車載充電機(jī)（OBC）的角色與瓶頸在交流充電的鏈條中，車載充電機(jī)（OBC）扮演著不可替代的角色。它是一個(gè)高度集成的電力電子設(shè)備，主要功能是將來自交流充電樁的交流電，轉(zhuǎn)換成動(dòng)力電池所需的直流電，并控制充電的電流和電壓，執(zhí)行恒流、恒壓等精確的充電策略，以保護(hù)電池健康、延長(zhǎng)其壽命。OBC的功率等級(jí)直接決定了交流充電的速度。目前，主流家用電動(dòng)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(shù)發(fā)展也面臨著挑戰(zhàn)，如提升功率密度（在有限體積內(nèi)實(shí)現(xiàn)更高功率）、提升轉(zhuǎn)換效率（減少能量損耗）、集成車載DC-DC轉(zhuǎn)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(duì)充電速度期望的提高，支持更高功率的OBC可能會(huì)成為趨勢(shì)，但這需要平衡成本、重量和車輛空間布局。歐標(biāo)要求交流樁支持ISO15118協(xié)議，這要求車內(nèi)除了OBC還得加一個(gè)對(duì)接交流樁PLC的協(xié)議板。常規(guī)交流樁不需要PLC可以直接充電。美標(biāo)交流樁iso15118交流樁PLC控制板

新能源汽車充電樁簡(jiǎn)介。汽車充電樁分交流樁和直流樁。通常說的慢充是指交流樁。交流樁本質(zhì)是一個(gè)開關(guān)，開關(guān)導(dǎo)通后把電網(wǎng)的交流電送到車內(nèi)。電池只能用直流電充電，車內(nèi)部有一個(gè)OBC模塊把交流電轉(zhuǎn)成直流電后才落到電池上充電。交流樁電路板簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)小巧，成本也低，通常幾百元人民幣。而直流樁輸出直流電，直接落在車內(nèi)電池上充電，車內(nèi)不需要電壓轉(zhuǎn)換模塊，車的成本可以降低，但樁的成本上去了，電網(wǎng)交流電轉(zhuǎn)成直流電的電源模塊集成在直流樁內(nèi)部，這是直流樁成本的大頭。直流樁的直流電直接落在車的電池上充電，相比起交流充電，直流充電就要涉及更多的安全問題。直流樁和交流樁還有一個(gè)明顯區(qū)別是交流樁不需要跑軟件協(xié)議就能充電，而直流樁有復(fù)雜充電協(xié)議需要軟件執(zhí)行。不過新規(guī)歐標(biāo)交流樁要求增加交流樁PLC模塊執(zhí)行充電協(xié)議。公用交流樁PLC控制板增加交流樁PLC協(xié)議板后要多一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室認(rèn)證。

ISO15118是國際標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)和國際電工委員會(huì)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(gè)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(tái)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(dòng)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(duì)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。

車網(wǎng)互動(dòng)（V2G）的遠(yuǎn)景與交流樁的潛力車網(wǎng)互動(dòng)（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(dòng)車不僅從電網(wǎng)取電，還能在必要時(shí)向電網(wǎng)送電，成為一個(gè)移動(dòng)的分布式儲(chǔ)能單元。雖然目前V2G的實(shí)現(xiàn)主要依賴于雙向直流充電樁，但交流樁也具備實(shí)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(shí)現(xiàn)。在這種模式下，白天當(dāng)大量電動(dòng)車停放在辦公區(qū)時(shí)，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(chǔ)存的電能反向輸送給電網(wǎng)，提供短時(shí)的調(diào)峰服務(wù)；待到夜間用電低谷時(shí)，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(duì)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(duì)可再生能源（如波動(dòng)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使得交流樁的支付和網(wǎng)絡(luò)更安全。

智能充電與有序充電：提升電網(wǎng)友好度隨著電動(dòng)車保有量的激增，無序的充電行為可能對(duì)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(dòng)的供電設(shè)備，轉(zhuǎn)變?yōu)槟芘c電網(wǎng)和用戶互動(dòng)的智能終端。充電樁可以通過云平臺(tái)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(dòng)態(tài)調(diào)整充電功率或啟停時(shí)間。例如，在用電晚高峰時(shí)段，平臺(tái)可以遠(yuǎn)程降低區(qū)域內(nèi)所有參與項(xiàng)目的充電樁功率，或延遲其啟動(dòng)；待到深夜用電低谷時(shí)，再全力充電。這被稱為“有序充電”。對(duì)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(shí)間，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)計(jì)算并在電價(jià)便宜、電網(wǎng)“寬松”的時(shí)間段完成充電。這種模式實(shí)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。增加交流樁PLC協(xié)議板后還可以兼容傳統(tǒng)的無協(xié)議充電模式也就是兼容舊的交流樁。歐美標(biāo)乘用車充電交流樁PLC通信板

交流樁PLC和車通訊后可以在輸出電壓電流前告知樁正常輸出的電壓電流大小。美標(biāo)交流樁iso15118交流樁PLC控制板

全球范圍內(nèi)的交流充電標(biāo)準(zhǔn)并不統(tǒng)一，主要標(biāo)準(zhǔn)包括：北美的SAE J1772（Type 1接口）；歐洲的IEC 62196-2（Type 2接口，支持單相和三相）；中國的GB/T 20234.2。這些標(biāo)準(zhǔn)在物理接口、針腳定義、通信協(xié)議上存在差異。因此，車企需要為不同市場(chǎng)生產(chǎn)不同充電接口的車輛，充電樁制造商也需要生產(chǎn)適配不同標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。這種市場(chǎng)碎片化增加了產(chǎn)業(yè)鏈的復(fù)雜性和成本。推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)的國際協(xié)調(diào)與互認(rèn)，是行業(yè)長(zhǎng)期的努力方向。歐洲和中國的標(biāo)準(zhǔn)差別很小，樁內(nèi)軟件協(xié)議基本相同。不過新規(guī)歐標(biāo)要求增加交流樁PLC模塊以執(zhí)行ISO15118充電協(xié)議，會(huì)和中國樁拉大差別。美標(biāo)交流樁iso15118交流樁PLC控制板

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