



關鍵字:交流充電接口,直流充電接口,大功率直流充電接口 DOI編碼:10.3969/j.issn.1002-5944.2025.11.021
Comparison and Analysis of New and Old Standards for Conductive Charging Connection Devices
XU Da-cheng1.2.3* ZHU Han1.2.3 QIAN Kai-cheng12.3 (1.ShanghaiMotor Vehicle Inspection Certificationamp; Tech Innovation Center Co.,Ltd.;
2.National Center of Supervision and Inspection on Motor Vehicle Products Quality,Shanghai;
3.National Center of Supervision and Inspection on New Energy Motor Vehicle Products Quality)
Abstract:Theconnection devices forconductive charging of electric vehicles are the transmisson interface during the charging process ofelectric vehicles,thedesignspecifications ofwhichare the mostbasicrequirements to ensurecharging safety.GB/T2O234,anational standard forconductivechargingconnection devices,specifiesthedesignandtype testing of this product.Inrecent years,with the prosperous development of electricvehicles,the definition of products in the original2ol5versionofthestandard turnsouttobesimple,withrelativelyfewrequirements forproducttesting items. In2023,the standard wasrevisedandreleased.Thereleaseofthenewstandard beterfilsthegap inrequirements for high-power DCcharging products using connectiondevices forconductive charging.This paper comparesand analyzes the newand old standards from the perspectivesof policies and technology.Theconclusions can provide support for the production,manufacturing,and testing for enterprises producing conductive charging connection devices.
Keywords:AC charging coupler,DCcharging coupler,high-powerDCcharging coupler
0 引言
2020年后,電動汽車呈現大規模的發展。截止到2023年底,我國電動汽車的保有量達到了2041萬輛,占汽車總量的 6.07%[1] 。隨之而來的電動汽車充電的安全性、便利性、效率性受到了消費者的大力關注。電動汽車充電連接裝置作為電動汽車充電的必要載體,其舊標準的發布時間為2015年,基于舊標準設計的電動汽車充電連接裝置已無法滿足當前電動汽車的使用環境,因此對該標準修訂更新迫在眉睫。2023年9月7日,基于GB/T20234—2023電動汽車傳導充電用連接裝置的新標準完成修訂并進行發布。新標準在電氣性能、環境性能、機械性能等多個方面及連接裝置進行了修訂。新標準的實施從充電的物理接口上進一步保障了電動汽車充電的安全性。本文通過對GB/T20234—2023新老標準的測試要求比對,給出新老標準的主要差異測試項目,介紹了標準測試過程中的主要注意點,分析了測試項目修改制定的原因,相關的結論可為充電接口連接裝置企業的研發設計和試驗驗證提供參考支持。
1GB/T20234—2023標準情況及引用 機構介紹
所謂的電動汽車傳導充電用連接裝置,通俗來講即為電動汽車的充電接口,其主要分為交流充電接口、直流充電接口和CHAOJI充電接口。GB/T20234.1一2023主要針對電動汽車傳導充電用連接裝置的通用要求,其內包括對充電連接裝置的設計要求及具體試驗方法,GB/T20234.2—2023和GB/T20234.3一2023分別對應的是交流充電接口和直流充電接口的尺寸要求。GB/T20234.4—2023則是針對CHAOJI充電接口的試驗方法和尺寸要求。
