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【百问百答 | 第001问】桩给车供电的12V电源到底要大功率?

按语:2024年,我要跑100座城市,讲100场课。“百城百讲”充电桩科普大讲堂,已开讲了12场。

2025年,我和我的合作伙伴们将跑1000座城市,讲1000堂课。2025年将完成“千城千讲”。立下这个新的Flag,是因为我在12场讲课中感受到观众呼应的真诚和热烈。

我们为什么对抗互联网时代传播的高效,选择高成本低效的传播方式呢?也许因为我的绰号是“笨笨”。我喜欢用笨笨的方式做事,笨笨的挪动。和移动互联网的恬噪相比,我更相信静水流深,更相信缓慢形成的口碑的力量。

2024年—2025年,我还打算写一百篇文章,回应各类充电桩问题。不止是产品类和技术类问题。

欢迎大家在后台留言。您的问题是我思考的养料。

百问百答。我再次绑架自己的时间去证明:“最大的自制通向最高的自由”。我在利用时间算法。


问:
桩给车供电的12V电源到底要多大功率?

答:
这个问题是说直流充电桩给车供电的12V电源到底要多大功率。交流充电桩无需桩给车供电。

老国标18487.1-2015和行业标准33001-2018要求是12V/10A(120W),小功率直流标准(10902-2021、行业标准)取消了120W的强制规定,改为了宜大于12V/1A,新国标18487.1-2023将辅助电源的功率要求修正为不大于12V/10A(120W),其实也就是取消了120W的功率限制。

对于当下主流的乘用车,在充电过程中其实也不需要桩端提供辅助电源了,但是需要桩端提供12V唤醒信号。

标准上的要求

根据《NB/T 33001-2018 ,电动汽车非车载传导式充电机技术条件》第7.7.3的要求,桩给车供电的辅助电源要达到120W,即12V/10A。标准中还提出,公用型充电机应能为电动汽车提供低压辅助电源。按此字面意思理解,非运营充电桩,似乎可不受该标准限制。标准原文如下:

在《GB/T 18487.1-2015,电动汽车传导充电系统 第1部分:通用要求》的附录B中,也提到了这个12V的要求,以括号的方式写到:(电压:12V+/-5%,电流:10A)。电压范围是12V+/-0.6V。第三方检测机构往往要求辅助电源的功率一定要达到120W。

在GB/T 18487.1-2023版里,对12V的要求做了改变。这个括号里面的表述是: 。新标准的这个条款更加符合市场上实际的产品需要。

但是新标准在2024年4月1日才开始执行。此前,由我作为执笔人牵头起草的小功率直流标准《NB/T 10902-2021,20kW及以下非车载充电机技术条件及安装要求》的7.5条,将辅助电源的额定电流描述改为了不宜小于1A

低压辅助电源的标准之“殇”

直流充电桩的中国标准和欧美标准有诸多不同,最大的不同点之一就是,国标的九孔枪头上,有两个“孔”对应的是12V辅助电源的正、负,符号是A+、A-;欧标直流充电桩的枪头上没有这两个信号。充电桩的“根标准” 18487.1的专家们在修订2023版之前,已经经历了小功率直流标准的讨论,专家组们理解到辅助电源强制要求达到120W是不必要的。实际上,车端BMS供电的功率要求只有10W左右。当前,多数新车型都不需要充电桩给BMS供电,只是需要充电桩提供0V到12V的上升沿信号作为唤醒BMS的“使能”信号。充电过程中,BMS由车上的DC/DC或蓄电池供电。

既然辅助电源不需要120W,甚至功率可以为0,只是用来作为唤醒信号,那么,对于高度集成、独立风道设计的小直流家充桩来说,将标准中的这个条款去掉是非常必要的。120W的辅助电源带来的体积和成本的增加是难以妥协的。

很多时候,我在想,为什么2015版和更早之前的中国标准都要求充电桩给车端供电呢?

