交流充電樁是電動汽車充電基礎設施的重要設備之一,通過將電網的交流電直接輸入車載充電機,實現電能轉換。其功率范圍通常為3.3kW至22kW,適用于家庭、商業場所及公共停車場。充電過程依賴車輛內置的充電管理系統,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,適合長時間停放場景。例如,使用7kW交流樁為60kWh電池組充電,需8-10小時,滿足夜間或工作日充電需求。其模塊化設計支持多車型適配,通過國標接口(如GB/T 20234)實現標準化連接,避免電氣故障風險。常規交流樁增加交流樁PLC后可以升級為支持ISO15118的交流樁。交流樁PLC為邁向機器臂自動化交流充電更近了一步。歐洲新能源汽車交流樁PLC協議板

2025年10月,國家發改委、國家能源局、工業和信息化部、住房城鄉建設部、交通運輸部、市場監管總局等六部門聯合印發《電動汽車充電設施服務能力“三年倍增”行動方案(2025—2027年)》。這個方案很亮眼的地方是V2G技術成為發展重點,計劃新增5000個雙向充放電V2G設施,讓電動汽車變身移動儲能單元,參與電網調峰。V2G(Vehicle to Grid)車輛到電網,是車輛給電網供電的意思。國際充電標準ISO15118已經發布了V2G協議,這要求車和樁都支持該協議才行,而近期歐洲法規要求增加交流樁PLC模塊以支持該協議。國標還沒有出臺V2G協議標準。美標乘用車充電交流樁PLC通訊板歐盟AFIR法案要求充電樁都支持ISO15118以確保不同品牌的車和充電基礎設施之間可靠安全運行。

交流樁PLC是什么?PLC(power line communication)電力載波通信技術,是歐美標充電樁和車通訊的物理層實現方式,對應國標直流樁通過CAN和車通訊,PLC和CAN都是通訊總線。PLC特點是將數據調制成高頻信號后加載到已有的電力線上傳輸,不需要數據線。上世紀九十年代開始發展電力線窄帶載波技術,但干擾大不穩定,本世紀初家庭插電聯盟成立,新的寬帶載波技術迅速發展,成熟穩定,已廣泛應用在智能電網領域。寬帶PLC是調制頻率在2MHz~30MHz,窄帶PLC的調制頻率在1MHz以下。家庭插電聯盟制定了一系列電力載波通信規范,充電樁PLC采用了寬帶電力載波IEEE1901。歐美標充電樁通信物理層是PLC,應用層是ISO15118。直流樁控制板都內置了PLC,市面上大部分交流樁沒有PLC,如果要增加支持通訊協議就需要增加交流樁PLC協議板。
即插即充(PnC,plug and charge)技術詳解。即插即充(基于ISO 15118標準)的出發點就是便捷的充電體驗。其技術點是公鑰基礎設施(PKI)和數字證書。在車輛和充電樁制造商出廠前,會為其預置根證書和各自的數字證書。當車輛插入充電槍后,兩者會建立安全的通信鏈路,交換并驗證對方的數字證書。車輛將其包含VIN和支付合約信息的“代幣”發送給充電樁,樁再將此信息上傳至后臺認證平臺。平臺驗證通過后,授權充電樁開始充電,并在結束后自動從車主綁定的賬戶扣款。整個過程完全自動化,無需手機或RFID卡。這不僅提升了便利性,也通過加密技術增強了支付安全性。盡管該技術的普及還面臨證書管理、跨運營商互認等挑戰,但無疑是未來的發展方向。常規交流樁需要增加交流樁PLC模塊才能支持PnC。對比直流樁來說交流樁功率小成本低所以還有很大的存在空間,增加交流樁PLC后不一樣了。

支付系統的集成與安全。便捷、安全的支付系統是商業運營的基石。交流充電樁的支付方式日趨多元化:包括掃碼支付(主流的微信、支付寶)、RFID卡/NFC支付、賬號預充值以及“即插即充”(PnC)。即插即充是基于ISO 15118標準的高級功能,車輛插入充電樁后,通過數字證書自動完成身份認證和計費,無需任何手動操作,體驗才好。支付安全涉及多個層面:在數據傳輸過程中,必須使用TLS/SSL等加密協議,防止信息被竊取或篡改;在平臺側,需遵循金融級的安全標準,保護用戶的支付密碼和賬戶資金安全;對于RFID卡,需防范復制風險。運營商需要建立完善的風控系統,實時監測異常交易,保障用戶和自身的資金安全。常規交流樁需要增加一片交流樁PLC協議板才能實現ISO15118歐標交流充電樁要求增加PLC通訊以支持ISO15118。電動汽車充電樁交流樁PLC
市面上大部分交流樁是通過PWM波形告知車接下來的充電電流。歐洲新能源汽車交流樁PLC協議板
交流充電樁的通信協議與互聯互通為了實現智能充電、支付和運維,充電樁必須能夠與后臺管理系統、用戶App以及車輛進行通信。這依賴于一套標準的通信協議。在樁與后臺之間,歐美通用的是OCPP(開放充電點協議),它是一個全球性的開放標準,允許不同制造商的充電樁與不同供應商的后臺管理系統進行對接,實現了設備和運營平臺的解耦,促進了市場公平競爭。在樁與車輛之間,除了基本的控制導引信號(定義于國家標準如GB/T18487.1)確保基本充電安全外,上層的數據交換(如車輛VIN碼、電池狀態、預計充電時間)則通過電力線通信(PLC)或CAN總線等方式進行。互聯互通是行業健康發展的關鍵,它意味著用戶可以使用一個App、一張RFID卡在不同的運營商充電樁上完成認證和支付,享受無縫體驗,而無需下載一堆應用程序、預存大量資金。目前,行業仍在向更徹底的互聯互通努力。交流樁只能通過交流樁PLC通訊,其線纜沒預留別的總線。歐洲新能源汽車交流樁PLC協議板
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