新能源汽车充电桩有两种,直流桩(快充)和交流桩(慢充)。国内新能源汽车新车发布都会在续航也就是电池容量上吸引消费者,续航越长带来的问题是充电时长问题。比如小米su7 pro版电池是94.3kWh,如果用常见的7kw交流桩充满要要12小时,如果用直流桩以车能承受的大电流400A充电只需0.5小时充满。比如小鹏P7 75kWh的电池容量,如果用随车送的7kw交流桩充满电至少需要10小时,如果用直流桩按车官宣的5C速度满功率充电12分钟充满。这么悬殊的充电速度,那还有人接受交流桩吗,是不是它没有存在的价值?可能大部分人没法接受,但对于直流桩分布少的偏远地区或者家庭只能使用交流充。而且交流桩对电池更友好,理论上对电池寿命有利。对于电网负荷不足的地区或基建不足的地区,交流桩占比还很高。而且欧盟新法规更新了交流桩要求,要增加交流桩PLC模块来支持新的ISO15118协议,并没有弱化交流桩存在的迹象。交流桩一直以来都没有通信功能,需要增加一个交流桩PLC模块来执行ISO15118协议。交流充电桩SECC控制板交流桩PLC

国家发改委国家能源局等六部门联合引发《电动汽车充电设施服务能力“三年倍增”行动方案(2025-2027年)》,明确到2027年底全国充电设施总数将达到2800万个,提供超3亿千瓦的公共充电容量,满足超过8000万辆电动汽车充电需求,实现充电服务能力的翻倍增长。该方案还强调布局的优化和技术的创新,特别是提出要新增5000个具备双向充放电功能的V2G(车辆到电网放电)设施,这将使电动车在用电低谷时充电,在用电高峰时向电网放电,变身为移动的储能单元。欧标新规要求增加交流桩PLC模块以执行ISO15118协议,它已经发布了V2G功能。欧标交流桩SECC协议板交流桩PLC协议板欧标交流桩增加ISO15118协议不需要改动硬件。

交流充电桩的通信协议与互联互通为了实现智能充电、支付和运维,充电桩必须能够与后台管理系统、用户App以及车辆进行通信。这依赖于一套标准的通信协议。在桩与后台之间,欧美通用的是OCPP(开放充电点协议),它是一个全球性的开放标准,允许不同制造商的充电桩与不同供应商的后台管理系统进行对接,实现了设备和运营平台的解耦,促进了市场公平竞争。在桩与车辆之间,除了基本的控制导引信号(定义于国家标准如GB/T18487.1)确保基本充电安全外,上层的数据交换(如车辆VIN码、电池状态、预计充电时间)则通过电力线通信(PLC)或CAN总线等方式进行。互联互通是行业健康发展的关键,它意味着用户可以使用一个App、一张RFID卡在不同的运营商充电桩上完成认证和支付,享受无缝体验,而无需下载一堆应用程序、预存大量资金。目前,行业仍在向更彻底的互联互通努力。交流桩只能通过交流桩PLC通讯,其线缆没预留别的总线。
交流桩PLC是什么?PLC(power line communication)电力载波通信技术,是欧美标充电桩和车通讯的物理层实现方式,对应国标直流桩通过CAN和车通讯,PLC和CAN都是通讯总线。PLC特点是将数据调制成高频信号后加载到已有的电力线上传输,不需要数据线。上世纪九十年代开始发展电力线窄带载波技术,但干扰大不稳定,本世纪初家庭插电联盟成立,新的宽带载波技术迅速发展,成熟稳定,已广泛应用在智能电网领域。宽带PLC是调制频率在2MHz~30MHz,窄带PLC的调制频率在1MHz以下。家庭插电联盟制定了一系列电力载波通信规范,充电桩PLC采用了宽带电力载波IEEE1901。欧美标充电桩通信物理层是PLC,应用层是ISO15118。直流桩控制板都内置了PLC,市面上大部分交流桩没有PLC,如果要增加支持通讯协议就需要增加交流桩PLC协议板。桩和车端连接好后交流桩PLC协议板开始和车建立通讯,通讯成功后才会吸合接触器充电。

车载充电机(OBC)的角色与瓶颈在交流充电的链条中,车载充电机(OBC)扮演着不可替代的角色。它是一个高度集成的电力电子设备,主要功能是将来自交流充电桩的交流电,转换成动力电池所需的直流电,并控制充电的电流和电压,执行恒流、恒压等精确的充电策略,以保护电池健康、延长其寿命。OBC的功率等级直接决定了交流充电的速度。目前,主流家用电动车的OBC功率在6.6kW到11kW之间,部分车型支持22kW。这就是为什么即使安装了更高功率的交流桩,充电速度也可能无法提升的根本原因。OBC的技术发展也面临着挑战,如提升功率密度(在有限体积内实现更高功率)、提升转换效率(减少能量损耗)、集成车载DC-DC转换器等功能,以及降低成本。未来,随着电池容量的增大,用户对充电速度期望的提高,支持更高功率的OBC可能会成为趋势,但这需要平衡成本、重量和车辆空间布局。欧标要求交流桩支持ISO15118协议,这要求车内除了OBC还得加一个对接交流桩PLC的协议板。欧标交流充电桩要求增加PLC通讯以支持ISO15118。交流充电桩SECC交流桩PLC控制板
国标交流桩如果要增加通信功能需要重新定义规范,也可选择交流桩PLC模块来支持ISO15118协议。交流充电桩SECC控制板交流桩PLC
全球主要认证包括:中国:CQC认证(强制),符合GB/T18487.1-2015。欧洲:CE认证,满足EN61851-1标准。美国:UL认证,符合SAEJ1772标准。出口桩需通过目标国认证,如欧盟需满足EMC(电磁兼容)指令。未来交流充电桩将向以下方向发展:大功率化:22kW以上桩体普及,但对交流桩来说22kw基本到了电网的极限。智能化:AI算法优化充电策略,预测电池寿命。无线充电:通过电磁感应实现无接触充电,提升便利性。V2X(车辆到一切):电动车与电网、家庭、社区互联,构建能源互联网。欧标交流桩通过增加iso15118协议的支持(常规桩增加一个交流PLC协议版)后为无线充电和自动充电铺平了道路。交流充电桩SECC控制板交流桩PLC
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