智能充電與有序充電：提升電網(wǎng)友好度隨著電動車保有量的激增，無序的充電行為可能對局部電網(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的供電設(shè)備，轉(zhuǎn)變?yōu)槟芘c電網(wǎng)和用戶互動的智能終端。充電樁可以通過云平臺接收來自電網(wǎng)或能源管理系統(tǒng)的指令，根據(jù)電網(wǎng)的負(fù)荷情況，動態(tài)調(diào)整充電功率或啟停時間。例如，在用電晚高峰時段，平臺可以遠(yuǎn)程降低區(qū)域內(nèi)所有參與項目的充電樁功率，或延遲其啟動；待到深夜用電低谷時，再全力充電。這被稱為“有序充電”。對于用戶而言，他們可以在手機(jī)App上設(shè)置自己的出發(fā)時間，系統(tǒng)會自動計算并在電價便宜、電網(wǎng)“寬松”的時間段完成充電。這種模式實現(xiàn)了用戶、充電運(yùn)營商和電網(wǎng)的三贏：用戶節(jié)省電費(fèi)，運(yùn)營商參與電網(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PLC目前有EIM和PnC兩種工作模式，PnC模式離具體實施還有很長的時間。美標(biāo)交流樁SECC交流樁PLC通訊板

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(jī)（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(rèn)證與連接確認(rèn)，隨后樁體內(nèi)部的控制器會與車輛的車載充電機(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，開始供電，并由其內(nèi)部的漏電保護(hù)、過流保護(hù)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(jī)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。歐洲交流充電協(xié)議板交流樁PLC通訊板公共交流樁增加PLC協(xié)議板后會增強(qiáng)支付安全。

交流充電樁與直流充電樁的區(qū)別交流充電樁與直流充電樁根本的區(qū)別在于電能轉(zhuǎn)換的位置不同。交流樁將轉(zhuǎn)換任務(wù)交給了車輛自帶的車載充電機(jī)，而直流樁則內(nèi)置了龐大且復(fù)雜的整流裝置，直接將電網(wǎng)的交流電在樁內(nèi)轉(zhuǎn)換為直流電，然后直接輸送給車輛的電池包。這一區(qū)別導(dǎo)致了它們在體積、功率、成本和適用場景上的巨大差異。直流充電樁由于內(nèi)置了大功率整流模塊，其體積通常非常龐大，像一個“大柜子”，功率可以從幾十千瓦到數(shù)百千瓦，甚至更高，從而實現(xiàn)10分鐘到1小時的快速補(bǔ)能，但相應(yīng)地，其成本高昂，對電網(wǎng)沖擊大。而交流充電樁結(jié)構(gòu)相對簡單，體積小巧，功率較低（通常在7kW到22kW之間），成本也低得多，但充電速度慢，通常需要6-10小時才能充滿一輛車。因此，直流樁常用于高速公路服務(wù)區(qū)、公共充電站等需要快速補(bǔ)電的場景，而交流樁則更適用于長時間停放的場所，如住宅小區(qū)、工作單位、商場停車場等，契合用戶“停車即充電”的習(xí)慣。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。

ISO15118是國際標(biāo)準(zhǔn)委員會和國際電工委員會制定的標(biāo)準(zhǔn)，定義了車和樁之間的通信協(xié)議，屬于軟件層面的內(nèi)容。歐美標(biāo)直流充電采了這個標(biāo)準(zhǔn)，目前市面上絕大部分交流充電不需要軟件協(xié)議，但歐盟新出臺法規(guī)要求接下來的交流樁都必須加交流樁PLC來支持ISO15118協(xié)議。ISO15118協(xié)議包含了直流充電和交流充電的內(nèi)容。該標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)發(fā)布了兩版，2014年發(fā)布的ISO15118-2，和2022年發(fā)布的ISO15118-20。ISO15118定義了兩種充電模式EIM（外置刷卡）和PnC（即插即充）。2022年更新的標(biāo)準(zhǔn)加入了V2G放電和無線充電以及自動化充電等新技術(shù)，而且更強(qiáng)調(diào)通訊安全和充電生態(tài)的建立。我國的國標(biāo)GB/T27930定義了直流充電軟件協(xié)議，它和ISO15118是對等協(xié)議，國標(biāo)的更新標(biāo)準(zhǔn)朝更大充電電流發(fā)展，國標(biāo)交流樁沒有軟件協(xié)議要求。增加交流樁PLC后會使交流樁成本增加很多，不利于交流樁的普及。

