充电桩的三大标准: 国标、能源局标准以及国家电网的标准分析

“无规矩不成方圆”。在电动汽车迅速普及的趋势下，充电桩的数量也在迅猛增加。为了保证车桩在充电时安全、一致性等，国家及能源局等各单位部门出台了一系列标准规定并在不断更新。

目前，新能源汽车充电桩的规范可以大致划分为三个层次：国标、能源局标准以及国家电网的标准。以下是详细的分类及标准：

1.国标：我国在2011年制定了电动汽车充电桩的一系列基础标准，其中包括充电桩的通用规则、交流与直流充电技术要求、充电设备与电池管理系统(BMS)之间的通信准则等。特别是，基于2006年的初版标准，2011年的标准进一步完善了接口设计和直流充电协议，使得其与市面上大多数新能源汽车和充电桩兼容。此外，为了解决车辆与充电桩的兼容性和使用安全问题，2015年的标准又对2011年标准进行了修正和扩充。

2.能源局标准：也称为行业标准，主要关注充电桩的充电效能、通信手段、安全防护和电磁兼容等方面的检测规则和要求。对于希望在市场上投入运营的所有充电桩，都必须符合能源局的这一权威标准。

3.国家电网标准：此标准更为具体和严格，尤其是针对直流充电桩的CAN通信兼容性测试。它增设了物理层和链路层的检测项目，旨在保证国家电网旗下的充电桩在通信方面具有更强的稳定性和抗干扰能力。此标准是国家电网在采购和验收充电桩时的关键技术准则。

目前，充电桩的相关标准主要分为三种：国家标准、国家电网标准以及能源局标准三种。

国家标准

2011年国家标准主要分为三个方面：通用要求、交流与直流、充电机与BMS通信，具体如下：

《GBT 18487.1-2011 电动汽车传导充电系统 第1部分：通用要求》;

《GBT 20234.1-2011 电动汽车传导充电用连接装置 第1部分：通用要求》;

《GBT 27930-2011 电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议》。

其中2011标准是基于2006年的充电桩标准GBT 20234-2006，完善接口说明，统一直流充电协议，是目前在运营的充电桩和电动汽车标准。

2015年国家标准同2011标准一样，也从以下三个方面：通用要求、交流与直流、充电机与BMS通信来规定。但是，2015标准修正和补充了2011标准中不足，其主要是为了解决了车与桩兼容性问题，和解决使用中的安全问题。保证充电流程都是“唯一”的，让每个充电桩与电动汽车都可以安全可靠的充电。

同时，为了保证互联互通的一致性，避免测试机构理解不同，即将发布以下2个国标：

GB电动汽车传导充电互操作性测试规范(已经提交标委会);

GB电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议一致性测试(已经提交标委会)。

能源局标准

能源局标准，也称为行业标准，主要有以下两个：

《NBT 33008.1-2013 电动汽车充电设备检验试验规范 第1部分：非车载充电机》;

《NBT 33008.2-2013 电动汽车充电设备检验试验规范 第2部分：交流充电桩》。

主要规定了交/直流充电桩的充电功能、通信方式、安全防护、电磁兼容等检测方法与检测要求，是目前市面上投入运营的充电桩必须过检的权威标准。

3、国家电网标准

国家电网标准，也称为企业标准，主要有以下两个：

《QGDW 1591-2014 电动汽车非车载充电机检验技术规范》;

《QGDW 1592-2014 电动汽车交流充电桩检验技术规范》。

标准内容与行业标准较相似，但测试要求更严格，尤其在直流桩CAN通信兼容性上增加了物理层与链路层测试项目，保证国网充电桩的CAN通讯的鲁棒性，是国家电网充电桩招标时的验收标准。

给电动汽车充电，需要将来自电网的交流电转换为直流电，而且该直流电的电压范围应该和电池的电压范围一致，电流则可大可小，大电流就充得快，小电流就充得慢。将交流电转换为直流电就需要采用基于电力电子技术的开关电源。这种开关电源做成大功率的，充电电流大，安装在车辆外面，就是“直流充电桩”这种充电设备，该充电设备连接电动汽车上的“快充口”; 也可以做成小功率的车载充电机(OBC)，布置在车辆里面，电网通过“交流充电桩”这种外置充电设备将电网的交流电送到车辆上的“慢充口”，车辆内部从“慢充口”将交流电送到 OBC的输入端。交流充电桩只是起到了监控和计费的作用，并没有进行电能转换。OBC的功率大小主要有四种：基于单相220V输入的3.3kW、6.6kW，基于三相380V输入的11kW和22kW，其中6.6kW最主流。

按上述思路构建了当前主流的电动汽车充电系统，如图1所示。

多数电动汽车有两个充电口：交流充电口，俗称慢充 ; 直流充电口，俗称快充。电池上只有一个总正接口和总负接口，快充口和慢充口都需要通过高压配电盒(PDU，Power Distribution Unit)转接到铜排(电池母线)上，再接到电池的总正和总负接插件。电池需要同时连接电控、DC/DC、OBC、快充、空调、暖风机等多种组件，PDU似乎必不可少。