兆瓦级充电站的MCS测试

高达 3.750 千瓦的充电功率、3.000 安培的充电电流以及高达 1.250 伏的充电电压，对测量技术提出了全新的挑战。如果要在 30 分钟内完成重型商用车的充电，测试技术必须与之匹配。

兆瓦级MCS测试和校准

随着重型商用车兆瓦级充电基础设施的扩展，MCS测试的重要性日益凸显。兆瓦级充电系统（MCS）的充电功率高达3.750千瓦，对测量技术、校准和合规验证提出了全新的要求。CCS充电站的最大功率为400千瓦，而MCS的功率几乎是其十倍。

对于测试服务提供商、能源供应商和充电站运营商而言，这引发了有关计量验证的根本性问题。ZERA是一家专注于计量测试技术和电动汽车测试的专业公司，凭借其在精密测量技术领域超过百年的经验，为这一发展提供支持。本文探讨了MCS测试的技术基础、规范框架和计量挑战。

商用车辆兆瓦级充电系统的基本原理

技术规格和性能数据

兆瓦级充电系统由CharIN组织开发，旨在成为重型车辆高性能充电的全球标准。该规范的制定工作自2018年以来一直在进行，并得到了全球十几家制造商和研究机构的支持。该系统最大电压为1.250伏直流，充电电流高达3.000安，峰值功率可达3.750千瓦。

MCS连接器采用单插头设计，集成液冷和以太网通信功能。与现有的组合充电系统（CCS）相比，MCS代表着一项重大的技术飞跃。CCS充电站的最大工作电压为1.000伏，最大电流为500安，相当于最高400千瓦的功率输出。

车辆类型及应用领域

MCS的主要目标群体是美国分类中6至8级的重型商用车辆，包括长途货车、配送车辆和电池容量达数百千瓦时的重型牵引车。未来，该标准也适用于高能耗的公共汽车、工程机械和船舶。

MCS连接器位于车辆左侧，高度与臀部齐平，符合UL2251防触电认证标准。V2X功能支持双向充电，并为运营商在车网互动领域开辟了更多商业模式。

MCS测试的规范和标准

连接器规范以IEC TS 63379为基础

IEC TS 63379 是一项技术规范，定义了兆瓦级直流传导充电连接器、车辆充电口和电缆组件的要求。该标准于 2026 年 2 月发布，标志着整个 MCS 测试流程的一个重要里程碑。制造商和测试实验室将首次拥有对 MCS 组件进行合格评定的约束性依据。

与此同时，IEC正在制定IEC 61851-23-3标准，该标准定义了MCS充电设备（EVSE）的具体要求。截至2026年，该标准仍在制定中，预计将于同年发布。对于MCS测试而言，这意味着标准化进程将处于动态变化之中，测试程序必须不断调整。

符合 ISO 15118-20 标准的充电通信

MCS 系统中的充电通信基于 ISO 15118-20 协议，该协议规范车辆与充电站之间的高级通信。一项特定修订引入了用于 MCS 特定功能的附加服务 ID。即插即用功能支持自动认证和计费，无需人工干预。

对于MCS测试，这需要验证电气参数和通信协议。低电平通信的工作电压范围比CCS窄，对测试系统的测量精度提出了更高的要求。

兆瓦级MCS测试面临的挑战

3.000A充电电流下的热管理

高达 3.000 安培的极端充电电流会对连接器、电缆和车辆充电口产生显著的热应力。美国国家可再生能源实验室 (NREL) 对七家制造商的原型产品进行的测试表明，在最大电流下，对连接器和充电口进行主动冷却至关重要。如果没有冷却措施，充电电流只能安全运行在最高 350 安培。

仅冷却连接器可将允许电流提高到 1.000 A。只有同时冷却两个组件才能使 MCS 在 3.000 A 下完全运行。对于 MCS 测试而言，这意味着测试系统必须能够可靠地模拟正常运行和极端负载条件下的热状况。

测量不确定度和准确度要求

兆瓦级测量的不确定性给测试设备带来了特殊的挑战。MCS 的低电平通信工作电压范围比同类 CCS 系统更窄，测试系统必须能够可靠地识别这些窄信号电平。所需的精度与输出功率成正比。

截至2026年，MCS测试的最终测试规范仍在制定中。现有的测试程序应采用模块化设计，以便于适应标准化的变化。所采用的测量技术必须能够进行高达3.750千瓦的性能测试，并获得可重复的结果。

MCS充电站的校准定律和计量学

兆瓦级直流电表缺乏符合法律规定的产品

德国校准法规定，充电站的电费必须以千瓦时为单位计费。目前市面上已有多种符合此要求的CCS充电站专用直流电表。然而，兆瓦级的此类计量设备却完全缺失，目前没有任何制造商提供符合法律规定的兆瓦级直流电表。

HoLa研究项目记录了这一问题，并建议暂时中止对MCS充电站的强制校准。或者，在合适的计量系统普及之前，可以采用基于时间的电价来替代按千瓦时计费。这给MCS基础设施运营商在进行投资决策时带来了监管方面的不确定性。

以时间计费替代千瓦时计费

基于时间的计费模式为过渡阶段提供了一种务实的解决方案。这种模式不按实际电量计费，而是按充电时间计费。虽然这种模式所需的测量工作量较小，但对于充电速度不固定的用户来说存在一些缺点。