表1給出了GB/T20234—2023的標準更新情況及當前標準的引用機構[2-7]。針對GB/T20234.1—2023《電動汽車傳導充電用連接裝置第1部分:通用要求》、GB/T20234.2—2023《電動汽車傳導充電用連接裝置第2部分:交流充電接口》和GB/T20234.3—2023《電動汽車傳導充電用連接裝置第3部分:直流充電接口》這3項標準,均從2015版更新成了2023版。原有的2015版標準目前仍然為公告和3C強制性實施要求,而2023版新標準已于2024年12月加入3C目錄,目前屬于公告、3C強制性和CQC自愿性認證要求。GB/T20234.4—2023《電動汽車傳導充電用連接裝置第4部分:大功率直流充電接口》則是一個全新的充電接口標準,其主要是為了滿足大功率充電而生成的,目前該標準僅被3C強制性和CQC自愿性認證引用。
2 新舊標準主要差異性項目比對和分析
2.1GB/T20234一2023新老標準測試對象差異
隨著標準的更新,GB/T20234—2023的新標準對充電接口的測試對象進行了更加細致的劃分。在GB/T20234.1—2015版標準中,標準規定的測試對象為供電插座、供電插頭、車輛插座、車輛插頭、纜上控制保護裝置、端子和線纜。而在GB/T20234.1—2023版標準中,將熱管理系統和鎖止機構也加入測試對象中。其中熱管理系統主要用于基于大電流充電的液冷充電接口產品,而鎖止裝置則是指充電接口插合后用來進行加固鎖止的電子鎖,其主要存在于直流充電槍和交流充電插座上。

從測試樣品數量上來看,GB/T20234.1—2015版標準中規定數量為6,而GB/T20234.1—2023版標準針對樣品數量進行了細分,針對交流充電接口測試樣品數量應為22個,針對直流充電接口測試樣品數量應為18個。
2.2GB/T20234.1—2015與GB/T20234.1—2023 標準比對分析
GB/T20234.1—2023作為電動汽車傳導充電用連接裝置的通用要求,其主要規范了充電接口的設計和具體試驗要求,因此該標準的修訂內容是最多的,也是最重要的。
GB/T20234.1—2023的修訂要點可總結為:
(1)擴展了額定值、要求和試驗方法中電壓和電流參數的規格,為大功率和小功率直流充電產品提供了基礎參考;(2)增加了主動冷卻和溫度監控要求與試驗方法,為帶液冷和溫度檢測產品提供測試依據;(3)修改機械強度、鎖止裝置、使用壽命等測試項目的試驗方法,細化了檢驗規則,完善了產品測試評價方法。
表2中列出了GB/T20234.1—2015和GB/T20234.1—2023的主要測試項目,可以看到,GB/T20234.1—2023版的測試項目遠多于GB/T20234.1—2015版的測試項目。表格中,GB/T20234.1—2023版的測試項目共分為三種字體,正常字體的測試項目代表其測試要求和方法與GB/T20234.1—2015版相同,加粗字體的測試項目代表其測試要求與方法與GB/T20234.1—2015版不同,而斜體的測試項目則代表GB/T20234.1—2023版新增測試項目,在2015版標準中并不存在。
因此,可以將GB/T20234.1—2023新老標準的差異總結為以下幾點:2015版有的內容,2023版全部包含在內,且2023版測試要求更為嚴苛;2023版新增了環境相關的測試項目,2023版新增了耐久性測試內容,2023版新增了電子鎖、線纜、熱管理系統和纜上設備的要求,2023版新增了大功率充電的相關要求。
2.3GB/T20234.3—2015與GB/T20234.3-2023 標準比對分析
GB/T20234.3—2023主要規定了直流充電接口的尺寸和額定值。相較于GB/T20234.3—2015,其修訂要點可總結為:為實現大功率和小功率直流充電,擴展直流充電接口電壓和電流參數額定值,全面兼容2015直流充電接口,同時調整了插座CC2的尺寸,避免低溫下暴力插拔造成的損壞。
其中,額定電壓和電流的對比見表3。2.4GB/T20234.1—2023、GB/T20234.3—2023與GB/T20234.4—2023標準比對分析
GB/T20234.4—2023作為一個全新的充電接口標準,其主要的測試項目和額定值基本與GB/T20234.4—2023一致,個別試驗項目的試驗要求有所差別。同時為了兼容GB/T20234.3—2023的直流充電接口,標準中定義了適配器的概念,即用于在符合不同標準的車輛插頭與車輛插座之間作連接界面轉換的組件單元。


其擁有7個觸頭,相較于GB/T20234.3—2023的9個觸頭,取消了A .+ 和A-觸頭。兩項標準的額定參數和外觀尺寸的差別可見表5和圖1。
3 主要差異測試項目分析解讀
從試驗項目上來說,GB/T20234.4—2023中的插拔力、防護等級、絕緣電阻、表面溫升和端子溫升、車輛碾壓和適配器等試驗項目,試驗要求判定結果與GB/T20234.1—2023存在一定差別,其主要差別可見表4。
