我国主导力推电动汽车ChaoJi传导充电技术标准

新一代ChaoJi充电技术是一套完整的电动汽车直流充电系统解决方案。...

2020年6月19日，新一代电动汽车充电技术中日联合发布会在线举行。发布会上，国家电网有限公司与日本CHAdeMO协议会（日本电动汽车快速充电器协会）围绕新一代电动汽车充电技术，分别发布《电动汽车ChaoJi传导充电技术白皮书》和CHAdeMO3.0标准，中国电力企业联合会与CHAdeMO协议会共同启动ChaoJi产业化发展路线研究工作，标志着ChaoJi充电技术基本成熟，迈入标准制定与产业应用新阶段。

新一代ChaoJi充电技术是一套完整的电动汽车直流充电系统解决方案，针对国际上现有充电系统存在的问题，在充电安全、充电功率、结构设计、向前兼容性及未来应用等方面进行了全面提升。目前实车测试结果显示，ChaoJi充电技术最大充电电流达360安培，未来充电功率可达900千瓦，电动汽车充电5分钟即可行驶400公里。该技术具有广泛的应用前景，可在覆盖主流乘用车领域的同时，满足重载车辆等车型的特殊需求。

此次发布的《电动汽车ChaoJi传导充电技术白皮书》系统梳理了新一代充电技术的研究背景和现状，重点对新一代ChaoJi充电系统、通信协议及连接组件技术方案进行阐述，并提出技术标准计划和产业规划。中日双方专家认为，白皮书的发布为世界提供了完整快捷、安全兼容、低成本的充电系统解决方案，将有力促进ChaoJi充电技术的加快成熟和国际化，降低电动汽车研发制造成本，扩大普及范围，提升用户便利度。中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高表示，ChaoJi充电技术将在解决电动汽车充电安全及耐久性问题上发挥积极作用。

标准制定工作历程

2016年3月，中国电力企业联合会、国家电网有限公司联合国内外电动汽车、动力电池、充电设备及充电连接器等产业链上下游企业，召开了第一次大功率充电技术研讨会，开启了我国大功率充电技术的预研工作，针对传导式大功率充电技术合作开展了一系列研究工作。

2017年5月，能源行业电动汽车充电设施标准化技术委员会成立大功率充电技术与标准预研工作组，初步确定了我国新一代支持大功率充电技术的充电接口的发展路线和技术要点，开展了新一代充电接口方案可行性论证，启动了支持大功率的新一代充电技术标准编制和示范项目建设工作。2017年10月，我国与德国签署了开展大功率充电技术及标准合作协议，德方深入参与了我国大功率充电技术研发、新接口设计方案和示范项目建设工作。

2018年新一代充电接口在大功率充电技术研究、样机研制方面取得突破，确定了七针方案的新型充电技术接口和方形端面的设计方案，明确了通信协议、充电机、控制导引电路技术要点，完成了样机开发和试验。2018年8月，中国电力企业联合会与日本CHAdeMO协会（电动汽车快速充电器协会）签署了技术和标准合作协议，共同推动大功率充电技术研究与国际标准制定。

2019年先后在北京、上海、南京、济南、许昌、深圳和常州等地建成投运大功率充电示范工程，并开展了实车测试，针对不同车型与不同设备厂商进行了整车充电、接口性能安全以及充电兼容性测试，实现最大输出电流500A，输出电压200V～750V，输出功率360kW，同步取得了大量实测数据，为后续方案设计优化提供了依据。

2019年7月，在日本举办的第一届新型充电接口项目国际会议上，正式将我国提出的新一代充电技术命名为ChaoJi。来自中国、日本、德国、荷兰、意大利、澳大利亚等国的专家成立联合工作组，共同推进ChaoJi项目的技术研究、验证和国际化。

2019年10月，在中国上海举办电动汽车大功率充电技术与标准预研工作总结会，全面展示研究成果，获得IEC TC69主席及各国参会专家的广泛认可。

新标准的技术特点

ChaoJi充电系统并不简单指大功率充电接口，它是一套系统的电动汽车直流充电解决方案，包括控制导引电路、通信协议、连接装置的设计和兼容性，充电系统的安全性，大功率工况下的热管理等。ChaoJi充电系统是面向世界统一的方案，使同样一台电动汽车在不同国家，均可适用相应国家的充电系统。

（1）ChaoJi充电系统

ChaoJi充电系统在安全性能上与现有系统相比有了大幅提升。制定新的控制导引电路方案，增加了硬节点信号设计，当故障发生时，利用信号量快速通知对端及时做出快速反应保证充电安全。建立整个系统的安全模型，优化绝缘监测性能，明确I2t、y电容、PE导线选择、最大短路容量、PE断线等一系列安全问题。同时，在热管理系统上进行了重新的评估和设计，提出了对充电连接装置的测试方法。

ChaoJi充电系统可实现向前兼容与向后兼容，在不对原有设备做任何改造的前提下平滑升级。向前兼容可以选择两种方式，一是利用低成本的适配器仅做物理尺寸转换，实现连接器的向前兼容。二是采用双接口的方式以解决充电设备的向前兼容的问题。向后兼容方面，控制导引电路预留了机械编码，提供了兼容小功率充电系统、超大功率充电系统、V2X、机械辅助供电等技术升级方案。

（2）ChaoJi通信协议

ChaoJi充电系统对现有充电通信协议进行了深入的分析和对比，确定其技术路线。首先在通讯方式上，对比分析现有PLC、CAN 、以太网三种不同通信方式后，选择采用CAN通信的方式。同时预留了未来可无缝升级到更先进的以太网通信的设计。其次，在通讯功能上，在当前的版本上增加完善通信协议版本信息、扩充大电流充电范围、增加温度监控信息、放电功能、热管理功能、新控制导引电路的新功能（如预约充电）的信息交互以及即插即充等功能。同时，为了明确故障等级及处理方式，对故障信息进行了完善和分类。在新一代的通信协议里将增加包括即插即充、双向充电、身份识别、信息安全等最新技术的支持，以适应未来发展的需要。

（3）ChaoJi充电接口

ChaoJi充电接口采用7针端面设计方案，电压等级可达1000（1500）V，最大电流可达600A。ChaoJi充电接口在设计上减小了整体尺寸，优化了配合公差，降低了功率端子尺寸，满足IPXXB安全要求。同时设计插拔物理导向，加深了插座前端导向插入深度，符合人体工程要求。另外电子锁从原来的枪端移到车端，提升锁的可靠性。ChaoJi充电接口是目前国际方案中尺寸最小、功率传输最大方案，强度等同或超过了目前国际上四个方案的最高机械性能指标。同时与现有充电接口组合灵活，满足不同系统配置和扩充需求，非常有利于车企车型设计。