Интерфейс зарядки электромобилей постоянным током (DC) стандарта GB/T: подробное руководство

Интерфейс зарядки электромобилей постоянным током (DC) стандарта GB/T представляет собой официальную систему стандартов, регулирующую быструю зарядку электромобилей постоянным током в Китае. В его основе лежит серия национальных стандартов GB/T 20234 «Соединительные устройства для кондуктивной зарядки электромобилей». Это единая спецификация, которой должны соответствовать разъемы для быстрой зарядки постоянным током всех электромобилей и транспортных средств на новых источниках энергии, реализуемых на рынке материкового Китая. Основная задача данного стандарта — обеспечить совместимость, а также безопасность и надежность процесса зарядки при взаимодействии электромобилей различных марок с зарядными станциями.

GB/T 20234.1: Общие требования, определяющие основные технические нормы, требования безопасности и методы испытаний для всех зарядных интерфейсов.

GB/T 20234.2: Интерфейс зарядки переменным током (интерфейс медленной зарядки).

GB/T 20234.3: Интерфейс зарядки постоянным током (стандартная быстрая зарядка постоянным током; опубликован и введен в действие 7 сентября 2023 г., заменив версию 2015 года).

GB/T 20234.4: Интерфейс зарядки постоянным током высокой мощности (широко известен как интерфейс сверхбыстрой зарядки «ChaoJi»; опубликован 7 сентября 2023 г., введен в действие 1 апреля 2024 г.).

На сегодняшний день это наиболее часто используемый интерфейс для зарядки постоянным током (DC) на общественных станциях быстрой зарядки и в легковых электромобилях; он является безусловным стандартом на современном рынке.

Стандарт 2023 года существенно повышает верхние пределы параметров, сохраняя при этом обратную совместимость с предыдущими версиями спецификаций:

Номинальное рабочее напряжение: до 1500 В (постоянный ток); наиболее распространенные варианты — 750 В / 1000 В.

Номинальный рабочий ток: до 800 А (постоянный ток); наиболее распространенные варианты — 80 А / 125 А / 200 А / 250 А,

что соответствует характеристикам массовых зарядных станций мощностью от 60 кВт до 250 кВт.

В версии 2015 года верхние пределы составляли 1000 В / 250 А.

Интерфейс имеет специальную конструкцию с 9 контактами, разделенными на три функциональные группы: передача энергии, защитное заземление, а также передача сигналов и вспомогательное питание.

Контактный номер	логотип	тип	Функциональные определения
1	DC+	Силовые клеммы	Положительная клемма питания постоянного тока (DC+): Массивная медная клемма, рассчитанная на высокие токи; соединяет выход зарядной станции с положительной клеммой аккумуляторной батареи автомобиля.
2	DC-	Силовые клеммы	Отрицательная клемма питания постоянного тока (DC-): Образует замкнутую цепь высоковольтной зарядки совместно с клеммой DC+.
3	PE	Защитное заземление	* Клемма защитного заземления: Имеет наибольшую длину; реализует алгоритм безопасности «сначала заземление, затем подача питания; сначала отключение питания, затем отключение заземления», обеспечивая путь для отвода тока при утечке.
4	S+	Клеммы связи	Линия высокого уровня шины CAN (CAN_H): Двунаправленный канал передачи данных между зарядной станцией и системой управления батареей (BMS) автомобиля, обеспечивающий обмен в реальном времени такими параметрами, как напряжение батареи, уровень заряда (SOC), температура и максимально допустимый ток.
5	S-	Клеммы связи	Линия низкого уровня шины CAN (CAN_L): Работает в паре с CAN_H, образуя дифференциальный сигнал, что обеспечивает высокую помехоустойчивость.
6	CC1	Подтверждение подключения	Сигнал подтверждения подключения 1: Проверяет полноту вставки разъема и контролирует состояние изоляции интерфейса.
7	CC2	Подтверждение подключения	Сигнал подтверждения подключения 2: Обеспечивает дублирующую проверку состояния подключения; в ряде случаев используется для расширения функциональных возможностей.
8	A+	Вспомогательный источник питания	Положительная клемма низковольтного вспомогательного питания: Обеспечивает подачу питания 12 В / 24 В постоянного тока, «пробуждает» BMS автомобиля из спящего режима и питает коммуникационный модуль.
9	A-	Вспомогательный источник питания	Отрицательная клемма низковольтного вспомогательного питания: Образует цепь низковольтного питания.