從額定電壓電流值上看,GB/T20234.4—2023 和GB/T20234.3—2023略有不同;從產品外觀尺寸 上對比,GB/T20234.4—2023為全新定義的產品,
從表2中可知,GB/T20234.1—2023的測試要求變動較大,涉及項目較多,因此,本文僅對部分測試項目進行詳細展開對比或解析。
3.1外觀檢查
外觀檢查主要是通過目擊方式,對產品的外觀和銘牌等信息進行核查。在GB/T20234.1—2015版要求中,標準規定“供電插頭、供電插座、車輛插頭、車輛插座外殼上應標有制造商名稱或商標、產品型號、額定電壓和額定電流等信息。”而在GB/T20234.1—2023版要求中,標準規定“外殼或充電電纜上應標有制造商名稱或商標、產品型號、額定電壓、額定電流和防護等級信息;車輛插座上應標有額定電流和最大持續工作電流。帶熱管理系統的車輛插頭上應標有持續最大工作電流,可不標有額定電流。充電連接裝置的標志應清晰耐磨。”



可以看到,在GB/T20234.1—2023版中,首先對產品銘牌的標注位置進行了規范;其次,在銘牌信息方面,對比2015版標準,多了“防護等級”和“最大持續工作電流”等參數;最后,對銘牌標識的耐磨性也進行了規范。新標準的外觀檢查內容更多更全,在產品銘牌上盡可能地體現產品參數。
3.2正常操作(使用壽命)
正常操作主要是對充電接口的插拔壽命進行判斷的試驗。在GB/T20234.1—2015版中,該測試要求進行空載帶電插拔循環10,000次,試驗期間,不得出現持續閃弧。試驗結束后,應滿足連續性和介電強度要求。而在GB/T20234.1—2023版中,該試驗要求則變得較為復雜,首先,需要空載帶電插拔970次,然后將樣品分別浸沒在酸雨模擬溶液、鹽水模擬溶液和濁水模擬溶液中4\~5秒,每完成一次溶液浸沒后再插拔10次,以此完成1000次的插拔壽命操作。隨后,對樣品進行1.5h通電試驗。完成此步驟則算一次循環。樣品共需完成10次循環才算完成該項目的測試。試驗后樣品應滿足電強度的要求。
可以發現,GB/T20234.1—2023版的測試相較于2015版更為嚴苛,導致該試驗的測試周期也大大加長。在2023版標準中加入的浸入模擬溶液操作使產品的測試要求更加符合現實中可能出現的使用情況。
3.3溫升
溫升測試主要為了保障長時間額定充電過程中,產品不能過度發熱而產生危險。在GB/T20234.1—2015版中溫升測試為常溫進行,要求端子溫升不超過 50K ,車輛插頭可抓握非金屬部件部分的最高溫度不超過60 °C 。而在GB/T20234.1—2023版中,首先對溫升測試的環境進行了要求,需要在無通風、無強制對流的環境箱中進行,同時環境溫度應為 40°C 。而在車輛插頭可抓握非金屬部件部分,2023版標準針對可抓握部位充電電纜允許的最高溫度放寬至 70% ,適用放寬條件時,應在充電電纜的醒目位置標有參考GB4943.1—2022的高溫警告標識。
2023版的測試要求變化使得產品的溫升測試值更加精準。同時,考慮到大功率充電會導致線纜溫度過高而無法滿足老標準要求的問題,新版標準也對相關限值進行了放寬,使得產品不會因此無法滿足標準要求。
3.4溫度監測
溫度監測測試為GB/T20234.1—2023版中新增測試項目,在GB/T20234.1—2015版中并沒有相關要求。在新標準中,規定了額定電流大于16A的交流充電插座及連接方式C的車輛插頭產品必須擁有溫度監測裝置,該裝置通過實時監測產品的溫度,來保證充電安全。因此,對溫度監測裝置的檢測必不可少。
溫度監測主要通過加熱單元環模擬端子過熱,來檢查溫度監測裝置的溫度精度和溫度特性。通過加熱單元環模擬不同的溫度和溫升速率,來測試產品溫度監測裝置是否滿足要求。其要求溫度監測的精度不得大于 ±5% ,溫度梯度偏差小于 ?1.5K/ min。
4結論
(1)介紹了傳導充電用連接裝置標準的更新情況及引用機構,相關結果可指導生產企業選擇產品試驗的認證機構,規避因沒有進行相關測試而產品無法銷售的風險。
(2)對比了傳導充電用連接裝置新老標準在型式試驗要求上的差異性,得出了新標準測試項目要求可完全覆蓋老標準測試項目要求的結論。
(3)介紹了傳導充電用連接裝置的外觀結構尺寸,給出了GB/T20234.3—2023版本的直流充電接口尺寸可兼容2015版直流充電接口尺寸的結果。同時,GB/T20234.4—2023的充電接口尺寸,可通過適配器的方式和GB/T20234.3—2023進行匹配。
(4)解讀了外觀檢查、正常操作(使用壽命)、溫升和溫度監控的具體試驗要求,新標準的試驗項目要求更加復雜,其目的是進一步保障充電接口的使用性能和安全性能。
參考文獻
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作者簡介
徐達成,通信作者,碩士研究生,高級工程師,研究方向為電動汽車充電系統。
朱涵,本科,助理工程師,研究方向為電動汽車充電系統。
錢凱程,本科,工程師,研究方向為電動汽車充電系統。
(責任編輯:袁文靜)