交流充电桩的维护与生命周期管理为确保长期稳定运行,交流充电桩需要定期的维护和生命周期管理。日常维护包括:清洁外壳和屏幕,检查电缆是否有磨损、破皮,测试急停按钮功能,检查插头插针是否有烧蚀痕迹。定期维护则涉及:由专业人员使用设备检测漏电保护功能、计量精度、接地电阻等电气安全参数;检查内部连接端子是否松动;更新设备固件以修复漏洞、提升性能。充电桩的设计寿命通常在8-10年,但其技术迭代速度较快。因此,生命周期管理需要考虑技术的向后兼容性,以及硬件模块的可升级性。例如,是否可以通过更换通信模块来支持未来的5G-Advanced或新一代通信技术?主控板是否具备足够的算力储备以支持未来更复杂的V2G算法?欧标就要求增加交流桩PLC以支持复杂的协议加密算法。交流桩PLC目前有EIM和PnC两种工作模式,PnC模式离具体实施还有很长的时间。欧美标交流充电桩SECC协议板交流桩PLC通讯板

交流充电桩是电动汽车充电基础设施的重要设备之一,通过将电网的交流电直接输入车载充电机,实现电能转换。其功率范围通常为3.3kW至22kW,适用于家庭、商业场所及公共停车场。充电过程依赖车辆内置的充电管理系统,确保安全性与兼容性。相较于直流充电桩,交流充电桩成本更低、体积更小,但充电速度较慢,适合长时间停放场景。例如,使用7kW交流桩为60kWh电池组充电,需8-10小时,满足夜间或工作日充电需求。其模块化设计支持多车型适配,通过国标接口(如GB/T 20234)实现标准化连接,避免电气故障风险。常规交流桩增加交流桩PLC后可以升级为支持ISO15118的交流桩。欧美标交流充电协议控制板交流桩PLC交流桩增加PLC协议板后原先的充电功能和充电功率并没有变化。

新能源汽车无线充电在小规模试点,注意这个无线充电不是车给手机充电,而是给车充电。早在2022年沃尔沃就宣布,他们与多家合作伙伴共同研发的新型无线充电技术,并且已经在城市道路上进行集成和测试,无线充电功率可超过40kW,充电速度堪比50kW直流快速充电桩,比接线的11kW交流充电桩快四倍左右。GenesisGV60,在 2022 年试点开始之前安装了无线充电硬件。 Genesis 还致力于感应充电,并将该功能作为新 GV60 EV 的一个选项提供。Genesis 声称可选的感应充电器将比典型的家用壁式充电器更快地为 SUV 的 77.4kWh 电池充电。感应硬件来自充电行家 WiTricity。 说到 WiTricity,它2019 年初收购了高通的 Halo 感应充电技术。WiTricity声称它可以无线充电,功率效率在 90% 到 93% 之间,充电速率在 3.6kWh 到 11kWh 以上,充电距离在 10 到 25cm 之间。宝马和国内的智己也都在朝无线充电布局。无线充电软件协议标准在ISO15118里面已经发布了,对于交流充电需要在目前基础上增加交流桩PLC模块来支持ISO15118,欧标已经要求支持该协议,这为无线充电等智能充电铺平了道路。
技术创新与未来发展趋势,交流充电桩的技术仍在不断创新演进。功率等级正在向更高发展,例如支持三相44kW甚至更快的AC充电,但这依赖于车辆OBC的同步升级。功率密度的提升,使得同样功率的桩体体积更小、更美观。材料科学的发展带来了更耐候、抗UV、阻燃的外壳材料。连接技术方面,自动连接机器臂(automatic connection device pantograph)的研发,旨在实现“一键充电”,车辆停好后由机器人自动完成接插动作,极大提升便利性。通信技术将向更低延迟、更高带宽发展,以支持V2G等复杂应用的实时控制。此外,与光伏、储能相结合的离网或并网式光储充一体化交流充电站,也是一个重要方向,它能实现能源的本地生产与消纳,减轻电网压力。其实新的ISO15118标准已经定义了这些功能,需要增加一片交流桩PLC协议板来执行该标准。交流桩PLC使得实际计费的充电电量需要得到车端确认并且第三方没法拦截篡改而安全可靠。

即插即充(PnC,plug and charge)技术详解。即插即充(基于ISO 15118标准)的出发点就是便捷的充电体验。其技术点是公钥基础设施(PKI)和数字证书。在车辆和充电桩制造商出厂前,会为其预置根证书和各自的数字证书。当车辆插入充电枪后,两者会建立安全的通信链路,交换并验证对方的数字证书。车辆将其包含VIN和支付合约信息的“代币”发送给充电桩,桩再将此信息上传至后台认证平台。平台验证通过后,授权充电桩开始充电,并在结束后自动从车主绑定的账户扣款。整个过程完全自动化,无需手机或RFID卡。这不仅提升了便利性,也通过加密技术增强了支付安全性。尽管该技术的普及还面临证书管理、跨运营商互认等挑战,但无疑是未来的发展方向。常规交流桩需要增加交流桩PLC模块才能支持PnC。欧盟要求2025年下半年开始所有新安装或翻新的公共电动汽车充电站必须支持ISO15118也就是要增加交流桩PLC。欧标充电站交流桩PLC通信板
AC ISO15118的物理层是AC PLC。欧美标交流充电桩SECC协议板交流桩PLC通讯板
ISO15118是国际标准委员会和国际电工委员会制定的标准,定义了车和桩之间的通信协议,属于软件层面的内容。欧美标直流充电采了这个标准,目前市面上绝大部分交流充电不需要软件协议,但欧盟新出台法规要求接下来的交流桩都必须加交流桩PLC来支持ISO15118协议。ISO15118协议包含了直流充电和交流充电的内容。该标准已经发布了两版,2014年发布的ISO15118-2,和2022年发布的ISO15118-20。ISO15118定义了两种充电模式EIM(外置刷卡)和PnC(即插即充)。2022年更新的标准加入了V2G放电和无线充电以及自动化充电等新技术,而且更强调通讯安全和充电生态的建立。我国的国标GB/T27930定义了直流充电软件协议,它和ISO15118是对等协议,国标的更新标准朝更大充电电流发展,国标交流桩没有软件协议要求。欧美标交流充电桩SECC协议板交流桩PLC通讯板
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