Портативное зарядное устройство для электромобилей
Настенный бокс для электромобиля Home EV Wallbox
Станция зарядки постоянного тока
Зарядная станция BESS
V2G V2H V2V V2L
Модуль зарядки электромобиля
Разъем для зарядки постоянным током
Аксессуары для электромобилей
В условиях перехода мировой транспортной отрасли к низкоуглеродной экономике и электрификации, все более актуальной становится потребность в сверхвысокой мощности зарядки для крупной техники, такой как тяжелые транспортные средства, суда, самолеты и строительная техника. Мегаваттные зарядные системы (MCS) с мощностью зарядки до 3,75 МВт стали ключевой технологией, способствующей электрификации в вышеупомянутых областях. MCS не только значительно сокращают время зарядки, но и удовлетворяют потребности в условиях интенсивной и высокочастотной эксплуатации, что является важной поддержкой для достижения перехода к экологически чистой энергетике.
Емкость аккумуляторов крупных транспортных средств часто в десятки раз превышает емкость аккумуляторов легковых автомобилей, и традиционные методы зарядки с трудом обеспечивают быстрое восполнение энергии для крупного механического оборудования. Поэтому по сравнению с европейским стандартом зарядки постоянным током CCS, требуемая мощность зарядки в идеале должна быть увеличена в 10-15 раз (см. рис. 1). В настоящее время MCS может зарядить аккумуляторы тяжелых транспортных средств до 80% SOC за 45 минут за счет увеличения напряжения и тока зарядки, что требует максимальной мощности 3,75 МВт и соответствует установленному законом времени отдыха для дальних поездок.
По сравнению со стандартами GB/T, CHAdeMO, CCS и NACS, технология MCS позволяет сократить время зарядки в 4,2–15 раз. С технической точки зрения, MCS происходит от CCS, но между ними есть существенные различия в некоторых аспектах:
Интерфейс зарядки и низкоуровневая связь
Интерфейс MCS, определенный стандартом IEC TS 63379, способен передавать ток до 3000 А и поддерживает напряжение 1250 В, при этом для сценариев с максимальной мощностью требуется обязательное жидкостное охлаждение.
Низкоуровневый стандарт связи MCS — IEC 61851-23-3 (ожидается его выпуск в 2026 году). Управление выводом пилота в MCS называется Charge Enable (CE), для него используется напряжение постоянного тока 5 В без ШИМ. Аналогично выводу PP в CCS, MCS использует 5 В постоянного тока для обнаружения вставки (ID), что также может обеспечивать питание 12/24 В для вспомогательного электрооборудования.
1. Высокоуровневая связь: многоточечная связь 10BASE-T1S
Высокоуровневая связь основана на стандарте ISO 15118-20, а его поправка 1 (ISO 15118-20 Amd-1) вводит дополнительные идентификаторы служб для MCS. Структура связи аналогична CCS, используя TLS, TCP/IP, Ethernet, но физический уровень использует 10BASE-T1S, описанный в ISO 15118-10. 10BASE-T1S — это одножильный Ethernet с витой парой, полосой пропускания 10 Мбит/с в полудуплексном режиме, и использует дифференциальное кодирование Манчестера (DME) на основе спецификации IEEE 802.3cg. Высокоуровневая связь MCS не требует связи по силовым линиям (PLC) и не требует процесса SLAC (характеристика затухания уровня сигнала) для определения состояния соединения.
2. Механизм связи PLCA
В отличие от прямой связи стандартного Ethernet, 10BASE-T1 поддерживает многоточечное соединение и механизм предотвращения коллизий на физическом уровне (PLCA). Инфраструктура EVSE выступает в качестве координатора, присваивая узлу идентификатор 0 и электромобилю идентификатор 1 (Drop Node 1). В соответствии со стандартом ISO 15118-10, коммуникационная шина может поддерживать до 6 дополнительных узлов (Drop Nodes), например, для передачи данных датчиков, тока, температуры и другой информации о вилке и розетке. PLCA позволяет дополнительно оптимизировать процесс связи, повысить эффективность передачи данных между несколькими узлами и обеспечить синхронизацию и безопасность информации на каждом этапе процесса зарядки.
Разработка и тестирование MCS
Хотя стандартизация MCS еще не завершена, разработка систем зарядки для производителей автомобилей и инфраструктуры уже началась. Моделирование и тестирование на ранних этапах могут помочь предотвратить ошибки проектирования, сократить время на их исправление и снизить затраты.
Разработанное компанией Vector решение для имитационного тестирования MCS охватывает функциональное тестирование и тестирование связи на уровне настольных компьютеров EVCC/SEC, тестирование согласованности и совместимости, тестирование производительности на уровне мегаватт, а также сбор и анализ данных о реальных транспортных средствах и зарядных станциях EV/EVSE, удовлетворяя различным сценариям применения для инженеров (рис. 4).
Программная платформа для анализа, моделирования и тестирования электромобилей и зарядных станций, соответствующая протоколам MCS/CCS/OCPP/GBT/CHAdeMO в различных регионах.
Это защищенный коммуникационный модуль, встроенный в программное обеспечение, поддерживающий шифрование TLS 1.2/1.3, шаблоны сертификатов безопасности PnC и аутентификацию доверенного корневого соединения субъекта.
Новая интеллектуальная плата зарядки обеспечивает моделирование схем управления оборудованием CCS (PLC)/MCS, а также поддерживает моделирование неисправностей на физическом уровне.
Интерфейсная карта связи поддерживает 10BASE-T1S, обеспечивая высокоуровневую связь MCS и многоточечное соединение MultiDrop.
Может быть предоставлен испытательный стенд с максимальной мощностью зарядки 3,84 МВт и напряжением 1500 В, который включает в себя основной модуль управления мощностью 180 кВт и дополнительные силовые стойки для расширения.
Предоставить стандартную библиотеку тестовых примеров ISO 15118 и среду разработки исходного кода (vTESTstudio), позволяющую тестировщикам быстро внедрять пользовательские последовательности тестов, выходящие за рамки стандартизации.
Как ключевая технология электрификации тяжелого транспорта, система MCS благодаря своей стандартизации, надежности и гибкости окажет непосредственное влияние на процесс развития отрасли. В будущем, с непрерывным совершенствованием стандартов и модернизацией инструментов тестирования, ожидается, что система MCS найдет широкое применение в логистике, портах, авиации и машиностроении.
Использование соответствующих инструментов разработки, моделирования и тестирования позволяет оценить сложность системы и потенциальные риски. Система, предоставляемая компанией Vector, обладает высокой гибкостью и масштабируемостью, включая тестирование производительности при максимальной мощности зарядки, указанной в стандарте MCS, а набор инструментов беспрепятственно охватывает другие стандарты зарядки, лучше удовлетворяя потребности различных проектов. Vector также участвует в работе соответствующих комитетов по стандартизации и оперативно адаптирует решения к последним стандартам MCS.
Дата публикации: 21 сентября 2026 г.
