GB/T laddningsstandard

GB /T-laddningsstandarden är en uppsättning GB/T- standarder, främst i GB/T 20234-familjen, för elfordons AC och DC snabbladdning som används i Kina . Standarderna reviderades och uppdaterades senast 2015 av Standardization Administration of China .

Översikt

GB/T-laddningsstandarderna är jämförbara med liknande standarder från Society of Automotive Engineers (SAE), International Electrotechnical Commission (IEC) och International Standards Organization (ISO) som tillhandahåller allmänna, fysiska och signaleringskrav för laddning av elfordon gränssnitt.

• GB/T 18487 tillhandahåller allmänna krav för ledande laddningssystem, motsvarande IEC 61851 .
• GB/T 20234 tillhandahåller fysiska krav för kontakter och gränssnitt, motsvarande IEC 62196 och SAE J1772 .
• GB/T 27930 tillhandahåller kommunikationskrav, motsvarande ISO 15118 och SAE J1772 .

Lista över standarder

De fem refererade GB/T-standarderna reviderades och släpptes den 28 december 2015:

1. GB/T 18487.1-2015 ledande laddningssystem för elfordon – Del 1: Allmänna krav
2. GB/T 20234.1-2015 Kontaktdon för att genomföra laddning av elfordon – Del 1: Allmänna krav
3. GB/T 20234.2-2015 Kontaktdon för att genomföra laddning för elfordon – Del 2: Växelströmsladdningsgränssnitt
4. GB/T 20234.3-2015 Kontaktdon för att genomföra laddning för elfordon – Del 3: Likströmsladdningsgränssnitt
5. GB/T 27930-2015 Kommunikationsprotokoll mellan extern ledande laddare och batterihanteringssystem för elfordon

Laddningsgränssnitt

Schematisk och terminologi

Vanlig terminologi:

• Uttag är det fysiska gränssnittet på laddstationen
• Pluggen är gränssnittet på anslutningskabeln som passar ihop med eluttaget
• Kontakten är gränssnittet på den motsatta änden av anslutningskabeln som passar ihop med fordonets inlopp
• Fordonsinlopp är det fysiska gränssnittet på elfordonet

I vissa fall är anslutningskabeln permanent monterad på laddstationen och uttag och stickpropp används inte.

Laddningslägen

GB/T 20234.1 definierar tre olika laddningslägen:

GB/T 20234.1 laddningslägen

Laddningsläge	Typ av koppling	Märkspänning	Märkström	maximal kraft
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 DC	80 A	250 kW
			125 A
			200 A
			250 A

AC-laddning

GB/T 20234.2—2015

GB/T AC laddstation hona uttag och anslutningskabel hankontakt ( blå). Ett hangränssnitt används för båda ändarna av anslutningskablar.
Typ	Laddning av elfordon
Produktionshistorik
Designer	Mennekes
Designad	2009
Producerad	2013
Allmänna specifikationer
Längd	34 mm (1,3 tum), hankontakt för fordon 44,5 mm (1,75 tum), hankontakt
Diameter	51 mm (2,0 tum), hane
Bredd	51 mm (2,0 tum), hane
Höjd	44 mm (1,7 tum), hane
Pins	7 (1 jord, 3 linjefaser, 1 neutral, 2 signalering)
Anslutning	VDE-AR-E 2623-2-2
Elektrisk
Signal	1 fas AC
Jorden	Dedikerad pin
Max. Spänning	440 V
Max. nuvarande	63 A
Pinout
Pinouts för GB/T 20234.2 (hane-gränssnitt)
CC	Laddningsbekräftelse	signalering före införing
CP	Kontrollpilot	signalering efter insättning
PE	Skyddande jord	helströms skyddande jordningssystem – 6 millimeter (0,24 tum) diameter
N	Neutral	enfas AC
L1	Linje 1	enfas AC
L2	Linje 2	reservkontakt
L3	Rad 3	reservkontakt

Se även: Typ 2-kontakt

AC-standarden (GB/T 20234.2) använder han- och honkontakter som är fysiskt kompatibla med den europeiska typ 2-kontakten , men med olika konfigurationer och signalering. Medan den europeiska implementeringen av typ 2 (IEC 62196-2 typ 2) använder en honkontakt och ett hanfordonsinlopp , specificerar GB/T 20234.2 en hankontakt och ett honanslutning för fordon . Både IEC 62196-2 Typ 2 och GB/T 20234.2 anger ett honuttag och hankontakt . Dessutom använder GB/T 20234.2 CC/CP-signaler (laddningsbekräftelse och styrpilot) istället för PP/CP-signalering (närhetspilot och styrpilot).

