車(chē)載充電機(jī)(OBC)的角色與瓶頸在交流充電的鏈條中,車(chē)載充電機(jī)(OBC)扮演著不可替代的角色。它是一個(gè)高度集成的電力電子設(shè)備,主要功能是將來(lái)自交流充電樁的交流電,轉(zhuǎn)換成動(dòng)力電池所需的直流電,并控制充電的電流和電壓,執(zhí)行恒流、恒壓等精確的充電策略,以保護(hù)電池健康、延長(zhǎng)其壽命。OBC的功率等級(jí)直接決定了交流充電的速度。目前,主流家用電動(dòng)車(chē)的OBC功率在6.6kW到11kW之間,部分車(chē)型支持22kW。這就是為什么即使安裝了更高功率的交流樁,充電速度也可能無(wú)法提升的根本原因。OBC的技術(shù)發(fā)展也面臨著挑戰(zhàn),如提升功率密度(在有限體積內(nèi)實(shí)現(xiàn)更高功率)、提升轉(zhuǎn)換效率(減少能量損耗)、集成車(chē)載DC-DC轉(zhuǎn)換器等功能,以及降低成本。未來(lái),隨著電池容量的增大,用戶對(duì)充電速度期望的提高,支持更高功率的OBC可能會(huì)成為趨勢(shì),但這需要平衡成本、重量和車(chē)輛空間布局。歐標(biāo)要求交流樁支持ISO15118協(xié)議,這要求車(chē)內(nèi)除了OBC還得加一個(gè)對(duì)接交流樁PLC的協(xié)議板。AC iso15118運(yùn)行在PLC鏈接層基礎(chǔ)上。歐洲交流樁SECC協(xié)議板交流樁PLC通信板

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。這被稱為“有序充電”。對(duì)于用戶而言,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、充電運(yùn)營(yíng)商和電網(wǎng)的三贏:用戶節(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。交流充電樁SECC控制板交流樁PLC通信板增加交流樁PLC協(xié)議板后要多一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室認(rèn)證。

交流充電樁的功能是提供可控的交流電源,由電網(wǎng)輸入380V或220V三相/單相交流電,經(jīng)保護(hù)裝置(如漏電斷路器、過(guò)載保護(hù))后,通過(guò)電纜連接至車(chē)輛。車(chē)載充電機(jī)(OBC)負(fù)責(zé)將交流電轉(zhuǎn)換為直流電,并調(diào)節(jié)電壓與電流以匹配電池特性。例如,11kW三相交流樁輸出電流為16A,通過(guò)PWM信號(hào)與車(chē)輛通信,動(dòng)態(tài)調(diào)整充電參數(shù)。此過(guò)程需嚴(yán)格遵循ISO 15118或GB/T 27930協(xié)議,確保握手階段、充電階段及結(jié)束階段的信號(hào)同步。能量轉(zhuǎn)換效率約90%,損耗主要來(lái)自線纜電阻與變壓器發(fā)熱。為提升效率,部分樁采用碳化硅(SiC)器件,降低開(kāi)關(guān)損耗。常規(guī)樁增加交流樁PLC后成為符合新歐標(biāo)要求的交流樁。
交流充電樁是電動(dòng)汽車(chē)充電基礎(chǔ)設(shè)施的重要設(shè)備之一,通過(guò)將電網(wǎng)的交流電直接輸入車(chē)載充電機(jī),實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換。其功率范圍通常為3.3kW至22kW,適用于家庭、商業(yè)場(chǎng)所及公共停車(chē)場(chǎng)。充電過(guò)程依賴車(chē)輛內(nèi)置的充電管理系統(tǒng),確保安全性與兼容性。相較于直流充電樁,交流充電樁成本更低、體積更小,但充電速度較慢,適合長(zhǎng)時(shí)間停放場(chǎng)景。例如,使用7kW交流樁為60kWh電池組充電,需8-10小時(shí),滿足夜間或工作日充電需求。其模塊化設(shè)計(jì)支持多車(chē)型適配,通過(guò)國(guó)標(biāo)接口(如GB/T 20234)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化連接,避免電氣故障風(fēng)險(xiǎn)。常規(guī)交流樁增加交流樁PLC后可以升級(jí)為支持ISO15118的交流樁。交流樁PLC和車(chē)通訊后可以在輸出電壓電流前告知樁正常輸出的電壓電流大小。

交流充電樁與車(chē)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(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。交流樁PLC目前有EIM和PnC兩種工作模式,PnC模式離具體實(shí)施還有很長(zhǎng)的時(shí)間。歐洲交流充電交流樁PLC通信板
交流樁PLC和車(chē)通訊后可以在輸出電壓電流前獲悉車(chē)安全的充電電壓電流 。歐洲交流樁SECC協(xié)議板交流樁PLC通信板
數(shù)據(jù)處理與隱私保護(hù)。充電樁在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)收集大量數(shù)據(jù),包括用戶的身份信息、車(chē)輛信息(VIN)、充電時(shí)間、地點(diǎn)、電量、消費(fèi)金額等。這些數(shù)據(jù)具有巨大的價(jià)值,可以用于優(yōu)化運(yùn)營(yíng)、分析用戶行為、提供增值服務(wù)。但同時(shí)也帶來(lái)了嚴(yán)峻的隱私保護(hù)挑戰(zhàn)。運(yùn)營(yíng)商必須嚴(yán)格遵守《網(wǎng)絡(luò)安全法》、《個(gè)人信息保護(hù)法》等法律法規(guī),遵循“告知-同意”原則,明確向用戶告知數(shù)據(jù)收集的范圍和使用目的。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需要加密,訪問(wèn)需要嚴(yán)格的權(quán)限控制。在數(shù)據(jù)利用時(shí),應(yīng)進(jìn)行匿名化或聚合化處理,避免追溯到具體個(gè)人。建立健全的數(shù)據(jù)安全管理體系,不僅是法律要求,也是贏得用戶信任、維護(hù)品牌聲譽(yù)的必要條件。歐盟新規(guī)就要求增加交流樁PLC以執(zhí)行ISO15118協(xié)議,增強(qiáng)數(shù)據(jù)安全。歐洲交流樁SECC協(xié)議板交流樁PLC通信板
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