目前國內針對電動汽車充電設備適用的是《 GB/T 18487.1-2001 電動車輛傳導充電系統一般要求》、《GB/T 18487.2-2001 電動車輛傳導充電系統電動車輛與交流/直流電源的連接要求》、《GB/T 18487.3-2001 電動車輛傳導充電系統電動車輛與交流/直流充電機(站)》三個2001年頒布的推薦性國家標準。

　　隨著電動汽車整車的高速發展，特別是近年來充電設備和動力電池技術的不斷發展，原有2001版標準的不適應性越來越明顯。

　　2011年底中國電器工業協會、中國電力聯合會和中國汽車聯合會三家共同向中國標準化委員會提交了修訂GB/T 18487系列標準的建議。

　　作為從事電動汽車充電設備產品檢測和標準化研究的科技人員，在GB/T 18487系列標準修訂前，對該標準的修訂充滿了無限的技術期待。

　　因此，本文羅列了一些筆者不成熟的考慮，內容如下：

　　一、 不同介質的動力電池對充電設備的影響

　　按照某動力電池36V10AH的技術要求，采用錳鋰材料需要10節單體電池組合而成，重量為5.3kg，價錢為600元，可以循環使用6個月。

　　而采用鐵鋰材料需要12節單體電池組合而成，重量為7.0kg，價錢為800元，可以循環使用2年左右。

　　在南方地區，夏天路面溫度往往都超過40攝氏度，采用錳鋰動力電池就必須加裝制冷降溫設備。

　　在北方地區，冬天溫度有很長時間處于零下20攝氏度，采用鐵鋰動力電池就必須加裝制熱保溫設備。

　　從目前的現狀分析，采用錳鋰還是鐵鋰都有明顯的優缺點，相信在今后一段時期，兩種介質的動力電池都將長期存在，這對充電設備的性能指標也提出了不同的要求。

　　”十二五”電動汽車規劃確定：重點研究新型鋰離子動力電池。研究開發鎳基氧化物層狀錳系和釩系硅酸鹽系正極，以及高電位型聚陰離子系及其氟化物系正極;高容量錫基硅基等合金系負極材料;寬電化學窗口高電導高安全性的新型電解質體系和新型隔膜等。研究新型鋰離子動力電池設計性能預測安全評價及安全性新技術。

　　新體系動力電池方面，重點研究金屬空氣電池多電子反應電池和自由基聚合物電池等，并通過實驗技術驗證，建立動力電池創新發展技術研發體系。因此為適應不同介質的動力電池，保證電池的使用壽命，在新標準制訂中應該重點考慮增加有關的評價指標。

　　二、 充電、換電模式對充電設備的影響

　　很長一段時間，電動汽車充電模式和換電模式的爭論一直不停。

　　充電派羅列了整車安全、電池歸屬、服務網點等等作為支持理據。而換電派也羅列了交通堵塞、電池價格、電網沖擊等等作為支持理據。

　　隨著”十二五”電動汽車規劃明確電動汽車采用換電模式為主，充電模式作為補充的國家戰略定位后。電動汽車整車研制，電池箱技術開發和充換電設備研制才邁入正軌。

　　換電模式對充電設備的影響是不言而喻的。目前IEC61851標準很大程度是根據充電模式制訂的，如何在新標準修訂中體現出換電模式，也是標準修訂組必須面對的。

　　三、根據服務的對象修訂充電設備相關指標

　　根據”十二五”電動汽車規劃車型開發”兩頭擠”的政策。我國中高級轎車的純電驅動平臺技術尚不成熟，需要繼續研究開發，目前只作為科技跨越的重點研究內容。

　　與此同時，對于電動汽車科技發展，充分發揮我國技術特色產業化優勢和市場潛力，在城市公共用車和私人小型轎車上優先發展”純電驅動”電動汽車，形成”兩頭擠”發展格局，啟動大規模市場;然后滾動發展，逐步擠占中高檔燃油轎車這一市場空間。

　　一方面，要以城市公交車為重點，在現有常規混合動力大客車推廣應用的基礎上，加強純電驅動的可充電式/里程延長式電動大客車的開發推廣力度;并繼續開展電動大客車與燃料電池-動力蓄電池的電-電混合式大客車的研發和示范。

　　另一方面，發展小型電動汽車。燃油汽車小型化和電動汽車小型化是全球主流趨勢，中國最具技術特色產業優勢和市場潛力。小型電動汽車可以成為我國汽車工業自主創新的重要突破口，可以滿足我國快速城市化進程中交通可持續發展需求，可以促進我國電動汽車與充電設施以及電池產業之間的良性互動和滾動發展，可以形成大規模市場需求。

