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。常規交流樁不需要PLC可以直接充電。美標新能源車充電樁交流樁PLC

交流充電樁的安全設計與防護措施安全是首要原則。交流充電樁從硬件到軟件層面都內置了多重防護機制。在硬件方面,包括漏電保護器(RCD),能夠在檢測到微小漏電流時迅速切斷電源,防止觸電;過流保護裝置(如斷路器),在電流異常增大時跳閘,防止線路過熱引發火災;過壓/欠壓保護,防止異常電壓損壞車輛設備;以及防雷擊浪涌保護器。在連接環節,充電樁與車輛之間通過控制導引電路進行持續通信,只有在確認連接牢固、接地良好、絕緣電阻正常后,才會允許閉合接觸器開始充電。一旦在充電過程中檢測到任何異常,如拔插頭、通信中斷、絕緣故障等,會立即停止供電。軟件層面,則有溫度監控、充電過程實時診斷、以及通過遠程平臺進行的故障預警和遠程斷電能力。這些層層設防的機制,共同確保了交流充電過程對人身和財產的足夠安全。歐標新規要求增加交流樁PLC以支持ISO15118協議,對安全包括網絡安全多了一層保障。歐洲交流樁SECC控制板交流樁PLC交流樁增加PLC協議后充電槍線以及電網接口等不需要改變。

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。
交流充電樁的組成部分剖析一個完整的交流充電樁并非只是一個外殼和插頭,它是由多個精密部件協同工作的系統。其中心是主控制器(MCU),如同大腦,負責處理通信、控制、計量和顯示等功能。其次是電氣模塊,包括接觸器(負責通斷大電流)、漏電保護器(RCD)、過流保護裝置(斷路器或熔斷器),確保用電安全。人機交互模塊通常包括顯示屏(或狀態指示燈)、讀卡器(用于RFID卡或NFC支付)、急停按鈕等,方便用戶操作和查看信息。通信模塊則至關重要,包括4G/5G蜂窩網絡模塊、Wi-Fi或以太網模塊,用于將充電樁的數據(如充電量、狀態、故障信息)上傳至運營管理平臺,并接收平臺的遠程控制指令。此外,還有電能計量模塊,用于精確計算充電消耗的電量,作為計費依據。然后是外殼和電纜組件,外殼需要具備防水、防塵、防盜、耐候等特性(通常達到IP54及以上等級),而電纜則要求柔軟、耐用,并能承受長時間大電流工作。國標樁增加交流樁PLC后成為符合新歐標要求的交流樁。交流樁PLC協議板可以搭配市面上各款交流樁主板出貨。

現代交流充電樁集成智能模塊,提升用戶體驗:APP控制:通過藍牙/NFC/4G連接,實現遠程啟停、預約充電、電量統計。例如,用戶可設置“谷時段充電”,節省電費。OTA升級:支持固件遠程更新,修復漏洞或新增功能。數據監控:實時上傳充電數據至云平臺,分析使用率、故障率,優化運營策略。V2H(車輛到家庭):支持電動車作為應急電源,為家庭供電。國際或者歐標交流樁要求支持新的ISO15118后對V2G(車到電網)的支持會更完善,國標交流樁也可以通過增加交流樁PLC協議板來實現。國標交流樁如果要增加通信功能需要重新定義規范,也可選擇交流樁PLC模塊來支持ISO15118協議。歐洲交流充電樁15118交流樁PLC
交流樁PLC為邁向機器臂自動化交流充電更近了一步。美標新能源車充電樁交流樁PLC
目前國內出臺的新規范提到了V2G的支持,歐盟新實施的法規也要求了V2G。那新能源汽車的V2G是什么意思?V2G(vehicle to grid)車給電網供電,也就是放電,從充電口取直流電轉換成交流電回饋到電網或者給其它家用設備供電。目前國內新能源車有些車內能提供220V交流電輸出口,可以接小型的電氣設備比如電腦或夜晚露營的投影儀等,這個交流電是從車內電池取電逆變而來,功率偏小,雖然和V2G產生的結果相同但不屬于V2G范疇。V2G是通過充電口與車內BMS之間,以充電協議相互協商后,電池連通到充電口,再到進入到外部設備逆變為交流電輸出,全程有BMS監控電池輸出,有安全保障,輸出功率可以和充電一樣大。充電標準ISO15118定義了V2G協議規范并且已經發布,這個規范要求車和樁都支持V2G協議才能成功放電,在已有硬件基礎上升級軟件程序可以實現。目前的交流樁需要增加交流樁PLC模塊來支持V2G協議。美標新能源車充電樁交流樁PLC
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