談大功率為什么要扯到向前兼容， 簡而言之，如果要更好地實現(xiàn)大功率，解決一些原來固有的問題（其實哪種方案由于設(shè)計階段的局限性，都會多少存在一些問題，歐美的CCS和日本的CHAdeMO方案都是這樣，區(qū)別只是問題多少而已），不可避免地需要對充電接口部分進行調(diào)整，而這些調(diào)整也幾乎不可避免地會對兼容性存在影響。

參加過2011版升級到2015版的車企、樁企和運營公司大概都能體會到兼容性問題帶來的那種撕心裂肺的痛。而這最痛之處就是為了要升級到一個新的版本，就得把原有設(shè)備開膛破腹地進行軟硬件升級。如何避免這種痛呢？答案就是向前兼容。

一個好的向前兼容方案，就是要做到在完全不用對舊設(shè)備進行任何軟硬件改造的基礎(chǔ)上，僅僅通過一套合理的設(shè)計方案實現(xiàn)新設(shè)備能夠直接與老設(shè)備安全無縫地接口，同時還能為未來可能的再次升級留下基礎(chǔ)。對于充電來說，就是采用新標(biāo)準(zhǔn)的車（新車）能使用采用舊標(biāo)準(zhǔn)的樁（老樁），同樣新樁能給老車充。

完成向前兼容方案的第一步就是要弄清向前兼容會涉及的主要軟硬接口，對充電而言，就是連接器接口、導(dǎo)引電路和通信協(xié)議。下面咱們一個一個地聊。

先說說連接器接口，這次大功率充電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)預(yù)研工作組（中電聯(lián)和卡塔克聯(lián)合成立了一個工作組專門研討設(shè)計未來的中國大功率充電方案）的專家設(shè)計了一款尺寸是2015版約2/3且能支持至少400A電流的連接器，為什么要小呢？請看下面兩張圖：

可以看出，在車上挖一個小洞比一個大洞對車輛的影響有多么的大（不光是美觀啊）。況且考慮到未來的小功率直流充電用那么大的一個連接器也是多么的不協(xié)調(diào)。至于其他更重要的需要改變連接器端面設(shè)計的理由就不多說了。

總之，工作組專家的普遍意見是，充電連接端面是需要修改的。這樣帶來的問題是新老連接器沒法直接插了。如何解決呢？對于新車而言，是這樣的：

就像你去歐洲旅行需要帶個電源轉(zhuǎn)換頭一樣，新車配置一個適配器（ADAPTOR），而這個適配器由于下文會提到的理由不會像特斯拉的那個轉(zhuǎn)換器（CONVERTOR）一樣里面需要裝一套完成協(xié)議和導(dǎo)引轉(zhuǎn)換的裝置，而是真的和你帶去歐洲旅行的ADAPTOR一樣只做物理尺寸的轉(zhuǎn)換，同時由于2015版國標(biāo)要求電子鎖安裝在槍頭，而新的方案要求車上配置電子鎖，這樣這個適配器上就不需要安裝電子鎖，只要有相應(yīng)的鎖孔就可以了，因此可以想見在批量化后這個ADAPTOR的成本是非常低的，新車完全可以作為類似千斤頂一樣的配件送給客戶。這樣新車在使用舊樁時只要使用這個小玩意兒就能接上舊樁了。這個方案有一個缺點，就是一旦用了這種適配器，多了一個連接點可能會造成發(fā)熱增加，如何解決見后文。

那么新樁怎么兼容舊車呢？是這樣滴，有兩種辦法，辦法一：

簡單吧？就是在做新樁時，就像92、95號汽油加油機一樣，做兩個口，一個用舊標(biāo)準(zhǔn)，一個用新標(biāo)準(zhǔn)。這樣就通吃了。這個方案可以復(fù)用同一套功率模塊，同一套控制器、同一套控制界面等等。不同的是可能需要有兩個導(dǎo)引電路，兩根不同的槍線外加軟件的一些兼容性修改，比如兩套通信協(xié)議等。總體來講成本增加的相當(dāng)有限，因為那些值錢的東西基本都能復(fù)用。

辦法二：

這個辦法其實是IEC提出來的，叫CONVERSION BOX，是個萬金油方案，理論上既能實現(xiàn)新樁給老車充，也能實現(xiàn)老樁給新車充。其實就是做一根小一點樁，左面一個插座讓充電機插進來，右面一把槍插在車上，肚子里做導(dǎo)引轉(zhuǎn)換、協(xié)議轉(zhuǎn)換可能還會增加輔助電源。萬金油方案的好處是各種搭配理論上都能解決，也能復(fù)用部分設(shè)備，充電安全也能得到一定的控制。缺點也很明顯，運營商需要額外的投入，而且即使不算現(xiàn)場安裝的成本，這個盒子恐怕也不便宜。但是作為IEC標(biāo)準(zhǔn)提一個萬金油的方案當(dāng)然可以理解。

說了連接器的向前兼容，再來看看導(dǎo)引電路，說起這個也是一把辛酸淚。這個電路也是2011版的時候就存在的老員工了，當(dāng)時由于使用的數(shù)量很少，且大家關(guān)注點都不在這里，一直沒有人仔細研究過，也就這么湊合著一直在用，到了2015版修訂時還是如此，無論中外的專家都沒有提出任何異議，直到2015快發(fā)布的前幾周，突然有人提出這個電路有缺陷，在PE發(fā)生斷針的情況下（這個情況說良心話是非常小的一個幾率），這個老員工會開小差，判斷不出來（見下面兩張圖）：

