电动汽车充电协议与标准:综合指南

了解各种电动汽车充电协议和标准

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20/03/2025

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想知道有哪些不同的电动汽车(EV)充电标准和协议吗?在本博客中,您将了解到现有的各种电动汽车充电协议和标准,并理解它们之间的差异和变化。

随着电动汽车行业的发展,全球电动汽车充电器和网络互操作性标准的采用也在不断增加。

标准化的充电协议对于实现高效、安全的通信至关重要。 电动汽车充电生态系统.它们可帮助 CPO、EMSP、电动汽车监管机构和电动汽车驾驶员简化门禁控制和负载管理流程。

电动汽车充电系统的参与者

我们可以识别电动汽车充电系统中的各种参与者,他们根据协议相互通信。

参与者描述
CPO充电点运营商。运营一个充电点网络。
EMSP电动汽车服务提供商。为电动汽车驾驶员提供充电服务。
DSO配电系统运营商。管理和分配电网电力。
集线器连接多个 CPO 和多个 EMSP。
SCSP智能充电服务提供商。提供 智能充电 向其他各方提供服务。
国家行动计划全国接入点。提供一个包含所有(公共)充电地点的可用数据库。
NSP导航服务提供商。为电动汽车驾驶员寻找充电点提供位置信息。

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CPO 向 eMSP 收取充电时段的费用。另外,EMSP 向电动汽车驾驶员收取充电时段费用。CPO 并不直接为终端驾驶员定价。

下图显示了协议和标准在电动汽车充电系统中的应用:

电动汽车充电系统的协议和标准

电动汽车充电协议为何重要

  • 互操作性:它们确保各种电动汽车基础设施提供商的兼容性,允许各种电动汽车使用相同的充电站,并无缝集成不同的硬件和软件系统。
  • 通信与数据交换:它们通过构建通信结构和安全、高效地交换重要信息(包括账单详情、用户凭证和技术指令)来加强参与者之间的协调。
  • 无缝交易:它们简化了电动汽车驾驶员的支付流程,方便他们在充电期间快速、轻松地进行交易。
  • 监测:它们监控充电过程中的关键参数以降低风险,促进电动汽车、充电站和中央或能源管理系统之间的通信和数据交换。
  • 智能充电:它们根据电网容量和电费进行动态调整,优化电动汽车的充电过程,提高能源效率。
  • 即插即用充电功能:它们具有在车辆连接到充电器时自动开始充电的功能,为用户提供了更多便利,减少了时间浪费。
  • 安全:他们执行安全标准,解决物理和网络安全问题,保护车辆、乘客和数据免受潜在危害。

中央系统 - 电动汽车充电器协议

这些标准和协议涵盖电动汽车充电中央系统与充电站之间的通信,主要用于基础设施的监控和管理。

通信示例(中央系统 - 充电站):

  • 一方提出操作请求(如开始充电),另一方确认或拒绝。
  • 一方向另一方通报自己的状态(例如,连接器可用于充电)。
  • 一方向另一方发送收费摘要(例如,CPO 向 eMSP 发送摘要)。

OCPP

开放式充电点协议(OCPP) 是电动汽车充电站与中央管理系统之间的电动汽车充电通信协议。这是一种免费使用的协议,被全球多家供应商广泛采用。

它是由 开放充电联盟 (OCA),并已成为确保电动汽车充电制造商、充电网络运营商和软件供应商之间互操作性的必备标准。

OCPP 1.6

OCPP 1.6 用于电动汽车充电站与中央系统之间的通信。

OCPP 1.6 支持 ISO 15118(即插即充)的扩展,又称 OCPP 1.6+。

OCPP 2.0.1

2020 年发布的 OCPP 2.0.1 是最新的工作版本。它提供了新的功能和改进,如支持 ISO 15118(即插即用)、增强了安全性并提高了整体性能。

OCPP 2.0.1 完全支持 ISO 15118(即插即用)。

这是一个强大而灵活的协议,能为每个人提升电动汽车充电体验。

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OCPP 2.1

OCPP 2.1 是开放式充电桩协议的新版本,预计将于 2025 年第一季度发布。它具有电动汽车社区推荐的令人兴奋的新功能和改进。

IEC 63110

IEC 63110 是通过以下方式管理电动汽车充放电基础设施的国际标准 国际电工委员会.