車網(wǎng)互動（V2G）的遠(yuǎn)景與交流樁的潛力車網(wǎng)互動（Vehicle-to-Grid,V2G）是比智能充電更進(jìn)一步的創(chuàng)新概念。它設(shè)想電動車不僅從電網(wǎng)取電，還能在必要時向電網(wǎng)送電，成為一個移動的分布式儲能單元。雖然目前V2G的實現(xiàn)主要依賴于雙向直流充電樁，但交流樁也具備實現(xiàn)雙向功能的潛力，即通過雙向車載充電機(jī)（Bi-directionalOBC）和支持雙向通信與控制的交流樁（通常稱為V2G樁）來實現(xiàn)。在這種模式下，白天當(dāng)大量電動車停放在辦公區(qū)時，如果電網(wǎng)用電緊張，可以通過V2G技術(shù)將這些車輛的電池中儲存的電能反向輸送給電網(wǎng)，提供短時的調(diào)峰服務(wù)；待到夜間用電低谷時，再為車輛充滿電。車主可以通過向電網(wǎng)“售電”獲得收益。這雖然對電池的循環(huán)壽命有一定影響，但技術(shù)正在不斷進(jìn)步以弱化其負(fù)面影響。V2G如果大規(guī)模應(yīng)用，將極大地增強(qiáng)電網(wǎng)的靈活性和對可再生能源（如波動性的風(fēng)電、光伏）的消納能力。ISO15118標(biāo)準(zhǔn)有專門的V2G協(xié)議，歐標(biāo)新規(guī)要求增加交流樁PLC以支持該標(biāo)準(zhǔn)。交流樁PLC所支持的ISO15118標(biāo)準(zhǔn)屬于軟件程序，也有實驗室認(rèn)證。新能源汽車交流充電樁交流樁PLC

常規(guī)交流樁不需要PLC可以直接充電。美標(biāo)交流樁SECC交流樁PLC通訊板

新能源汽車無線充電在小規(guī)模試點，注意這個無線充電不是車給手機(jī)充電，而是給車充電。早在2022年沃爾沃就宣布，他們與多家合作伙伴共同研發(fā)的新型無線充電技術(shù)，并且已經(jīng)在城市道路上進(jìn)行集成和測試，無線充電功率可超過40kW，充電速度堪比50kW直流快速充電樁，比接線的11kW交流充電樁快四倍左右。GenesisGV60，在 2022 年試點開始之前安裝了無線充電硬件。 Genesis 還致力于感應(yīng)充電，并將該功能作為新 GV60 EV 的一個選項提供。Genesis 聲稱可選的感應(yīng)充電器將比典型的家用壁式充電器更快地為 SUV 的 77.4kWh 電池充電。感應(yīng)硬件來自充電行家 WiTricity。 說到 WiTricity，它2019 年初收購了高通的 Halo 感應(yīng)充電技術(shù)。WiTricity聲稱它可以無線充電，功率效率在 90% 到 93% 之間，充電速率在 3.6kWh 到 11kWh 以上，充電距離在 10 到 25cm 之間。寶馬和國內(nèi)的智己也都在朝無線充電布局。無線充電軟件協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)在ISO15118里面已經(jīng)發(fā)布了，對于交流充電需要在目前基礎(chǔ)上增加交流樁PLC模塊來支持ISO15118，歐標(biāo)已經(jīng)要求支持該協(xié)議，這為無線充電等智能充電鋪平了道路。美標(biāo)交流樁SECC交流樁PLC通訊板

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