交流充電樁的基本原理與工作方式 交流充電樁,顧名思義,是一種為電動(dòng)汽車(chē)提供交流電能的充電設(shè)備。其原理在于將電網(wǎng)中的標(biāo)準(zhǔn)交流電(如中國(guó)的220V單相或380V三相電)直接輸送給電動(dòng)汽車(chē),而終將交流電轉(zhuǎn)換為直流電并為電池充電的關(guān)鍵部件——車(chē)載充電機(jī)(OBC)——?jiǎng)t安裝在汽車(chē)內(nèi)部。因此,交流充電樁本身更像一個(gè)智能化的、安全的“高級(jí)插座”。它的工作流程始于用戶(hù)身份認(rèn)證與連接確認(rèn),隨后樁體內(nèi)部的控制器會(huì)與車(chē)輛的車(chē)載充電機(jī)進(jìn)行通信,協(xié)商充電參數(shù),如最大允許電流、電壓等。然后,交流充電樁內(nèi)部的接觸器吸合,開(kāi)始供電,并由其內(nèi)部的漏電保護(hù)、過(guò)流保護(hù)等裝置全程監(jiān)控,確保安全。整個(gè)充電過(guò)程的功率和速度,并非由充電樁單方面決定,而是受限于兩個(gè)“瓶頸”:一是電網(wǎng)提供的交流電功率,二是車(chē)輛自身車(chē)載充電機(jī)的能力。如果車(chē)輛OBC的功率只有7kW,那么即使連接到一個(gè)22kW的交流充電樁上,實(shí)際充電功率也只會(huì)是7kW。國(guó)標(biāo)樁增加交流樁PLC后成為符合新歐標(biāo)要求的交流樁。增加交流樁PLC協(xié)議板后要多一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室認(rèn)證。歐標(biāo)新能源汽車(chē)充電交流樁PLC控制板

全球主要認(rèn)證包括:中國(guó):CQC認(rèn)證(強(qiáng)制),符合GB/T18487.1-2015。歐洲:CE認(rèn)證,滿(mǎn)足EN61851-1標(biāo)準(zhǔn)。美國(guó):UL認(rèn)證,符合SAEJ1772標(biāo)準(zhǔn)。出口樁需通過(guò)目標(biāo)國(guó)認(rèn)證,如歐盟需滿(mǎn)足EMC(電磁兼容)指令。未來(lái)交流充電樁將向以下方向發(fā)展:大功率化:22kW以上樁體普及,但對(duì)交流樁來(lái)說(shuō)22kw基本到了電網(wǎng)的極限。智能化:AI算法優(yōu)化充電策略,預(yù)測(cè)電池壽命。無(wú)線(xiàn)充電:通過(guò)電磁感應(yīng)實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸充電,提升便利性。V2X(車(chē)輛到一切):電動(dòng)車(chē)與電網(wǎng)、家庭、社區(qū)互聯(lián),構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)。歐標(biāo)交流樁通過(guò)增加iso15118協(xié)議的支持(常規(guī)樁增加一個(gè)交流PLC協(xié)議版)后為無(wú)線(xiàn)充電和自動(dòng)充電鋪平了道路。歐美標(biāo)交流充電樁交流樁PLC協(xié)議板歐盟《替代燃料基礎(chǔ)設(shè)施法規(guī)》對(duì)充電樁數(shù)量和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)具體化了,特別是交流樁影響大,要增加交流樁PLC。

