锂电池通讯协议 解读电动自行车新国标充电口加入通讯协议,看完秒懂

小编 2024-11-23 锂离子电池 23 0

解读电动自行车新国标充电口加入通讯协议,看完秒懂

12 月初,充电头网报道了电动自行车新国标将会对充电接口进行统一,并强制性采用通电协议握手的方式进行充电。文章发布后台不少读者私信小编想要深入了解更多信息与通信协议对未来行业的影响,今天就来展开谈谈这个接口与通讯协议。

电动自行车新国标统一充电接口

2022 年 6 月,工信部就《电动自行车用充电器安全技术要求》等国家标准(报批稿)公开征求意见,电动自行车充电器与插头形式规格正式曝光,也就是未来的电动自行车新国标插头、新国标充电器。

《电动自行车用充电器安全技术要求》中规定,因铅酸蓄电池与锂离子蓄电池的电压、充电算法完全不同,所以新国标设计了两种插头形式,且物理上不通用避免误用。铅酸蓄电池插头采用两根电力插针、两根通讯插针(2+2)的形式,锂离子蓄电池则采用两根电力插针、四根通讯插针(2+4)的形式。

除充电接口统一外,另一大变动就是电动自行车新国标充电插头弃用旧式傻瓜式直接供电的方式,强制性采用“通讯协议”的方式充电。

解读强制使用通讯协议

《电动自行车用充电器安全技术要求》 参考了手机与新能源汽车统一物理接口、不同统一模式的做法,充电器与电池成功握手询问电压正确后,才能正式开始充电,杜绝不匹配出现安全隐患。

在《电动自行车用充电器安全技术要求》 报批稿编制说明、《电动自行车用充电器安全技术要求》强制性国家标准报批稿(修改稿)等相关文件中,指出了采用通讯协议的依据及理由,现摘录如下。

在「术语和定义」项目中对互联软线给出了定义,互联软线是指充电器输出软线里面,用于充电器与被充电电池组进行通讯(信号)连接,提供通讯协议传输的软线。

充电头网解读:在这条规定中可见,电动自行车新国标的充电器与电池组线缆将不再只有两根电力传输线芯,而是在原有的电力传输线芯基础上,新增专门的信号传输线芯,用于充电器与电池组沟通交流通讯协议。

「输出接口安全性」项目中新增了第 5.5.5 规定,充电器与被充电电池组(系统)应有互认协同协议。锂离子蓄电池组充电器应先与被充电电池组(系统)互认协同,确认锂离子蓄电池组的技术参数,再开始充电。

充电头网解读:在这条规定中,充电器在待机状态时,电力线芯应该是无电压或者低电压状态,常态化切断电力输出。充电器插头插入电动自行车充电插孔后,通讯线芯先尝试进行沟通握手,成功后,充电器才会输出。改成常态化断电后,即使是充电器与电池组不同电压,也不会强行充电,杜绝安全隐患。

在「关于“通讯协议”的说明」中提到,要求充电器

必须 有通讯功能,特别是锂电池充电器,

必须 要完成充电器和被充电电池组完成握手后,确认了被充电锂离子电池组的技术参数符合本充电器的技术参数后,才可以进行充电。

充电头网解读:在这条规定中出现了两次“必须”,电动自行车新国标的充电器与电池组通讯协议的充电方式不是可选项,而是作为最基础功能统一强制性配备。与很多规范里使用“建议”或者“可用”这种模棱两可的答案不同,给出了“必须”这个绝对性用词,以后所有电动自行车都将使用“先通讯后充电”的充电方式。

这个协议能不能用 UFCS?

说到电动自行车将统一使用充电协议,这不禁让人联想到 UFCS 融合快充。UFCS 旨在解决市面上快充标准复杂多变、互不兼容的问题,同时也对提升用户的使用体验,起到推动节能环保的积极作用。

2021 年 12 月 24 日,广东省终端快充行业协会成立。协会成员阵容豪华,包括大家耳熟能详的华为、小米、OPPO、vivo 全在列,并一起授牌成为广东省终端快充行业协会副理事长单位,携手统一快充标准,并推出融合快速充电技术规范 UFCS。

2022 年 9 月 29 日,中国通信标准化协会与电信终端产业协会联合在京召开移动终端融合快充成果发布会,发布首批 11 张快充认证证书,涉及 6 家企业的 4 款终端、5 款适配器和 2 款芯片产品,其中包含华为 Mate Xs 2、iQOO10 Pro 等热门手机也通过了 UFCS 认证,可见 UFCS 已在移动通讯行业逐渐普及并发挥作用。

为同步快充协议的迭代,POWER-Z KM003C 新固件里已新增 UFCS 协议检测功能,方便用户测试手上的 UFCS 设备的充电状态与 UFCS 信息读取。

UFCS 融合快充为未来而打造,拥有更高的上限,目前发布的版本为 1.0。根据 UFCS 快充规范内容显示,该标准采用连续调节模式,UFCS 1.0 输出电压分为5V、10V、20V、30V四个可编程的档位。其中5V档位的可编程电压范围是3.4V-5.5V、10V档位的可编程电压范围是5.5V-12V、20V档位的可编程电压范围是12V-21V、30V电压的可编程电压范围是21V-36V。

UFCS 1.0 最大输出电压支持至 36V,最大输出电流高达 30A,而新版本的 UFCS 2.0 将在不久的将来发布。小编相信 UFCS 2.0 将拥有更高的输出电压,支持更大充电功率,以覆盖更多设备,也许未来电动自行车充电协议会使用 UFCS 融合快充也不一定,要是这样的话消费者就用一个 UFCS 充电器就能对手机、笔记本、甚至电动自行车充电,大幅度减少资源的重复投入。