目前，欧洲和各国正在讨论基于时间的移动充电系统（MCS）电价的监管框架。下表比较了两种充电系统的校准要求：

对于长期MCS测试而言，开发符合法规要求的兆瓦级直流电表仍然是关键的前提条件。只有当 校准解决方案 由于这些产品适用于此性能范围，因此可以保证完全的计量安全性。

MCS 测试和 CCS 测试的比较

性能领域和技术差异

CCS 和 MCS 的区别不仅在于充电功率，还在于连接器设计、冷却方式和通信架构。CCS 充电站使用 Combo 1 或 Combo 2 连接器，最大规格为 1.000V 和 500A。MCS 连接器则采用全新的单插头设计，并集成液冷系统，以适应高电流运行。

CCS 使用电力线通信 (PLC) 进行通信，而 MCS 则依赖于以太网和 ISO 15118-20 标准。对于 MCS 测试，测试系统必须能够支持这两种通信路径，以确保完整的验证。

可转移的测试程序和新要求

CCS 测试的基本计量原理可应用于 MCS 测试。无论性能范围如何，精度等级、PTB 可追溯性和 DAkkS 校准仍然是关键的质量特性。那些有相关经验的人员 直流测试技术 他们具备参加 MCS 考试所需的基本技能。

由于电流和电压显著提高，以及测试过程中需要进行热监控，因此提出了新的要求。通信测试范围扩大，包括MCS特有的服务ID和低电平信号电平的验证。测试系统必须具有可扩展性，以涵盖现有的CCS测试和未来的MCS验证。

欧洲的MCS基础设施和当前试点项目

HoLa 研究项目及在德国的实地测试

由德国联邦数字和经济事务部资助的HoLa（长途货运高性能充电）研究项目，在实际物流运营环境中运行着8个MCS充电桩和10个CCS充电桩。在这些充电桩上，项目收集了有关网络集成、运营管理和计量要求等方面的经验。研究成果将直接应用于测试流程的进一步开发和标准化工作中。

该项目为移动充电系统（MCS）测试提供了宝贵的实践数据，尤其是在合法合规计费方面。经验表明，除了充电功率之外，电网连接容量和负载管理也是MCS成功运行的关键因素。

梅赛德斯-奔驰卡车和曼恩正在推动MCS技术向前发展。

2026年初，梅赛德斯-奔驰卡车对eActros 600进行了实地测试，在前往瑞典的长途运输中测试了其MCS充电能力。ABB电动出行和MAN首次在电动卡车上演示了兆瓦级充电，在实际运行中实现了超过1.000千瓦的充电容量。戴姆勒卡车报告称，其充电容量突破了以往电动汽车充电的瓶颈。

这些厂商测试表明，MCS技术已走出原型测试阶段，正接近量产阶段。 电动汽车领域的测试技术 这意味着对可靠且可扩展的测试解决方案的需求日益增长。未来几年，欧洲长途运输走廊沿线的移动通信系统（MCS）基础设施建设将获得显著发展。

兆瓦级充电站的测试技术和校准

下一代测试系统的要求

MCS测试需要能够进行从500 kW到2.000 kW以上可扩展功率测试的测试系统。除了纯粹的功率测量外，这些系统还必须支持符合ISO 15118-20和未来IEC 61851-23-3标准的验证。最高精度等级和集成热监控是未来测试设备的核心要求之一。

即使在兆瓦级功率范围内，可追溯至国家标准的校准仍然是获得可靠测量结果的基础。经 DAkkS 认证的校准实验室能够确保计量安全，并赢得运营商和监管机构的信任。我们拥有超过百年的仪表测试和精密测量技术经验，致力于开发面向未来的测试解决方案。

随着 电动汽车测试台 凭借我们在直流测试技术领域的丰富经验，我们拥有满足MCS测试要求的坚实基础。传统计量技术与创新型电动汽车测试技术的结合，使我们能够助力运营商和制造商构建兆瓦级充电基础设施。欢迎联系我们，获取关于您具体测试需求的免费咨询。

关于MCS考试的常见问题

什么是兆瓦级充电系统（MCS）？

兆瓦级充电系统 (MCS) 是由 CharIN 组织开发的一种充电标准，适用于重型商用车、公共汽车和其他大功率用电设备。MCS 的最大充电功率为 3.750 千瓦（1.250 伏直流电，3.000 安培），能够让配备超大容量电池的车辆在 30 分钟内快速充电。

MCS测试适用哪些标准？

核心标准是IEC TS 63379，它规定了连接器和车辆充电接口的要求。此外，IEC 61851-23-3规范了充电设备的要求，ISO 15118-20则规范了充电通信。这三项标准在2026年时处于不同的成熟阶段，并且仍在不断发展完善。

MCS充电站何时投入使用？

首批MCS充电桩已作为HoLa等研究项目的一部分投入使用。预计将于2027年至2028年间进行更广泛的商业推广。梅赛德斯-奔驰卡车和MAN等制造商已在长途运输的实际工况下测试MCS技术。

MCS如何保证测量精度？

测量精度基于经 DAkkS 认证实验室的可溯源校准以及对既定精度等级的遵守。测试系统必须能够可靠地检测 MCS 低电平通信的窄电压频段，并提供可重复的结果。

校准定律对蒙特卡罗模拟提出了哪些挑战？

最大的挑战在于缺乏符合法律规定的兆瓦级直流电表。由于德国的校准法规定计费必须精确到千瓦时，因此在合适的计量设备问世之前，目前正在讨论诸如分时电价之类的过渡方案。