高效节能!电动汽车充电桩 IEC 61851 认证详解
电动汽车充电桩 IEC 61851 认证是确保充电桩安全性、互操作性和性能可靠性的重要认证。以下是对该认证的详细解读:
标准范围:IEC 61851 适用于为电动道路车辆充电的车载和非车载设备,涵盖交流电压最高 1000V、直流电压最高 1500V 的充电系统。它包括供应设备的特性和操作条件、与车辆的连接、操作人员和第三方电气安全,以及车辆在交流 / 直流充电方面应遵守的特性(仅在电动汽车接地时),但不适用于无轨电车、铁路车辆、工业卡车和主要用于越野的车辆等。
充电模式定义:
Mode 1:电动汽车直接连接到最大支持 16 安培的交流线路,该线路可提供单相 250V 或三相 480V 电压,每根电源线由 16 安培保险丝保护,如家里的 Schuko 插座或 CEE 插座满足此应用要求,但目前已被禁止使用。
Mode 2:与 Mode 1 类似,也是电动汽车直接连接到最大支持 16 安培的交流线路,同时有一个线充设备(In-Cable Control Box, ICCB)连接在充电线上,提供过载、漏电流保护等,可设置并控制最大充电电流。代表产品是随车送的或在线上线下可买到的线充,一般功率在 3kW 以下,从零充满一辆车要 24 小时以上。
Mode 3:电动汽车连接到支持 PWM 通信的壁挂式交流充电桩上,充电桩包含一个 FICircuit Breaker 提供保护,以及一个充电线连接的充电枪。电流转换器在车里面(需要车载充电机 OBC 来进行交直流转换)。代表产品是壁挂式 AC 充电桩,一般功率在 7kW 左右,高端的到 11kW,从零充满一辆车要 8 小时上下。欧洲汽车制造商联盟要求公共交流充电桩必须是 Mode 3。
Mode 4:与 Mode 3 类似,不同之处在于电流转换器在充电桩里,充电桩直接给汽车供直流,不需要通过汽车里的 OBC 给电池组充电,可大大缩短汽车充电时间。代表产品是直流超级充电桩,一般功率在 30kW 以上,从零充满一辆车一般 2 小时以内。
关键技术要求:
电气安全:
具备完善的绝缘保护措施,防止使用者触电风险。例如,对充电桩的外壳、内部电路以及连接部件等都有严格的绝缘要求,确保在正常使用和异常情况下,电流不会泄漏到可接触的部位。
过流保护功能,当充电电流超过设定的安全阈值时,充电桩能及时切断电路,避免因电流过大对车辆电池和充电设备造成损坏,保护车辆和充电桩的安全。
具备可靠的接地措施,以确保在发生电气故障时,电流能安全地导入大地,减少触电和火灾等危险。
通信协议:定义了电动汽车和充电桩之间的通信方式和协议,确保两者之间能准确、可靠地传输充电控制信号、充电状态信息等。例如,通过对 CP 信号进行脉冲宽度调制(PWM)来实现信息传递,不同的占空比代表不同的充电状态和最大允许充电电流等信息。
充电接口:规定了统一的充电接口标准,包括插头、插座的形状、尺寸、引脚定义等,保证不同厂家的电动汽车和充电桩之间能够实现物理连接和电气连接的兼容性。例如,符合 IEC 62196 标准的充电接口要求,确保插头与插座之间的插拔力、接触电阻等符合规定,使充电连接稳定可靠。
认证流程:
提交申请:充电桩制造商或供应商向认证机构提交认证申请,并提供相关的技术文件和资料,如产品说明书、电路图、测试报告等。
产品测试:认证机构对充电桩进行各项测试,包括但不限于电气安全测试、通信协议测试、充电接口兼容性测试等,以验证其是否符合 IEC 61851 标准的要求。
工厂检查(如有需要):对于一些认证方案,可能会要求对充电桩的生产工厂进行检查,以确保生产过程符合质量管理体系要求,产品的一致性得到保障。
审核与评估:认证机构对测试结果和相关资料进行审核与评估,判断充电桩是否满足认证标准。
获得认证:如果充电桩通过测试且审核评估合格,制造商或供应商将获得 IEC 61851 认证证书,表明其产品符合国际标准要求,可以在市场上合法销售和使用。
意义和作用:
对于充电桩制造商和供应商:
是产品进入国际市场的 “通行证”,尤其是在欧洲等对电动汽车充电设施有严格要求的地区,获得 IEC 61851 认证能够提升产品的市场竞争力,增加市场份额。
有助于提高产品的质量和可靠性,通过认证过程中的各项测试和要求,促使企业不断优化产品设计和生产工艺,提升产品性能。
增强消费者对产品的信任度,消费者在选择充电桩时,更倾向于购买经过认证的产品,认为其具有更高的安全性和质量保障。
对于电动汽车用户:确保使用的充电桩符合安全标准,保障自身和车辆的安全。能实现不同品牌电动汽车与充电桩之间的兼容性,方便用户在不同场所使用不同的充电桩进行充电,提高充电的便利性和效率。
对于整个电动汽车产业:推动充电基础设施的标准化建设,促进不同厂家的充电桩和电动汽车之间的互联互通,有利于电动汽车产业的健康、快速发展。为电动汽车的广泛普及提供有力的支持,解决用户的 “里程焦虑” 问题,增强消费者对电动汽车的信心,进而推动整个电动汽车市场的发展。