CHAOJI标准干脆将A+、A-也取消了,明确不需要桩给车供电了,这样充电枪线电缆更轻便。但是,CHAOJI标准要兼容18487.1标准,枪头的设计变更后,为了朝前兼容,就需要搞一个适配器,这让新标准的实施很尴尬,产业上跟进的热情不大;即使是液冷超充,产业界仍然用600A液冷枪,用18487.1和27930的标准。

低压辅助电源的“故事”

故事1:120W的功率也不够?!

曾经一度,我们发现在有些车型上120W“不够”用,无法唤醒车上的BMS。这是不可思议的。车上的BMS功率消耗怎么说也不到120W。经查,发现是辅助电源的输出电压瞬间从12V掉到9.8V甚至更低,再升到12V。9.8V仍然能给某些BMS正常供电。但是,有些辅助电源在输出过载保护后不能恢复12V,这样BMS就工作不起来。

至今为止,我们还是没有理解为什么BMS作为辅助电源的负载,会使辅助电源瞬间过载,从而导致输出电压下降。可能是BMS的输入电路中有大电容?

故事2:12V和24V要长期兼容到哪一年?

在产品定义上,我喜欢做“减法”。

2020年,我砍掉了SDC20000、SDC30000等便携式直流充电产品,导致销售人员很不理解,动辄提出丢单了:有些客户一定要便携式20kW/30kW,但是我们没有。实际上,现在便携式20kW/30kW已经销声匿迹了。我们牵引了行业向更合理的产品形态上发展。20kW/30kW,那么大的电源,放在地上,想想都可怕。自从我看到一次实际应用场景后,我就下定决心一定要去掉。

销售就喜欢卖自己公司没有的产品。没有什么,他就要卖什么。不用太理会,但是也不能不理会。很多车厂的产品定义就是被声音大的销售给左右了,不敢取消OBC。实际上,把OBC加回去,卖不好的车子还是卖不好,卖得好的车子也不会是因为OBC加回去了。

2021年,我们所有小直流产品上都取消了24V辅助电源供电。就在上周,还是有合作伙伴询问,是否能把24V再加回去。永远不会在小直流上加回去24V辅助电源了。

但是,大桩上,我们还是不得不妥协,第三代的T系列大桩仍然保留了24V辅助电源。

我不知道,现在24V蓄电池的大巴车辆和物流车辆,到底还有多少台在使用中?

故事3:12V也能给24V BMS供电?

是的,有些车辆是BMS供电是24V,对应车上的DC/DC输出和蓄电池是24V,但是,用12V的辅助电源却能给有些24V的辅助电源供电。

故事4:没有低压辅助电源,有些车辆也能自供电充电?

具体是指,有些12V辅助电源无法给24V的车型充电成功,但是,只要把车辆钥匙打到一档,却又能一直充电。充电过程中蓄电池亏电,充完电时车辆无法启动。

故事5:单相380V交流输入的辅助电源?

2018年,我们开发了单相380V交流输入的辅助电源。这样做,可以让三相输入的20kW及以上的小直流省去N线。

背景是,我们最开始开发便携式15kW,SDC15000时,为了保证产品足够的小巧,输入端带有N线后,由于输入电缆很粗,内部接线非常困难,我们就想省去N线。后来,我们就采购了380V输入的辅助电源,但是这种辅助电源的成本很高,要 600多元,而且体积很大。省掉N线的代价有点大。因此,对于我们这种科班做电源的选手,就想开发一款单相380V交流输入的辅助电源模块。我们从此就使用自己开发的辅助电源,用在小直流上和大桩上。

蔚来汽车等车企合作的独立风道产品,为了追求体积更小,成本更低,辅助电业却又不能使用我们自己开发的标准电源块,即使这个低压辅助电源本身也要集成开发。

好车配好桩,四大金刚用的辅助电源都是高度集成开发的。

有底层研发能力,做到全栈自研的优势就体现出来了!!!

标签: 功率 电源

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