車載充電機(OBC)的角色與瓶頸在交流充電的鏈條中,車載充電機(OBC)扮演著不可替代的角色。它是一個高度集成的電力電子設備,主要功能是將來自交流充電樁的交流電,轉換成動力電池所需的直流電,并控制充電的電流和電壓,執行恒流、恒壓等精確的充電策略,以保護電池健康、延長其壽命。OBC的功率等級直接決定了交流充電的速度。目前,主流家用電動車的OBC功率在6.6kW到11kW之間,部分車型支持22kW。這就是為什么即使安裝了更高功率的交流樁,充電速度也可能無法提升的根本原因。OBC的技術發展也面臨著挑戰,如提升功率密度(在有限體積內實現更高功率)、提升轉換效率(減少能量損耗)、集成車載DC-DC轉換器等功能,以及降低成本。未來,隨著電池容量的增大,用戶對充電速度期望的提高,支持更高功率的OBC可能會成為趨勢,但這需要平衡成本、重量和車輛空間布局。歐標要求交流樁支持ISO15118協議,這要求車內除了OBC還得加一個對接交流樁PLC的協議板。AC iso15118運行在PLC鏈接層基礎上。歐洲交流樁SECC協議板交流樁PLC通信板

智能充電與有序充電:提升電網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造成很大壓力。智能充電技術應運而生,它使交流充電樁從被動的供電設備,轉變為能與電網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或能源管理系統的指令,根據電網的負荷情況,動態調整充電功率或啟停時間。例如,在用電晚高峰時段,平臺可以遠程降低區域內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App上設置自己的出發時間,系統會自動計算并在電價便宜、電網“寬松”的時間段完成充電。這種模式實現了用戶、充電運營商和電網的三贏:用戶節省電費,運營商參與電網調峰獲得收益,電網則避免了擴容改造的很大投資,提高了現有資產的利用效率。而歐標新規要求增加交流樁PLC支持ISO15118協議,更好兼容智能充電。交流充電樁SECC控制板交流樁PLC通信板增加交流樁PLC協議板后要多一項實驗室認證。

交流充電樁的功能是提供可控的交流電源,由電網輸入380V或220V三相/單相交流電,經保護裝置(如漏電斷路器、過載保護)后,通過電纜連接至車輛。車載充電機(OBC)負責將交流電轉換為直流電,并調節電壓與電流以匹配電池特性。例如,11kW三相交流樁輸出電流為16A,通過PWM信號與車輛通信,動態調整充電參數。此過程需嚴格遵循ISO 15118或GB/T 27930協議,確保握手階段、充電階段及結束階段的信號同步。能量轉換效率約90%,損耗主要來自線纜電阻與變壓器發熱。為提升效率,部分樁采用碳化硅(SiC)器件,降低開關損耗。常規樁增加交流樁PLC后成為符合新歐標要求的交流樁。
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和車通訊后可以在輸出電壓電流前告知樁正常輸出的電壓電流大小。

交流充電樁與車輛的通信依賴標準化協議,確保數據交互的準確性。主流協議包括:GB/T27930(中國):定義充電控制導引電路,通過PWM信號傳遞充電狀態(如準備、充電中、故障)。ISO15118(國際):支持即插即充(Plug&Charge)功能,通過V2G(車輛到電網)技術實現雙向能量流動。OCPP1.6/2.0:開放充電點協議,用于樁與云平臺的數據傳輸,支持遠程監控與計費。兼容性測試需覆蓋不同品牌車型,如特斯拉、比亞迪、蔚來等。例如,國標樁需通過CQC認證,確保與主流車型的接口匹配。部分樁體支持多協議切換,通過軟件升級適應未來標準。其中ISO15118的支持需要在常規樁上增加交流樁PLC協議控制板。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。歐洲交流充電交流樁PLC通信板
交流樁PLC和車通訊后可以在輸出電壓電流前獲悉車安全的充電電壓電流 。歐洲交流樁SECC協議板交流樁PLC通信板
數據處理與隱私保護。充電樁在運行過程中會收集大量數據,包括用戶的身份信息、車輛信息(VIN)、充電時間、地點、電量、消費金額等。這些數據具有巨大的價值,可以用于優化運營、分析用戶行為、提供增值服務。但同時也帶來了嚴峻的隱私保護挑戰。運營商必須嚴格遵守《網絡安全法》、《個人信息保護法》等法律法規,遵循“告知-同意”原則,明確向用戶告知數據收集的范圍和使用目的。數據存儲需要加密,訪問需要嚴格的權限控制。在數據利用時,應進行匿名化或聚合化處理,避免追溯到具體個人。建立健全的數據安全管理體系,不僅是法律要求,也是贏得用戶信任、維護品牌聲譽的必要條件。歐盟新規就要求增加交流樁PLC以執行ISO15118協議,增強數據安全。歐洲交流樁SECC協議板交流樁PLC通信板
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