Для предотвращения возникновения электрической дуги, повреждения контактов и возникновения рисков безопасности в процессе подключения или отключения под нагрузкой, интерфейс строго регламентирует последовательность соединения и разъединения контактов:

Подключение: сначала контакт заземления (PE) → затем контакты низковольтного вспомогательного питания → затем контакты связи и подтверждения соединения → в последнюю очередь — силовые контакты постоянного тока (DC).

Отключение: сначала силовые контакты постоянного тока (DC) → затем контакты связи и подтверждения → затем контакты низковольтного вспомогательного питания → в последнюю очередь — контакт заземления (PE).

Номинальное напряжение до 1500 В (постоянный ток), номинальный ток до 800 А (постоянный ток), максимальная поддерживаемая мощность зарядки — до 1200 кВт.

Подходит для сверхбыстрой зарядки легковых автомобилей, быстрой зарядки высокой мощности для коммерческого транспорта и других сценариев использования, обеспечивая эффективность восполнения энергии на уровне «10 минут зарядки — 400 км пробега».

Система активного жидкостного охлаждения: зарядный пистолет и кабель оснащены встроенными контурами охлаждения для отвода тепла, выделяемого при прохождении тока высокой силы, что позволяет удерживать рост температуры разъемов в безопасных пределах.

Комплексное управление тепловыми режимами: встроенная система многоточечного контроля температуры и функция автоматического снижения мощности при перегреве обеспечивают баланс между высокой мощностью и безопасностью.

Обратная совместимость: при использовании специального переходника электромобили с интерфейсом ChaoJi могут заряжаться от стандартных зарядных станций GB/T (постоянного тока), а обычные электромобили — от станций сверхбыстрой зарядки ChaoJi.

Оптимизированная механическая конструкция: усовершенствованный механизм фиксации, увеличенный ресурс циклов подключения/отключения и улучшенная герметичность, адаптированные к условиям интенсивной эксплуатации на общественных зарядных станциях.

Интерфейс соответствует протоколу связи GB/T 27930 и использует шину CAN для взаимодействия между электромобилем и зарядной станцией:

Весь процесс зарядки управляется системой управления аккумуляторной батареей (BMS) автомобиля; зарядная станция лишь выполняет команды по регулировке напряжения и тока, поступающие от BMS.

Данные о состоянии аккумулятора обновляются каждые 250 мс, что позволяет динамически регулировать выходную мощность и предотвращать повреждение батареи вследствие перезаряда или перегрева.

Контроль изоляции: на протяжении всего процесса отслеживается сопротивление изоляции между высоковольтной цепью и кузовом автомобиля; при падении показателя ниже безопасного уровня подача энергии немедленно прекращается.

Защита от ошибок подключения и неправильной ориентации: асимметричная конструкция разъема физически исключает возможность его подключения в неправильном положении.

Механическая блокировка: после подключения зарядный пистолет автоматически фиксируется, что предотвращает случайное отсоединение и возникновение электрической дуги в процессе зарядки.

Защита от внешних воздействий: класс защиты интерфейса составляет не ниже IP54, что обеспечивает надежную работу на открытом воздухе в условиях дождя, снега и запыленности.

Интерфейс зарядки постоянным током (DC) стандарта GB/T — это собственная китайская разработка, несовместимая на физическом и протокольном уровнях с распространенными зарубежными стандартами:

В сравнении с CCS (CCS1/CCS2): стандарт CCS предполагает дополнение разъема переменного тока (AC) двумя контактами для постоянного тока (т. н. «комбинированная» конструкция). В отличие от него, стандарт GB/T DC использует отдельный специализированный 9-контактный разъем с совершенно иной физической формой, назначением контактов и протоколами обмена данными, что делает их несовместимыми.

В сравнении с CHAdeMO: этот японский стандарт отличается как по физической конструкции, так и по протоколу связи, а также имеет более низкий предел мощности по сравнению с новой версией стандарта GB/T.

Интерфейс зарядки электромобилей постоянным током (DC) стандарта GB/T служит фундаментом для унификации зарядной инфраструктуры Китая. Эволюция стандарта — от ограничения тока в 250 А (версия 2015 года) до поддержки сверхбыстрой зарядки с током 800 А (версия 2023 года) — не только обеспечивает совместимость с уже существующим оборудованием, но и отвечает требованиям технологического развития (внедрению высоковольтных платформ с напряжением 800 В и систем быстрой зарядки высокой мощности), способствуя постоянному совершенствованию процесса быстрой зарядки электромобилей в Китае.