雖然是個小概率事件，但確實是一個隱患，但那時再做修改已經(jīng)來不及了。此外原來的電路還存在沒有硬節(jié)點信號等缺陷，做過系統(tǒng)設(shè)計的都知道，硬節(jié)點信號用于故障報警是遠遠優(yōu)于通過通信協(xié)議來交換信息的方式。在充電電壓和電流不斷提高的情況下，導(dǎo)引電路如有硬節(jié)點信號，將大大降低系統(tǒng)設(shè)計的難度。另外還有今天的主角，向前兼容問題，以前的電路也無法處理。為了解決這些問題，工作組的專家們先后提出了若干個解決方案，都不是太令人滿意。最后，北汽的白總提出一個雛形，在工作組的專家不斷改進下，初步形成了下面這個方案：

該方案正在仔細評估中，就目前的初步評測來看，具備以下幾個特點：

1. 電路簡單（7針）、成本低（僅增加兩個開關(guān)）；

2. 去掉U2，車端電壓與控制導(dǎo)引電路無關(guān)；

3. 準(zhǔn)確判斷故障（PE等斷針斷線）；

4. 支持硬件節(jié)點，可實現(xiàn)預(yù)約充電；

5. 與大巴車充電弓方案復(fù)用。

6. 很容易實現(xiàn)向前兼容

前面5點不是今天的主體，這個電路的狀態(tài)其實也是不少，需要單獨分析，也許以后等評估完，有空的時候會為這個電路專門寫一篇。今天主要說說如何實現(xiàn)向前兼容。

首先講一下前提，S1和S2的狀態(tài)是代表樁端和車端是否允許對方進入充電狀態(tài)。S1是常開，S2是常閉，這種設(shè)計就保證了任何時候當(dāng)插頭完全插入時，R4,R5并聯(lián)在一起的電阻正好是1K，與2015版標(biāo)準(zhǔn)對車端電阻的要求一致，對老樁而言不會產(chǎn)生誤會。當(dāng)一個新樁插入一個新車，根據(jù)上圖腦補一下監(jiān)測點1和2的電壓是2.89V或者5.85V（取決于S1的分合狀態(tài)）。而當(dāng)一個老樁通過一個適配器接上一輛新車時，如下圖所示：

（注意哈，這張圖中R4,R5的阻值和上圖不一樣，這是因為這張圖是方案迭代過程中的中間產(chǎn)品，好在咱們只講兼容問題，兩個電阻并起來的阻值都是1K，所以效果是一樣的，就不把已經(jīng)放假的叫起來改圖了，呵呵）

可以看出對于老樁而言其過程新舊車都是6V-4V，因此老樁的工作邏輯不會因為插入的是新車還是老車發(fā)生任何變化，也就是說老樁不需要進行任何的修改。而對新車而言，此時就可以根據(jù)檢測點的電壓是4V還是5.85或2.89V來判斷接入的是新樁還是老樁。如果新車知道接入的是老樁，而此時一定是采用了適配器，此時就可以通過適當(dāng)控制充電電流等方法來解決前面提到的由于采用適配器造成的發(fā)熱問題。

最后談一下通信協(xié)議，由于大功率的引入以及以前遺留的一些問題，通信協(xié)議存在不少需要提升的地方，請見李旭玲的分析報告中的一頁：

要解決這些問題必然牽扯到對協(xié)議的內(nèi)容結(jié)構(gòu)甚至交互過程都需要做相應(yīng)的修改。這樣帶來的兼容問題如何解決呢？

一個比較成熟的通信協(xié)議，應(yīng)該在開始通信的最前面完成協(xié)議版本的交互，這個交互應(yīng)該是一個永久一致首先發(fā)生的過程。這樣參與通信的雙方才能根據(jù)最先獲得的版本信息，做出兼容的判斷，切換到相應(yīng)的處理模塊中去，也就實現(xiàn)了向前兼容。所以只要交互版本過程得到保證，理論上說通信協(xié)議是可以在應(yīng)用層做完整的兼容處理的，換句話說可以完全變成另一個應(yīng)用層協(xié)議。但是，（但是確實有點多，呵呵）27930版本交互的過程不是在第一階段完成的，其中部分版本信息是需要在完成諸如絕緣監(jiān)測等過程后在配置階段才能完成的。這樣就達不到在第一階段就完成版本交互的要求。好在（天，總是無絕人之路的），有了前面提到的導(dǎo)引，可以利用硬件的方式在通信未啟動前就判斷出了版本更替，利用這次升級解決版本的第一階段交互問題，這樣未來再有應(yīng)用層的協(xié)議升級就可以順利完成了。

通信協(xié)議的問題一樣，今天只談了一下兼容的問題，其他問題以后需要專題討論。這里再附上小李的PPT中一個時間表，給大家參考：

最后，照例總結(jié)一下：

1. 天下沒有完美的方案，只有更好的方案。

2. 只有考慮好兼容問題怎么解決才能保證一個或者一系列方案的長久生命了。

3. 在做好向前兼容的基礎(chǔ)上，升級的社會成本可以降到很低。

4. 在大功率充電技術(shù)的應(yīng)用上，利用考慮完善的向前兼容設(shè)計，是完全可以做出更大膽的嘗試，而不必拘泥于一套存在明顯問題的方案上去做修修補補。

5. IEC等所謂國際標(biāo)準(zhǔn)的很多要求也往往并不一定合理，只是為了先設(shè)置一根線。

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