MCS直流快速充电连接器技术路线

CharIN 在前面几个月正式推出了用于重型车辆的兆瓦充电系统（MCS）直流快速充电连接器，并且给出了一些参考。和中国的换电方式平行在走的，就是MW级充电接口进入到加速落地的进程中了，欧洲和美国都在坚持走快速充电路线。

从欧美的观点来看：

◎重型车辆根据不同的梯度来配置不同的里程

◎围绕配电和储能网络构建快充系统

◎重卡和乘用车采用相似的可支持的结构发展

核心问题，还是要在不同国家去统一一个体系是很难得，而且也没办法局部去做尝试，所以只能统一基础设施和充电接口，让重型车辆具备一定的多样性。

从中国的观点来看：

◎设计专有的系统

◎需要完整的基础设施做支持，灵活部署

◎标准化过程是非常关键的，涉及整个换电底座和电池，需要有很强的协同效应

只要谁先跑通了，就能成为事实性标准，所以从换电重卡开始跑，到现在重点是在不同的应用范围，和不同的场景下去完善。有点像试验区的考虑方式。

▲图1.两种技术路线的差异Part 1

MCS的部署

在看MCS的技术路线之前，首先看一下，一辆装满电池的重型卡车可以成为一个小型发电厂一样的存在，所以供给4个重卡充电的，需要配置典型的3.75MVA的容量。

▲图2.整体充电设施的布局

从物理布局上，由于重型车辆比较长，电池的更换会考虑电池布置的物理距离问题，从充电来看，把变压器和功率器件然后把整个系统分离，从物理距离和布局考虑，这事情相对来说更加符合常理。

如果从重卡换电的设计来考虑，就涉及到电池组之间需要靠近，物理空间多个电池会靠近。

▲图3.整体充电设施的物理布局Part 2

MCS连接器的设计

CharIN给出的MCS连接器的具体要求：

◎单导电插头

◎最大电压1.250V

◎最大电流3000A

◎PLC + ISO/IEC 15118

◎触摸安全（UL2251）

◎充电连接器手柄上的软件解释覆盖开关

◎遵守OSHA和ADA（及当地同等标准）标准

◎FCC A类EMI（和当地等效）

◎位于车辆左侧，大致与臀部高度

◎能够实现自动化（支持充电机器人）

◎UL（NRTL）认证

◎网络安全

◎V2X（双向）

MCS的设计最大电流为3,000A（3kA）,最高可达1,250V（1.25 kV）,整体的设计规格最高的定义为3,750kW（3.75MW）峰值功率。这和CCS Combo（Type1和Type2）连接器的 350-500kW 高出接近10倍。

▲图4.MCS和Combo1和Combo2 的设计规格差异  

目前MCS连接器的工作原型已=在Alpitronic充电系统和Scania电动卡车上进行了演示,能够接收超过1MW的功率（在充电桩和电动汽车内部双向液冷的加持下,可以达到3MW+）。根据CharIN的网站：

▲图5.MCS 充电插座  

在设计中，MCS从一开始就是考虑“基于全球统一的要求和制定全球标准要求的技术规范”,这意味着整个标准设计是希望MCS用在全球范围内用于卡车、公共汽车（6级、7级和8辆一般商用车辆和超过1兆瓦的充电率）和潜在的其他行业，包括海洋、航空航天、采矿或农业。

▲图6.MCS充电接口

我的理解这可能演变成为一种200kWh以上电池的一种共通的充电方案，最终的 MCS 标准预计在 2024 年发布,这个方案和特斯拉两个方案可能会继续竞争。

小结：我们关注这个领域，主要看全球在这个领域的发展，当然由于每台重型卡车和其他车辆对电池需求量比较大，LFP这种电池是比较好的选择。我估计下一步对于本国的电池需求拉动挺大的。

编辑：黄飞