基於歐盟AFIR法規的歐洲標準電動車充電樁相容性測試方案分析

本文提出了一種基於充電特性分析的歐洲標準相容性測試方法，以因應歐盟AFIR法規實施後歐洲充電站日益增長的異質性。透過分析DIN70121和ISO15118等標準下充電站通訊協定、電氣參數和保護策略的差異，建構了一個涵蓋充電性能、可靠性、邊界值、適應性和故障注入的虛擬測試平台，用於模擬硬體和協定異常場景。

此方法可模擬歐洲標準充電的故障場景，降低海外實際樁基測試的成本，並為出口歐洲的電動車樁基協同優化提供技術支援。

1歐洲充電樁市場及出口相容性挑戰

作為全球電動車普及率最高的地區之一，歐洲以其嚴格的充電標準體系和全面的測試標準而聞名。隨著歐洲充電基礎設施的快速擴張，充電站數量不斷增加，車輛充電站之間的通訊相容性風險也日益凸顯。

儘管 AFIR 法規旨在改善網路覆蓋和提高充電便利性，迫使各國加快設施建設，但不同運營商和型號的充電站之間在通信協議、故障診斷和功率調度邏輯方面存在差異，這很容易導致車輛與充電站交互過程中出現匹配障礙和性能波動，例如協議握手失敗和功率調度不匹配。

隨著充電網路的擴展，確保大量異質充電站和各種車型之間穩定且有效率的通訊與協作已成為影響用戶體驗和電網調度可靠性的關鍵挑戰。

2與歐洲標準充電相容性問題的影響

在全球電動車市場快速發展的背景下，「能夠充電和充電良好」已成為影響用戶體驗和企業聲譽的關鍵因素。

歐洲標準充電的兼容性影響涵蓋多個技術層面，例如實體介面相容性、通訊協定適配性、充電控制邏輯穩定性以及安全保護機制可靠性。相容性問題不僅會降低使用者體驗，還可能造成嚴重的安全隱患：在實際應用中，過電壓、過電流、絕緣失效等問題可能導致設備損壞甚至火災；通訊協定漏洞可能被惡意利用來幹擾充電過程或竊取使用者資料；極端環境（例如低溫和高溫）也可能導致充電設備故障，因此應事先進行相容性測試，以驗證並避免此類問題。

統計數據顯示，超過39%的符合歐洲標準的電動車在充電過程中發生的充電失敗是由於相容性缺陷造成的。不同製造商對技術細節（例如ISO15118標準中PLC通訊參數的客製化）的不同實施導致了頻繁的充電問題。

現有技術有明顯的限制：

• ► 相容性方面，例如選項和保護邏輯的差異；
• ►首先，測試只能根據某些標準要求進行（例如，僅測試 DIN70121 基本通訊），這無法涵蓋協定選項和保護邏輯差異等相容性方面；
• ►第二種方法是透過海外樁基道路試驗來驗證相容性，單車試驗費用超過50萬元人民幣，週期為2-3個月；
• ►第三，針對歐洲標準車輛模型的測試（例如，透過基於 DIN70121 和 ISO15118 等協定標準的模擬器驗證通訊訊息的可靠性）只能涵蓋通訊協定層級的部分相容性問題，且單一驗證項目（例如，不涉及電氣參數的動態調整）也只能涵蓋通訊協定層級的部分相容性問題；
• ►第四，實際充電站的兼容性測試需要大量的充電站樣本（通常需要測試 20 多個品牌），如果充電相容性問題（例如偶爾的通訊中斷）無法可靠地重現，則無法重新驗證或補充數據，只能依靠機率事件，目標性低，難以滿足市場快速驗證的需求。

因此，歐洲標準充電相容性的驗證方法和維度亟需更新。