与 OCPP 一样,预计 IEC 63110 将为电动汽车充电行业带来重大进步。它强调互操作性和兼容性,旨在完善业务流程,提升整体用户体验和系统效率。

能源管理和分配协议

这些标准通过优化电动汽车充电,使能量分配以高效节能的方式进行,不会使电网超负荷,从而实现电动汽车充电。

智能电动车充电:释放其全部潜力


    电子书插图

    OSCP

    开放式智能充电协议(OSCP) 是一项旨在通过管理电网和充电站之间的电力分配来优化电动汽车充电的标准。

    该协议通过 DSO 和 CPO 之间的有效沟通,确保能源的高效利用,尤其是在需求高峰期。

    鉴于其显著优势和可持续性,该协议是行业的未来。

    电动汽车充电漫游协议

    这些漫游协议定义了 CPO 和 EMSP 之间的各种操作。最常见的例子包括:搜索其他运营商的充电器、驾驶员授权、会话管理等。

    其他一些交流实例:

    1) EMSP → CPO:

    • 请求在充电站开始充电
    • 请求终止充电站的充电服务
    • 检索显示充电站列表
    • 要求立即预订收费(立即预订或即时预订)
    • 要求取消收费预订
    • 请求解锁连接器(当机电锁导致物理卡住时)

    2) CPO → EMSP:

    • 充电前对驾驶员进行验证(通过 RFID 或 Plug&Charge 车辆证书在会话开始时进行授权)
    • 充电启动通知(会话启动事件)
    • 更新充电进度(会话更新事件)
    • 计费终止通知(会话结束事件)
    • 发送收费摘要(收费详细记录作为 CDR)

    下面列出的所有漫游标准都有以下共同特点:

    • 漫游:使电动汽车驾驶员能够使用任何充电站,无论充电站由谁运营或提供服务。
    • 关税管理:允许 CPO 将其收费标准传达给 EMSP,以便在两者之间进行成本评估。CPO 为 EMSP 制定价格,EMSP 则为电动汽车驾驶员制定价格。
    • 会话管理:它们可协助紧急医疗服务提供者启动、终止和监督充电会话。
    • 电动汽车计费:简化了从 CPO 到 EMSP 的收费服务计费流程。
    • 降低成本:提供标准接口,以便与其他 EMSP 进行清算交易。
    • 提高效率:它们为与其他电子交易服务商进行清算交易提供标准化接口,提高了业务效率。
    • 充电基础设施的可用性:只要驾驶员的 EMSP 是漫游网络的一部分,他/她就可以使用漫游网络中所有其他 CPO 的充电器。
    • 提高安全性:数字签名认证:通过数字签名认证,促进 EMSP 之间的安全数据交换。

    OCPI

    开放式充电点接口(OCPI) 是 CPO 和 EMSP 之间的电动汽车充电通信协议,可促进直接通信。通信也可通过集线器进行,将多个 CPO、EMSP 等连接起来。

    O.C.P.I. 允许电动汽车驾驶员使用任何充电站,无论涉及的是 CPO 还是 EMSP。

    专家观点: OCPI 在全球的影响力日益增强。通过 evRoaming4EU 该项目加强了德国、奥地利、丹麦和荷兰的电动汽车充电服务。

    在该协议中,参与者可以是 CPO、EMSP、集线器、国家接入点(NAP)、国家导航提供商(NSP)和智能充电服务提供商(SCSP)。

    OICP

    开放式充值协议(OICP)该系统由 Hubject 于 2012 年开发,可确保充电基础设施的互操作性。

    该协议为市警察局长和紧急医疗服务提供者提供了沟通和交换重要信息的标准化手段。

    有了 OICP,用户可以毫不费力地找到并访问充电点。他们还可以查看这些充电点的动态数据,包括实时可用性和价格信息,并能轻松启动和终止充电会话。

    OICP 的运作方式与 OCPI 不同。OCPI 允许 CPO 和 EMSP 之间直接通信,而 OICP 则通过单一的枢纽平台引导所有通信,作为所有交易和互动的中央通信点。这种独特的方法可确保电动汽车充电网络内的通信流畅高效。

    OCHP

    开放式信息交换所协议 (OCHP)连接电动汽车充电基础设施领域的电动汽车参与者。该协议简化了各方后端系统与信息交换系统之间的通信。

    OCHP 仍在开发中,但欧洲和北美的许多 EMSP 已经在使用它。OCHP 的最新版本是 1.4。

    eMIP

    电动汽车互操作协议(eMIP)是一个开放式通信协议,由以下机构开发 吉尔维 (法国)。

    它促进了充电桩运营商(CPO)和电动汽车服务提供商(EMSP)之间的互动。

    IEC 61851

    IEC 61851 规定了电动汽车导电充电系统的国际要求。

    该标准分为几个部分,每个部分都涉及不同的方面:一般系统要求、连接器类型以及测试和认证标准。

    该协议属于中央系统--电动汽车充电协议和漫游协议的范畴。

    该手册分为多个部分,涵盖了多个领域,因此非常引人注目。每个部分涉及不同的方面:一般系统要求、连接器类型以及测试和认证标准。

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    电动汽车充电器标准和协议

    这些是电动汽车充电标准和协议,涵盖充电站和车辆之间的通信。

    这些是电动汽车充电连接器的类型,突出了北美、欧洲和亚洲地区的标准:

