新問題同步升級。時隔五年,2015年12月底,工業和信息化部……

信息技術等五部委聯合發布了電動汽車充電相關國家標準的五個升級版本。新標準于2016年1月1日正式實施,新標準在原有標準的基礎上加強了安全要求。例如,新標準增加了充電接口溫度監測、電子鎖、絕緣監測和放電電路等功能,細化了直流充電車輛接口的安全保護措施。標準中明確禁止應用不安全的充電模式,可以有效避免觸電、設備燒壞等事故,確保電動汽車和用戶在充電過程中的安全。

收費標準升級帶來的新要求

為加快2015年新國標(以下簡稱新國標)的實施,國家發展改革委、能源局、工業和信息化部于2016年底發布了《電動汽車充電基礎設施接口新國標實施方案》,明確從2017年1月1日起,新安裝的充電基礎設施和新生產的電動汽車必須符合新的國家標準。《方案》要求穩步升級改造舊標準:(1)充電樁對策:改造舊標準充電基礎設施,充電服務運營商應根據當地新能源汽車發展的實際情況制定今年的改造時間表,力爭在2017年12月31日前完成改造任務。(2) 電動汽車響應標準:為升級舊標準電動汽車的接口,要求電動汽車制造商根據用戶要求,免費按照新國標升級舊充電插座,實現與符合新國標的充電設施互聯互通。對于未能按照新標準進行改革可能帶來的潛在風險,應向業主提供必要的安全提示。與車輛充電接口硬件變化相關的內容主要包括:當充電電流大于16A時,車輛充電插座(不區分交流和直流插座)應配備具有溫度檢測和過熱保護功能的溫度監測裝置。此外,車輛交流充電插座還應具有鎖定功能,以防止充電過程中意外斷開。如果未可靠鎖定,則應停止或不啟動充電。

《建議》要求,新開發的電動汽車直流充電插座必須配備溫度檢測裝置。如果配備3KW以上OBC的車輛的交流充電端口必須配備溫度檢測和電子鎖定裝置,則應逐步改造已投放市場的電動汽車;

過去,充電管理功能大多由BMS完成,BMS通常安裝在電池組內部,因此充電接口的升級會導致電池組的設計變化。如果為電池組外部信號插座預留的接口不足,則需要更換電池組上的低壓信號插座,以滿足新國標要求的接口。這些信號包括四個溫度通道和一個電子鎖,至少需要增加11條信號線,這將帶來巨大的工作量,即使對于已經定型投產的電動汽車來說,實施起來也太昂貴了。

世界通用設計方案

事實上,電動汽車的充電接口本身就是一個很容易改變的接口。除了標準不斷升級帶來的變化外,如果電動汽車銷往不同的國家,必須配備當地標準的充電接口,因此充電接口的變化是不可避免的,如下圖所示。

充電接口與電池組過多耦合不是最佳設計方案,設計應盡可能解耦。日產的明星車型LEAF將交流和直流充電接口集成為一個獨立的組件,并在不同國家安裝不同標準的模塊,因此局部變化不會影響車輛的其他部件,這是一個更合理的設計方案。

國產電動汽車推薦設計方案

為了應對多變的充電接口需求,車輛的系統架構必須有針對性,需要從整車的角度重新劃分功能,以分離多變的充電界面,如下圖所示。

在車輛充電插座附近安裝了一個獨立的充電管理單元。在收集和處理新國標要求的多達14個信號后,它可以與電池組中的BMS進行CAN通信,也可以通過CAN總線直接與VCU進行通信,簡化了充電接口與BMS或VCU之間的連接線束。當充電接口發生變化時,只需要調整充電管理單元的軟件或硬件,這對電動汽車的其他相關部件幾乎沒有影響。

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充電管理模塊C05A1

該公司于2016年11月發布了充電管理模塊C05A1。充電管理模塊C05A1可以完成上圖中充電管理單元的所有功能,并支持充電激活和低功耗睡眠功能。它已批量應用于多個乘用車項目,可以大大簡化整車線束,方便整車設計。該模塊還可應用于已量產定型的車輛的新國標改造升級。

C05A1充電管理模塊通過全面的汽車電子測試滿足乘用車的可靠性要求,其中環境適應性和可靠性測試符合ISO16750標準的要求。同時,它具有優異的EMC性能,EMI符合CISPR25標準LEVEL3的要求,EMS通過了ESD和BCI等多項汽車電子抗擾度測試。該模塊的防水等級達到IP66,可以直接安裝在充電插座附近。

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