直流桩通讯功能的核心在于CAN通讯,对,就是车辆内部网络用的那个CAN通讯。直流桩相当于是将车载充电机的功能挪了出来,外部进行整流、变压。因此,直流充电桩需要与BMS直接进行通讯,由BMS指挥直流桩调整电压电流。比起交流充电,直流充电时,车辆与充电桩之间的通讯需求大了不止一个量级。
国标GB/T 27930专门规定了直流充电时的通讯报文。而国标GB/T 34658则从充电握手、参数配置、充电阶段、充电结束四大阶段制定了数十项通讯故障模拟,要求车辆的BMS与充电桩通讯时能够满足互通互信的要求。
不仅如此,还有一则名为GB/T34657的标准专门规定了充电时的操作流程,为了使不同型号、版本的供电设备与电动汽车,通过信息交换和过程控制,实现充电互联互通。
★ 既然有那么多的标准规范了充电流程,那么为什么充电故障的新闻还是屡见不鲜?国家规定的互操作性要求,对车有强制性,标准保证了车辆在通用的公共充电桩上都能够充电,而对桩虽然有一定的标准,但并没有强制性措施。面对可能产生的故障,桩很可能就无法反应过来,导致充电的失效或者更严重的充电枪锁死。
而且由于有了数据量更大的CAN通讯,除了国家规定的标准通讯规范之外,企业还可以制定自己的通讯协议。就像手机厂商的各种快充协议一样,国家标准就像PD协议或者更基本的5V2A,而特斯拉、蔚来、小鹏等等的专属桩就像VOOC闪充、mCharge、高通QC这样的独家快充协议,存在互不兼容的情况。
但通过了强制检测的车就完全无辜吗?并不是,厂家控制策略也有差别,有些厂家在遭遇故障后会立刻重复尝试,或者干脆全部断开连接,插拔充电枪可以重置。而有的厂商在通讯故障之后会设定一定保护时间,在这一段时间中,充电状态并不会重置,也不会重新尝试开始充电。所以虽然都能够通过测试,但有些情况就可能被消费者认为是充电故障。
★ 高功率的充电是不是意味着充电更快?解决了通讯问题之后,便轮到充电了,直流充电的功率关系着我们的充电速度,那么直流充电功率是不是越大,充电速度越快呢?
对,但又不完全对,因为除了充电桩的输出能力,充电还需要看电池的接受能力。需要看你充电的范围,是从0到100%或者30%-80%还是5%-30%等等。
充电桩的峰值功率并不能够覆盖充电的全过程。目前所有车企宣传的最大充电功率都只能在SOC较低阶段持续很短的时间。比如看这张汽车之家制作的特斯拉V3超充的250kW充电功率曲线图,最高充电功率只能在电量5-30%之间保持。到了50%之后,与V2超充差别就不大了。
如果你在电量高于65%的时候去充电,V2和V3并没有区别,高功率的充电桩并不能够带来充电时间的减少。但如果你在电量较低时去充电,高功率的快充就能够显著缩短充电时间,提高补能效率。
特斯拉这种情况算是比较好的,因为V3超充整体功率曲线都在V2上方,任何情况下,其充电速度至少不会比V2慢。但又另一种大功率快充的应用则是更大幅度提高了低电量时的充电速度,但是以牺牲后段为代价。
就好像填满一个杯子,一开始可以用大石块,之后可以用小石块、沙子,最后只能用水,而且是涓流的水,不然水来不及填补缝隙就溢出来了。如果一开始大石块放的不好,可能之后小石块就被堵住了,底部还留了很多空洞,这些全部都用涓流的水来填补的话,整体用时可能会更长。
这是一个功率利用率的问题,其根源在于电池,而非充电桩。但发展大功率充电桩的意义仍然重大,毕竟在低电量时可实现的快速补能,比如充电5分钟续航120km,仍可解许多燃眉之急。
★ 直流充电的终点在何方?如果未来电池获得长足发展,高倍率充电不再是瓶颈的时候,直流充电的功率会不会无止境地发展呢?
我认为不会。未来可能会有300kW、400kW、500kW甚至更高的直流充电桩,但充电功率绝不会无限制的发展,到那时候,瓶颈在于大功率充电对于电网的影响。