充电头网总结

电动自行车新国标统一充电接口将改善行业乱象,不同品牌的电动自行车接口不通用的问题将成为过去式,甚至可以共用充电器省钱的同时更绿色环保。除了充电接口外,强制性使用通讯协议也是新国标的一大亮点,充电器线缆除电力电芯外,还带有通讯信号线芯用于电池组握手,未握手前不作任何输出,有效防止不同电压充电器混用、滥充、过充电问题,降低起火风险。

目前电动自行车新国标充电接口的通讯协议详情仍未公布,目前 UFCS 1.0 已开始改变手机行业不同品牌不兼容的充电现状,如果电动自行车新国标通讯协议可以纳入 UFCS 2.0 范畴的话,充电设备大统一的进程又会更进一步了,将会惠及供应链上游、电动车厂商、配件商、消费者等,达到多方共赢。

电动车“充电”变“换电”?

易马达e换电安全又不用等待。

易马达e换电安全又不用等待。

本月中旬,“2019年亚洲消费电子展”在上海举行,500多家创新型企业秀出前沿“黑科技”,涵盖5G、人工智能(AI)、AR/VR以及汽车技术等多个方面。其间,韩国现代汽车集团宣布与来自深圳的“易马达e换电”成为战略合作伙伴,共同打造“绿色出行”未来愿景。

我们知道,目前电动车要充电才能续航,当电动车不“充电”只“换电”时,电动车是否能走更远、更安全呢?深圳易马达董事长兼CEO黄嘉曦接受本报全媒体记者专访时给出的答案是肯定的。

截至5月,“易马达e换电”在全国已部署近3000个换电站,每天的电池交换量超过20万次,已为电动自行车用户提供了超过4亿公里的续航绿色能源。同时,通过“易马达e换电”进行集中化、平台化、智能化管理。用户手里不保有电池、不对电池进行充电、不需承担电池老化风险、不用自主进行废旧电池处理。一种全新的绿色智慧“换电”能源服务模式悄然出现了。

文、图/广州日报全媒体记者刘畅

换电不用等待旧电池还能回收分解

据黄嘉曦介绍,“易马达e换电”不是简单地把铅酸电池置换成锂电池,而是一个全面的产品和行业升级。首先是化学成份,从一个铅酸会造成污染的金属产品,变成绿色环保的新能源锂电产品;其次,原来的电池是一个被动的原器件,现在可以升级为智能化电池,这个电池可以有通讯协议标准,电池和电动自行车,电池跟充换电柜互相有协议交流,这些交流让车和换电柜收集到多方面信息;另外,电池研发上也有了很多物联网特征,电池里面加入了温度感应器、电压感应器、加速感应器,可以让电池更先进、更智能、更可控。

值得一提的还有电池回收等环保难题也有了新的解决思路。“过去,一个消费者买一块电池1000元,两年以后坏了再换一块新的,坏的怎么处理?可能随手丢入垃圾堆。现在,用户只需要交电池的使用月费。黄嘉曦表示,通过新型的换电网络方式,把传统的电池销售、消费、回收,变成一条线的集中管理——用户的电池坏了、出了故障,“易马达e换电”负责统一回收,最后收集起来送到拆解工厂环保拆解,把可利用的金属提取出来再使用,成为一个可再生循环利用的资源闭环。

目前,在深圳宝安、南山、福田等城区,“易马达e换电”受到不少外卖和快递小哥欢迎。当所骑电动车电池快耗尽时,他们拿起手机打开APP就能找到最近的换电柜,按提示将车上的电池插入对应号码的换电箱,再取出已满电的电池换上就可以继续穿街走巷了。没有了充电等待时间,通过“换电”的新方式,一位快递小哥一天可以多接几十个外卖单,多收入上百元。黄嘉曦说,目前“易马达e换电”的电池已几乎可以兼容市面上主流的电动自行车车型。

近年来频发的电动自行车充电爆炸致人伤亡的事件多是由于在家自主充电、接线充电等不恰当的充电方式和场景应用所致,而“换电”模式可以显著降低因电动车充电不当引起的火灾隐患。“易马达e换电”创新的“租赁式”模式,电池“以租代售”,无需购买,电池统一研发设计,统一在充电柜充电,降低市民出行成本,同时在安全换电上做足保障。“e换电柜”头顶安装24小时高清摄像头,随时监控到换电柜情况;柜体内上方有灭火器,充电舱为强电隔离舱,保障充电安全,调度转移也更加灵活。

探索电动汽车“换电”新模式

据介绍,目前“易马达e换电”已遍布全国20多个城市,在全国部署近3000个换电站。从上市首月的电池互换累计达10万次,到去年底已经累计达到900万次。截至今年5月,已经实现超过3300万次的电池更换,每天的电池交换量超过20万次。

“锂电很娇贵,太冷充不了电,太热也充不了电。太冷不安全,太热也不安全。中国幅员辽阔,如何在冬天抗严寒?夏天抗酷暑?怎样以合理的成本,合理的充电方式让充换电更加安全。这些都需要不断创新研发和突破。”黄嘉曦说,“易马达e换电”新近开发了一款“离线换电”技术,起因是如果网络不佳,会导致用户访问“易马达e换电”出现延时或者停止。通过离线换电哪怕服务器停止工作,用户来到换电柜前照样可以“点对点换电”。据介绍,目前易马达团队40%以上都是研发人员。

黄嘉曦说,此次“易马达e换电”与韩国现代汽车集团结成战略合作伙伴,将启动全球移动出行的绿色生态建设。从电动自行车“换电”开始,将寻求新方式探索电动汽车换电新模式。

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