交流充電樁的安裝需考慮電網(wǎng)條件與空間布局:電網(wǎng)容量:7kW單相樁需≥16A電流,11kW三相樁需≥16A/相,22kW樁需≥32A/相。老舊小區(qū)可能需電網(wǎng)擴(kuò)容。安裝位置:建議靠近停車(chē)位,避免長(zhǎng)距離電纜(≤8米),減少線(xiàn)損。戶(hù)外安裝需防雨防曬,室內(nèi)安裝需通風(fēng)散熱。布線(xiàn)規(guī)范:電纜截面需匹配電流(如7kW用4mm2銅纜),接地電阻≤4Ω。三相樁需平衡負(fù)載,避免零線(xiàn)過(guò)載。電網(wǎng)接入需申請(qǐng)電表,執(zhí)行峰谷電價(jià)政策。例如,谷時(shí)段(23:00-7:00)電價(jià)較低,可降低充電成本。帶有交流樁PLC的樁不影響功率。
智能充電與有序充電:提升電網(wǎng)友好度隨著電動(dòng)車(chē)保有量的激增,無(wú)序的充電行為可能對(duì)局部電網(wǎng)造成很大壓力。智能充電技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,它使交流充電樁從被動(dòng)的供電設(shè)備,轉(zhuǎn)變?yōu)槟芘c電網(wǎng)和用戶(hù)互動(dòng)的智能終端。充電樁可以通過(guò)云平臺(tái)接收來(lái)自電網(wǎng)或能源管理系統(tǒng)的指令,根據(jù)電網(wǎng)的負(fù)荷情況,動(dòng)態(tài)調(diào)整充電功率或啟停時(shí)間。例如,在用電晚高峰時(shí)段,平臺(tái)可以遠(yuǎn)程降低區(qū)域內(nèi)所有參與項(xiàng)目的充電樁功率,或延遲其啟動(dòng);待到深夜用電低谷時(shí),再全力充電。這被稱(chēng)為“有序充電”。對(duì)于用戶(hù)而言,他們可以在手機(jī)App上設(shè)置自己的出發(fā)時(shí)間,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)計(jì)算并在電價(jià)便宜、電網(wǎng)“寬松”的時(shí)間段完成充電。這種模式實(shí)現(xiàn)了用戶(hù)、充電運(yùn)營(yíng)商和電網(wǎng)的三贏(yíng):用戶(hù)節(jié)省電費(fèi),運(yùn)營(yíng)商參與電網(wǎng)調(diào)峰獲得收益,電網(wǎng)則避免了擴(kuò)容改造的很大投資,提高了現(xiàn)有資產(chǎn)的利用效率。而歐標(biāo)新規(guī)要求增加交流樁PLC支持ISO15118協(xié)議,更好兼容智能充電。交流樁增加PLC協(xié)議板后原先的充電功能和充電功率并沒(méi)有變化。

交流充電樁與車(chē)輛的通信依賴(lài)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議,確保數(shù)據(jù)交互的準(zhǔn)確性。主流協(xié)議包括:GB/T27930(中國(guó)):定義充電控制導(dǎo)引電路,通過(guò)PWM信號(hào)傳遞充電狀態(tài)(如準(zhǔn)備、充電中、故障)。ISO15118(國(guó)際):支持即插即充(Plug&Charge)功能,通過(guò)V2G(車(chē)輛到電網(wǎng))技術(shù)實(shí)現(xiàn)雙向能量流動(dòng)。OCPP1.6/2.0:開(kāi)放充電點(diǎn)協(xié)議,用于樁與云平臺(tái)的數(shù)據(jù)傳輸,支持遠(yuǎn)程監(jiān)控與計(jì)費(fèi)。兼容性測(cè)試需覆蓋不同品牌車(chē)型,如特斯拉、比亞迪、蔚來(lái)等。例如,國(guó)標(biāo)樁需通過(guò)CQC認(rèn)證,確保與主流車(chē)型的接口匹配。部分樁體支持多協(xié)議切換,通過(guò)軟件升級(jí)適應(yīng)未來(lái)標(biāo)準(zhǔn)。其中ISO15118的支持需要在常規(guī)樁上增加交流樁PLC協(xié)議控制板。歐標(biāo)交流樁要支持ISO15118標(biāo)準(zhǔn)得增加一個(gè)交流樁PLC協(xié)議板。歐洲交流充電樁SECC交流樁PLC協(xié)議板
歐標(biāo)交流樁增加ISO15118協(xié)議不需要改動(dòng)硬件。歐標(biāo)新能源汽車(chē)充電交流樁PLC控制板
支付系統(tǒng)的集成與安全。便捷、安全的支付系統(tǒng)是商業(yè)運(yùn)營(yíng)的基石。交流充電樁的支付方式日趨多元化:包括掃碼支付(主流的微信、支付寶)、RFID卡/NFC支付、賬號(hào)預(yù)充值以及“即插即充”(PnC)。即插即充是基于ISO 15118標(biāo)準(zhǔn)的高級(jí)功能,車(chē)輛插入充電樁后,通過(guò)數(shù)字證書(shū)自動(dòng)完成身份認(rèn)證和計(jì)費(fèi),無(wú)需任何手動(dòng)操作,體驗(yàn)才好。支付安全涉及多個(gè)層面:在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中,必須使用TLS/SSL等加密協(xié)議,防止信息被竊取或篡改;在平臺(tái)側(cè),需遵循金融級(jí)的安全標(biāo)準(zhǔn),保護(hù)用戶(hù)的支付密碼和賬戶(hù)資金安全;對(duì)于RFID卡,需防范復(fù)制風(fēng)險(xiǎn)。運(yùn)營(yíng)商需要建立完善的風(fēng)控系統(tǒng),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)異常交易,保障用戶(hù)和自身的資金安全。常規(guī)交流樁需要增加一片交流樁PLC協(xié)議板才能實(shí)現(xiàn)ISO15118歐標(biāo)新能源汽車(chē)充電交流樁PLC控制板
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