2010年3月，日本成立了名為CHAdeMO電動(dòng)汽車快速充電器協(xié)會(huì);今年5月，通用、大眾等8大車企聯(lián)合發(fā)表聲明，將共同推廣Combo快速充電系統(tǒng)。

我國(guó)電動(dòng)汽車雖然已經(jīng)起步多年，但標(biāo)準(zhǔn)未出、建設(shè)先行的中國(guó)特色，使電動(dòng)車市場(chǎng)、充電建設(shè)面臨尷尬。和歐美日等發(fā)達(dá)國(guó)家相比，在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)舞臺(tái)上的角色并未受到重視。

一、從一杯茶即得談起

CHAdeMO是一個(gè)旨在推動(dòng)電動(dòng)汽車快速充電器實(shí)現(xiàn)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的組織。日語(yǔ)「茶でも」的發(fā)音是CHAdeMO，其諧音漢譯是一杯茶即得的意思，寓意追求電動(dòng)汽車快速充電所需時(shí)間，僅需喝上一杯茶的功夫即可。

1.功率與時(shí)間的設(shè)定

充電輸出功率增大可使充電時(shí)間縮短，從而提高充電的便利性。CHAdeMO的研究結(jié)果表明，10分鐘可使電動(dòng)汽車行駛50-60km最符合用戶實(shí)際需求，經(jīng)濟(jì)性(充電器成本)和實(shí)用性(時(shí)間消耗)也最好。

▲充電器參數(shù)的設(shè)定

功率過(guò)大將導(dǎo)致充電基礎(chǔ)設(shè)施投資加大;大功率充電設(shè)備對(duì)安全性設(shè)計(jì)的要求更苛刻。由圖中黃色曲線和第二縱坐標(biāo)可看出，縮短充電時(shí)間、提高充電功率，充電器成本將成倍增加，充電功率大于50kW以后，對(duì)縮短充電時(shí)間的影響也不明顯。根據(jù)實(shí)際運(yùn)行及統(tǒng)計(jì)資料分析，設(shè)定電動(dòng)車耗電量為7km/kWh最合理。若以此為依據(jù)確定充電10分鐘可行駛50-60km為設(shè)計(jì)目標(biāo)，快速充電器輸出功率正好在40～50kW。

2.抑制電池老化對(duì)策

快速充電的技術(shù)焦點(diǎn)在于如何避免因快充導(dǎo)致的電池老化。造成電池容量降低的主因是高溫和過(guò)壓的影響與控制。高壓、高溫極易損壞電池極板，使電容量急速下降。所以，電動(dòng)汽車必須設(shè)有電池管理裝置，以滿足對(duì)鋰離子電池在使用中對(duì)電壓、溫度等的管控要求。

由于電池性能會(huì)因材料特性、使用工況而發(fā)生變化，如果靠充電器的模擬一種標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行，避免電池老化的方法就只能以最壞的使用環(huán)境和最差的電池為前提，確定充電電流才最安全、最保險(xiǎn)。如此，快充目的便不可能實(shí)現(xiàn)。即使將來(lái)電池性能提高了，快充效果同樣難以得到。車載電池受到電池管理系統(tǒng)對(duì)溫度的監(jiān)測(cè)與管理，能夠自動(dòng)將充電電流控制在符合電池溫度要求的范圍內(nèi)，使溫度過(guò)高的問(wèn)題得以回避。

CHAdeMO采用的快速充電方式如圖所示，電流受控于汽車的CAN總線信號(hào)。即在監(jiān)視電池狀態(tài)的同時(shí)，實(shí)時(shí)計(jì)算充電所需電流值，通過(guò)通訊線向充電器發(fā)送通知;快速充電器及時(shí)接收來(lái)自汽車的電流命令，并按規(guī)定值提供電流。

▲CHAdeMO快速充電系統(tǒng)

通過(guò)電池管理系統(tǒng)一邊監(jiān)視電池狀況，一邊實(shí)時(shí)控制電流，完全實(shí)現(xiàn)了快速、安全充電所需各項(xiàng)功能，確保充電不受電池通用性限制。即使未來(lái)電池性能提高，充電基礎(chǔ)設(shè)施也不會(huì)因電池升級(jí)換代而淘汰。

3.連接器與接口

作為快速充電的公共設(shè)施，需要通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化來(lái)實(shí)現(xiàn)充電器對(duì)電動(dòng)車的通用性。除通訊協(xié)議外，連接器與接口須納入標(biāo)準(zhǔn)化范圍。由于安全設(shè)計(jì)必須以最大電壓和最大電流為前提，所以連接器必須有足夠安全系數(shù)，應(yīng)對(duì)潛在風(fēng)險(xiǎn)。

CHAdeMO連接器與接口電路

CHAdeMO方式除了數(shù)據(jù)控制線外，還采用CAN總線作為通信接口，由于其抗噪性優(yōu)越且檢錯(cuò)能力高，通信穩(wěn)定性、可靠性高，因此作為車載控制器的分散型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)而被廣泛應(yīng)用?？焖俪潆姴捎肅AN技術(shù)時(shí)，安全起見(jiàn)特意在網(wǎng)關(guān)與其他車載設(shè)備分離，使ECU和充電器控制單元實(shí)現(xiàn)1對(duì)1通信。