交流充電樁的基本原理與工作方式 交流充電樁,顧名思義,是一種為電動汽車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(如中國的220V單相或380V三相電)直接輸送給電動汽車,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——車載充電機(OBC)——則安裝在汽車內(nèi)部。因此,交流充電樁本身更像一個智能化的、安全的“高級插座”。它的工作流程始于用戶身份認證與連接確認,隨后樁體內(nèi)部的控制器會與車輛的車載充電機進行通信,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,開始供電,并由其內(nèi)部的漏電保護、過流保護等裝置全程監(jiān)控,確保安全。整個充電過程的功率和速度,并非由充電樁單方面決定,而是受限于兩個“瓶頸”:一是電網(wǎng)提供的交流電功率,二是車輛自身車載充電機的能力。如果車輛OBC的功率只有7kW,那么即使連接到一個22kW的交流充電樁上,實際充電功率也只會是7kW。國標(biāo)樁增加交流樁PLC后成為符合新歐標(biāo)要求的交流樁。交流樁要考慮增加交流樁PLC協(xié)議板的這一配置。歐標(biāo)小汽車充電交流樁PLC通信板

無線交流充電的探索。雖然目前主流是有線傳導(dǎo)式充電,但無線充電(感應(yīng)式)技術(shù)也在發(fā)展中。其原理是通過埋設(shè)于地面的發(fā)射線圈和安裝在車底的接收線圈,利用電磁感應(yīng)原理隔空傳輸電能。對于交流無線充電,車輛仍需通過OBC將接收到的交流電轉(zhuǎn)換為直流。無線充電的優(yōu)勢在于無接觸、無磨損、自動化程度高,適合在特定場景(如出租車排隊站、機器人停車場)使用。但其缺點也很明顯:成本高昂、傳輸效率低于有線充電、對停車精度要求高、以及可能存在電磁輻射擔(dān)憂。目前仍處于商業(yè)化早期,是未來技術(shù)儲備的方向之一。無線充電在ISO15118標(biāo)準(zhǔn)里面已經(jīng)實現(xiàn),歐標(biāo)新規(guī)要求增加交流樁PLC模塊以執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)。美標(biāo)新能源車交流樁PLC控制板增加交流樁PLC協(xié)議板后還可以兼容傳統(tǒng)的無協(xié)議充電模式也就是兼容舊的交流樁。

國家發(fā)改委國家能源局等六部門聯(lián)合引發(fā)《電動汽車充電設(shè)施服務(wù)能力“三年倍增”行動方案(2025-2027年)》,明確到2027年底全國充電設(shè)施總數(shù)將達到2800萬個,提供超3億千瓦的公共充電容量,滿足超過8000萬輛電動汽車充電需求,實現(xiàn)充電服務(wù)能力的翻倍增長。該方案還強調(diào)布局的優(yōu)化和技術(shù)的創(chuàng)新,特別是提出要新增5000個具備雙向充放電功能的V2G(車輛到電網(wǎng)放電)設(shè)施,這將使電動車在用電低谷時充電,在用電高峰時向電網(wǎng)放電,變身為移動的儲能單元。歐標(biāo)新規(guī)要求增加交流樁PLC模塊以執(zhí)行ISO15118協(xié)議,它已經(jīng)發(fā)布了V2G功能。
交流充電樁與車輛的通信依賴標(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):定義充電控制導(dǎo)引電路,通過PWM信號傳遞充電狀態(tài)(如準(zhǔn)備、充電中、故障)。ISO15118(國際):支持即插即充(Plug&Charge)功能,通過V2G(車輛到電網(wǎng))技術(shù)實現(xiàn)雙向能量流動。OCPP1.6/2.0:開放充電點協(xié)議,用于樁與云平臺的數(shù)據(jù)傳輸,支持遠程監(jiān)控與計費。兼容性測試需覆蓋不同品牌車型,如特斯拉、比亞迪、蔚來等。例如,國標(biāo)樁需通過CQC認證,確保與主流車型的接口匹配。部分樁體支持多協(xié)議切換,通過軟件升級適應(yīng)未來標(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。歐盟要求2027年1月1日起所有全新或翻新的充電站和私人充電站必須支持ISO15118,交流樁都要加交流樁PLC。

汽車充電樁包括交流樁和直流樁。見得多的像書包大小的那種是交流樁,每臺車可以備一個,有的買車送樁的,個人可以在家里安裝,通常功率不超過11kw,7kw和11kw就屬于高功率的了。7kw的樁如果給小米su7標(biāo)準(zhǔn)版充電,73度電要10小時。直流樁又叫快充,充電站那種比人高一個頭的鐵柜子就是直流樁。直流樁功率比較大,單路通常大于60kw,小米su7在普通充電站70分鐘就充滿。但直流樁需要跑充電協(xié)議,不同區(qū)域執(zhí)行的充電協(xié)議不同,物理結(jié)構(gòu)也不同沒法兼容。國內(nèi)的交流樁沒有嚴(yán)格的軟件協(xié)議規(guī)范,新的歐標(biāo)要求交流樁也要執(zhí)行類似于直流樁的ISO15118協(xié)議,這需要增加交流樁PLC模塊來實現(xiàn)。交流樁PLC和歐標(biāo)直流樁都執(zhí)行ISO15118標(biāo)準(zhǔn)但有不同之處。歐洲交流充電樁15118交流樁PLC通訊板
歐盟要求2025年下半年開始所有新安裝或翻新的公共電動汽車充電站必須支持ISO15118也就是要增加交流樁PLC。歐標(biāo)小汽車充電交流樁PLC通信板
交流充電樁的功率等級直接影響充電速度,常見類型包括:3.3kW單相樁:適用于老舊小區(qū)或低功率電網(wǎng),充滿40kWh電池需12小時,適合夜間充電。7kW單相樁:家庭主流選擇,兼容220V電網(wǎng),充電效率提升至5-6小時,滿足日常通勤需求。11kW三相樁:商業(yè)場所常用,支持380V電網(wǎng),3-4小時可充滿,適合商場、酒店等場景。22kW三相樁:目前交流樁最大功率,2小時左右充滿,但需電網(wǎng)支持三相接入。充電速度受電池容量、環(huán)境溫度及車載充電機限制。例如,低溫環(huán)境下,電池內(nèi)阻增大,充電效率可能下降20%。因此,樁體需配備溫度補償功能,動態(tài)調(diào)整輸出功率。接下來更新規(guī)范的樁將通過增加交流樁PLC使得可以與車深入通訊。歐標(biāo)小汽車充電交流樁PLC通信板
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