För hankontakt- och kontaktändarna är formen en tillplattad cirkel med en nominell ytterdiameter på 51 mm (2,0 tum) ; den tillplattade delen minskar detta till 44 mm (1,7 tum), mätt uppifrån och ned.

Den tillåter läge 2 (250 V) eller läge 3 (440 V) enfas AC-laddning på upp till 8 respektive 27,7 kW. I läge 2 tillförs ström med en ström på 10/16/32A och en spänning på 250V. I läge 3 tillförs ström med en ström på 16/32/63A och en spänning på 440V. Även om det sju-stiftiga gränssnittet kan överföra trefas växelström, är den nuvarande implementeringen begränsad till enfas ström.

Generellt sett begränsas även laddningshastigheterna av fordonets ombordladdare, som vanligtvis är mindre än 10 kW. Den inbyggda laddaren omvandlar växelströmsingången till DC.

DC snabbladdning

GB/T 20234.3—2015

Typ	Laddning av elfordon
Allmänna specifikationer
Längd	45 mm (1,8 tum), fordonskontakt hane
Diameter	65 mm (2,6 tum), hane
Bredd	65 mm (2,6 tum), hane
Höjd	60,8 mm (2,39 tum), hane
Pins	9 (1 jord, 2 likström, 2 hjälpström, 4 signaler)
Elektrisk
Signal	DC
Jorden	Dedikerad pin
Max. Spänning	1000 V
Max. nuvarande	250 A
Pinout
Pinouts för GB/T 20234.3 (hane fordonsanslutningsgränssnitt )
S+ / S-	Laddningskommunikation	CAN_H / CAN_L
CC1 / CC2	Laddningsbekräftelse	signalering efter insättning
DC+ / DC-	Huvudström för likström	positiv negativ
PE	Skyddande jord	helströms skyddande jordningssystem
A+ / A-	Extra likström	+/-30V, 20A

DC-snabbladdningsstandarden (GB/T 20234.3) använder en annan, större kontakt och möjliggör snabbladdning på upp till 250 kW, med en ström på 80/125/200/250A och en spänning på 750-1000V. Det är dock vanligare att laddare med 50 kW eller andra lägre märkeffekter, som vanligtvis behåller den lägsta GB/T-spänningen på 750V men med olika strömvärden. Vissa laddare kan också följa den fysiska kontakten som specificeras av GB/T 20234.3 men inte GB/T standardeffektgränserna genom att använda en lägre spänning än 750V, till exempel 500V.

Han-fordonskontakten har en tillplattad cirkulär form som liknar den för typ 2-kontakten som används för enfas AC-laddning. DC-laddningskontakten som specificeras i GB/T 20234.3 har en nominell ytterdiameter på 65 mm (2,6 tum); den tillplattade toppen minskar höjden från topp till botten till 60,8 mm (2,39 tum). Det finns fyra stift för signalering: två för att ge laddningsbekräftelse (CC1 / CC2) och två för kommunikation via CAN-buss (S+ / S-). Dessutom ger GB/T 20234.3-kontakten upp till 600 W extra likström vid 30V/20A (A+ / A-).

I december 2019 var 40 % av alla elfordon som hittills sålts med DC-snabbladdningskapacitet utrustade med GB/T 20234.3-inlopp, ett flertal jämfört med det näst vanligaste (Teslas proprietära inlopp, med 19 % andel), vilket återspeglar omfattningen av elbilsmarknaden i Kina. CCS (Combo1 + Combo2) kom på tredje plats, med en andel på 17 % inklusive europeiska Tesla-fordon utrustade med CCS Combo2-portar, tätt följt av CHAdeMO (15 %).

Maximal laddningshastighet begränsas av en mängd olika faktorer förutom laddarens fulla märkeffekt. Till exempel:

• Vissa laddare kanske inte kan leverera hela märkeffekten om bilbatteriets spänning är för låg, eftersom strömförbrukningen som behövs skulle överstiga laddarens strömstyrka.
• Vissa bilar, även om de matchar den maximala spänningen från laddaren, kanske inte kan hantera hela märkeffekten eftersom det höga strömförbrukningen kan resultera i överdriven värme.
• Bilar med batterispänningar som är högre än laddarens spänningsklassning kommer inte att kunna laddas alls (t.ex. laddare med den lägsta GB/T-spänningen på 750V kommer inte att kunna ladda ett 800V-batteri), även om vissa som Hyundai E- GMP och Porsche Taycan kan fortfarande använda laddare med lägre spänning genom att använda en boost-omvandlare.