    全球各种电动汽车充电连接器类型列表

    ISO 15118 插头和充电

    ISO 15118 是国际标准化组织(ISO)和国际电工委员会(IEC)于 2013 年发布的国际电动汽车充电标准。

    该协议为电动汽车和充电基础设施建立了通信接口,促进了电动汽车和电网之间的双向电力流动。它通过促进电动汽车与充电站之间的无缝通信,加强了充电过程。

    ISO 15118 插头和充电

    ISO 15118 的主要特点

    • 插件和充电:充电认证和授权过程自动化,无需驾驶员干预。
    • 智能充电:允许电动汽车和充电站之间进行动态通信,根据电网条件和电动汽车电池电量协商充电费率和时间表。
    • 车辆到电网(V2G):支持电动汽车向电网放电,有助于电网稳定和降低能源成本。

    中央监控系统

    组合充电系统(CCS)是电动汽车充电的基础标准,包括交流和直流充电、电动汽车充电站和汽车之间的通信、负载平衡、认证、充电授权和汽车耦合器(充电电缆末端和汽车相应入口的连接器)。

    "组合 "是指在 1 类和 2 类交流连接器上增加快速直流,形成 CCS1 和 CCS2 连接器。这些连接器可提供高达 350 千瓦的功率。CCS1 是北美的标准,而 CCS2 则在欧洲很普遍。

    里程碑:2012年,奥迪、宝马、戴姆勒、福特、通用汽车、保时捷和大众推出了CSS,并迅速得到推广。

    NACS

    自 2012 年以来,特斯拉已在其所有北美汽车中采用了这种连接器,包括直流供电的超级充电器和用于家庭和目的地充电的 2 级特斯拉墙式连接器。

    这就是北美充电标准(NACS)协议如此受欢迎的原因。

    它通过一个小巧的插头提供交流和直流充电,两种充电方式使用相同的插针,直流电源支持高达 1MW 的功率。

    鉴于特斯拉在北美电动汽车市场的主导地位及其在美国广泛的直流电动汽车充电网络,NACS 已成为使用最广泛的标准。

    NACS 协议是一项前景广阔的电动汽车充电器标准,旨在改善北美地区的电动汽车充电状况,提升用户体验、降低成本并鼓励创新。

    专家观点: NACS 正在电动汽车行业取得长足进步,特别是在特斯拉的支持下。福特、通用汽车、菲斯科、Rivian、沃尔沃和 Polestar 等汽车制造商将在 2025 年左右采用 NACS。

    相关阅读: 特斯拉 2024 年收入和产量

    CHAdeMO

    CHAdeMO 快速充电标准在亚洲,特别是日本和中国非常盛行。

    它比交流充电更快,因为它可以通过直流充电直接向电动汽车的电池供电。

    使用 CHAdeMO 充电技术,电动汽车只需 20 分钟即可行驶 100 英里。

    ChaoJi

    ChaoJi作为 CHAdeMO 3.0 的代名词,CHAdeMO 3.0 代表着电动汽车(EV)超高功率充电技术的突破性进展。

    该协议旨在提供卓越的充电能力,重点是高功率和快速充电。

    SAE J1772

    SAE J1772 或 1 类连接器(IEC 62196 Type 1)是由以下机构维护的北美电动汽车连接器标准 国际汽车工程师学会.

    根据 5 针 J1772 协议,它能以各种速率为单相交流电充电,从便携式设备的 1.44 kW 到硬接线设备的 19.2 kW 不等。

    GB/T

    GB/T 充电器标准是指一系列 GB/T 标准,特别是 GB/T 20234 组标准,用于规范中国电动汽车的交流和直流快速充电。

    这些标准由 中国国家标准化管理委员会 在 2015 年。

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    Tridens' 电动汽车充电器软件 站在电动汽车充电技术的最前沿,维护着 100,000 多个充电站,并确保与 600 多种充电器型号兼容。

    我们拥有充电桩协议认证,符合 OCPP 标准(OCPP 1.6 J 和 OCPP 2.01)。此外,我们还遵守 ISO 15118(插头与充电标准),确保您的硬件兼容性和顺畅的车对网(V2G)通信。

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