　　因此充電設備的相關技術指標就應該圍繞上述規劃進行調整，不能再走老標準的舊路子，造成小車標準嚴，大車標準松，部分指標還缺失的現象。

　　四、不同的通信協議對充電設備的影響

　　PLC(IPv6與IPv4)和CAN技術各有特點，如何選擇適合中國國情的通信協議，對充電設備乃至整車技術都具有決定性意義，類似換電模式和充電模式之爭。

　　1. PLC總線技術

　　PLC(IPv6與IPv4)可以擁有更大的地址空間。IPv4中規定IP地址長度為32，即有232-1個地址;而IPv6中IP地址的長度為128，即有2128-1個地址。IPv6的地址分配一開始就遵循聚類(Aggregation)的原則，這使得路由器能在路由表中用一條記錄(Entry)表示一片子網，大大減小了路由器中路由表的長度，提高了路由器轉發數據包的速度。

　　增強的組播(Multicast)支持以及對流的支持(Flow-control)。這使得網絡上的多媒體應用有了長足發展的機會，為服務質量(QoS)控制提供了良好的網絡平臺。PLC(IPv6與IPv4)加入了對自動配置(Auto-configuration)的支持。使得網絡(尤其是局域網)的管理更加方便和快捷。在使用IPv6網絡中用戶可以對網絡層的數據進行加密并對IP報文進行校驗,這極大的增強了網絡安全.

　　2. CAN總線技術

　　Can網絡即控制器局域網CAN————Controller Area Network)屬于現場總線的范疇，它是一種有效支持分布式控制或實時控制的串行通訊網絡，其總線規范已被ISO國際標準化組織制定為國際標準，并被公認為是最有前途的現場總線之一。傳統汽車選擇的就是CAN技術。

　　通過遍布車身的傳感器，汽車的各種行駛數據會被發送到”總線”上，這些數據不會指定唯一的接收者，凡是需要這些數據的接收端都可以從”總線”上讀取需要的信息。Can總線的傳輸數據非常快，可以達到每秒傳輸32bytes有效數據，這樣可以有效保證數據的實效性和準確性。傳統的轎車在機艙和車身內需要埋設大量線束以傳遞傳感器采集的信號，而Can-Bus總線技術的應用可以大量減少車體內線束的數量，線束的減少則降低了故障發生的可能性。

　　CAN現場總線已經成為在儀表裝置通訊的新標準。它提供高速數據傳送, 在短距離(40m)條件下具有高速(1Mbit/s)數據傳輸能力,而在最大距離10000m時具有低速(5kbits/s)傳輸能力, 極適合在高速的工業自控應用上。CAN總線可在同一網絡上連接多種不同功用的傳感器(如位置,溫度或壓力等)。CAN-Bus的通訊協議建立在國際標準組織的開放系統互聯參考模型基礎上，主要工作在數據鏈路層和物理層，用戶可在其基礎上開發適應系統實際需要的應用層通信協議。

　　CAN的信號傳輸采用短幀結構，每一幀的有效字節數為8個，因而傳輸時間短，受干擾的概率低。當節點嚴重錯誤時，具有自動關閉的功能，以切斷該節點與總線的聯系，使總線上的其他節點及通信不受影響，故具有較強的抗干擾能力。

　　CAN總線的應用范圍遍及從高速網絡到低成本的多線路網絡，廣泛應用于控制系統中的各檢測和執行機構之間的數據通信。由于其設計成本低，通訊可靠，在電力系統中得到了廣泛應用，尤其是在早期的變電站綜合自動化系統建設中起了很大作用。

　　五、充電設備現場核驗項目

　　根據”十二五”電動汽車規劃，到2015年左右，在20個以上示范城市和周邊區域將建成由40萬個充電樁2000個充換電站構成的網絡化供電體系，滿足電動汽車大規模商業化示范能源供給需求。

　　這些已經落成的高危用電設備，也必須經常體檢以保障電動汽車的充換電安全。但是目前GB18487和IEC61851系列標準中都沒有針對現場核驗制訂的測試項目，如何在較短的時間內，制訂經濟合理的現場核查項目和核查試驗指標，是擺在充電設備標準修訂組面前的一大難題,又是必須解決的問題。

　　(作者系中國電器科學研究院高級工程師)

　　( 編輯/李艷嬌 )

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