Kort efter att GB/T 20234.3-2015-standarden kom ut 2015 visade praktisk erfarenhet att låssystemet inte fungerade så bra som det var tänkt och att kontakten skadades för lätt. Även om revisioner av standarden 20234.3 var planerade, blev det klart att en ny, mer robust kontakt behövdes. Från och med 2022 arbetar China Electricity Council och CHAdeMO tillsammans för att utveckla ett nytt enhetligt ChaoJi- system som kan leverera likström med en maximal hastighet på 900 kW, med en ström på 600A och en spänning på 1500V. Det nya systemet är planerat att ersätta både GB/T DC och CHAdeMO, och kommer att ha bakåtkompatibilitet för GB/T DC, CHAdeMO och CCS, alla med adaptrar.

Signal

GBT-kontakten använder CAN BUS -signalering för kontroll, närmare bestämt är GB/T 27930-2015 till stor del baserad på SAE J1939 nätverksprotokoll. Detta är till skillnad från kontrollprotokollet för kraftledningskommunikation (PLC) som används i den konkurrerande CCS-standarden, som härstammar från den europeiska typ 2-kontakten och nordamerikanska SAE J1772 (typ 1) standarder för AC-laddning.

Signalerna styr laddningsprocesserna, såsom initiering och igenkänning av handskakning, strömstyrka och spänningskonfiguration, laddning och avbrytande av laddning. Laddningskommunikation definieras i GB/T 27930-2015 med digitala signaler som följer CAN 2.0B-bussprotokollet med en hastighet av 250 kbit/sek. I det första handskakningssteget ansluts S+/S- laddningskommunikationskontakterna, därefter ansluts A+/A- hjälpströmkontakterna. EVSE skickar en handskakningssignal till EV-batteriövervakningssystemet (BMS) för att bekräfta S+/S-anslutning, och när BMS svarar ja, börjar EVSE isoleringsövervakning och skickar sedan lämpligt isolationssäkra meddelande till BMS. När BMS bekräftar det isoleringssäkra meddelandet, börjar EVSE och BMS nästa steg för konfiguration av laddningsparameter . I detta steg skickar BMS batteriladdningsparametrar till EVSE och EVSE svarar med maximal uteffekt; efter att detta meddelande har bekräftats av BMS, utvärderar BMS om EV uppfyller villkoren för laddning och skickar sedan ett meddelande om att BMS är redo. När BMS-klarsignalen har bekräftats, kontrollerar EVSE om laddaren är klar och skickar en laddare-klarsignal tillbaka till BMS; efter att laddningsklarsignalen har bekräftats av BMS, börjar nästa laddningssteg . I detta skede skickar BMS signaler för att starta laddning och aktuellt batteritillstånd till EVSE, som justerar utströmmen i enlighet med detta i en kontinuerlig återkopplingsslinga tills antingen BMS eller EVSE skickar ett meddelande om stoppladdning.

externa länkar

• "GB/T 18487.1—2015 电动汽车传导充电用连接装置 第1部分：通用要求" [ Konduktiva laddningssystem för elfordon] (i 1: Allmänna krav) (i 1: Allmänna krav). China Quality and Standards Publishing & Media Co., Ltd.
• "GB/T 18487.2—2017 电动汽车传导充电系统 第2部分：非车载传导供电设备电电系统 第2部分：非车载传导供电设备电磁兼备电磁兼" : Krav på elektromagnetisk kompatibilitet för extern ledande strömförsörjningsutrustning] (in kinesiska). China Quality and Standards Publishing & Media Co., Ltd.
• "GB/T 18487.3—2001 电动车辆传导充电系统 电动车辆交流/直流充电机(站)" [Konduktivt fordonsladdningssystem 3: likströmsladdningssystem 3 . China Quality and Standards Publishing & Media Co., Ltd.
• "GB/T 20234.1—2015 电动汽车传导充电用连接装置 第1部分：通用要求" [ Anslutningsanordningar för konduktiva laddningar – 1 del av elektriska fordon] (Allmänna laddningar i kinesiska fordon). China Quality and Standards Publishing & Media Co., Ltd.
• "GB/T 20234.1—2015 电动汽车传导充电用连接装置 第2部分：交流充电接口" [Anslutande laddning av elektriska fordon] (anslutning av växelströmsladdning av elektriska fordon). China Quality and Standards Publishing & Media Co., Ltd.
• "GB/T 20234.1—2015 电动汽车传导充电用连接装置 第3部分：直流充电接口" [Anslutande likströmsladdning av elektriska fordon] (anslutning likströmsladdning av elektriska fordon 3). China Quality and Standards Publishing & Media Co., Ltd.
• "GB/T 27930—2015 电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协讵池管理系统之间的通信协讄通信式 充电机与电池管理系统之间的通信协讄通信协讄通信协" (på kinesiska). China Quality and Standards Publishing & Media Co., Ltd.