近年來，影響電動汽車推廣的兩大主要因素是里程焦慮和充電焦慮。隨著動力電池技術的不斷突破，電動汽車續(xù)航里程逐漸提高。與此同時，充電反而變成了一個核心技術問題，甚至成為中外新一輪技術競爭的焦點問題，及時、快速地電能補給已經成為電動汽車產業(yè)發(fā)展必須面臨解決的需求。直流充電由干充電電流大、充電時間短，已經成為各國爭相投入研發(fā)的領域。
隨著電動汽車充電基礎設施的建設，充電兼容性問題漸漸成為影響充電便利性的主要因素?！禛B/T 27930—2015電動汽車非車載傳導式 充電機與電池管理系統(tǒng)之間的通信協(xié)議》、《GB/T 18487.1—2015 電動汽車傳導充電系統(tǒng)第1部分 通用要求》和《GB/T 20234—2015 電動汽車傳導充電用連接裝置第3部分：直流充電接口》(以下簡稱“新國標)2015年已經正式發(fā)布，新能源汽車的充電系統(tǒng)紛紛按照新國標進行改造和設計。隨后，中汽研汽車檢驗中心圍繞新國標展開了試驗室測試，測試主要從車輛單邊測試、充電樁單邊測試以及車樁匹配測試3個方面進行，通過充電過程中的時序、通信及功能方面出現(xiàn)的問題發(fā)現(xiàn)電動汽車的充電兼容性已逐漸成為影響新能源汽車發(fā)展的重要因素。
為了更好地了解市面上的真實情況，本研究在試驗室測試成果的基礎上展開，針對試驗室測試中出現(xiàn)的問題及試驗室與現(xiàn)場環(huán)境的差異，設計了現(xiàn)場測試的方案，選取了市面上10余種主流車型、京津冀、上海、深圳等地40余個直流充電站進行了測試，測試車輛的選取方式以4S店隨機選取與租用共享電動汽車為主，測試場地的選取采用運營商主動申報和APP隨機選取相結合的方式。下面將對測試過程中遇到的問題進行分類整理并進行分析。
電動汽車與直流充電樁兼容性測試現(xiàn)場
1、測試方案設計
在試驗室的充電兼容性測試中，問題集中發(fā)生在通信、時序以及功能性等幾個方面?；谏鲜鰡栴}，項目組選用了群菱能源設計生產的便攜式直流充電樁測試設備AEVT-7510S，設備可實現(xiàn)充電樁充電電壓、電流、電能、輔助電源電壓、CC2電壓、充電狀態(tài)實時監(jiān)控。
按照GB/T 27930—2015新國標非車載充電機與BMS通信協(xié)議完成物理連接、充電電壓監(jiān)測、充電電流監(jiān)測、充電狀態(tài)測試、通信狀態(tài)測試、自動充電響應、控制時序故障仿真等試驗項目，可在安裝調試工程結束之后快速判斷充電樁是否符合標準技術要求，并對充電樁故障進行全方位診斷。
AEVT-7510S便攜式直流充電樁測試設備由125A標準直流充電樁插座、連接確認電路、工控機、CAN通訊模塊、車輛BMS控制程序、電池電壓模擬器、測試負載、8寸LED觸控屏等組成，設備體積小，重量輕，方便現(xiàn)場測試。該設備已經廣泛應用于各級計量檢測部門和充電樁運維單位，蔚來、寶馬、特斯拉、南瑞、特來電、平高電氣、追日等數(shù)百家新能源車企、樁企也采購配備了群菱的檢測設備。
2、測試結果分析
1) 充電結束后充電槍不歸位，隨處放置
充電接口的試驗室測試是依據(jù)GB/T20234.12015，在—現(xiàn)場被隨意放置的充電槍會在來往車輛的行駛過程中反復輾壓，在這種情況下，即使是通過測試的充電槍，也無法保證其耐久性。
2) 燃油車占位
目前充電樁的數(shù)笠還沒有完全滿足使用需求，而北京、上海等地停車位相對稀缺就導致有的車主把車停到充電位上，使得本就緊張的充電資源在這種情況下愈加凸顯。
3) 電動汽車充電口位置問題
有的電動汽車充電接口設置在車身的一側，如果充電樁在路邊且電動汽車的充電接口和充電樁在相反的位置，而充電線長度不夠，就無法進行充電，如圖4所示。
4) 充電APP不能反應充電站點的實際情況
當車主到達目的地后發(fā)現(xiàn)站點是私人樁或者充電樁處千不可用狀態(tài)，會造成充電焦慮，如果下一個可用樁在較遠的地方可能導致電動汽車電量耗盡而無法行駛。
3、充電接口問題
1) 插頭與插座之間存在干涉
車輛插頭與車輛插座尺寸均滿足標準要求，但由于車輛內部空間尺寸設計問題而導致的干涉情況，可能引起充電失敗；另外，干涉還可能導致插頭插座雖未完全插合，但是充電可以正常進行，而使得接口處過熱，引發(fā)充電接口的燒蝕，甚至引起火災。
2) 充電接口燒蝕
有一部分原因是由千長期充電發(fā)熱導致的老化；還有一部分是因為不同廠家的充電接口在匹配時由千存在干涉，不能完全接觸引起，若一個充電槍出現(xiàn)了燒蝕的情況，那么該充電槍在給車輛進行充電時會有傳染的現(xiàn)象，因此燒蝕現(xiàn)象一旦出現(xiàn)，將會大面積破壞車輛接口及充電設施接口，嚴重的情況下還會引起火災。
2.3 絕緣檢測間題
GB/T18487.1—2015附錄B.3.3中的非車載充電機自檢中規(guī)定：在車輛接口完全連接后，閉合K3和K4,使低壓輔助供電回路導通；閉合K1和K2,進行絕緣檢測，絕緣檢測時的輸出電壓應為車輛通信握手報文內的最高允許充電總電壓和供電設備額定電壓中的較小值。通過測試采集到的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)有以下3種違反規(guī)定的情況。
AEVT-7510S便攜式直流充電樁測試系統(tǒng)
1) 插槍后直接有電壓
插槍后直接有充電電壓并且沒有絕緣檢測就進行充電，這樣可能導致用戶在插槍時就有觸電的危險，對車輛本身也有可能造成過壓的風險。
2) 插槍后沒有進行絕緣檢測
插槍后沒有進行絕緣檢測，充電樁就響應電動汽車的充電需求，如果此時有絕緣故障，可能在充電過程中給用戶帶來觸電的風險。
3) 利用最低輸出電壓進行絕緣檢測
利用充電樁可輸出的最低電壓(200V)進行絕緣檢測，而不是BHM和供電設備額定電壓里的較小值，這種處理方式會降低絕緣檢測的電壓，不符合國標的要求。插槍后，CC1:0V-4V，CC2：0V-2.4V-4.8V，由于絕緣檢測影響了CC2電路連接，絕緣檢測后CC2電壓降為0,導致BMS沒有喚醒。
在已經進行的測試中，無法充電的現(xiàn)象只屬于少數(shù)，但充電過程中暴露出了很多充電安全問題。從測試結果的分析可以看出，任何個細節(jié)都會導致安全隱患，市場對千充電安全的規(guī)范需求日益迫切，新國標的嚴格遵守也勢在必行。
