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)中的標準交流電（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（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證與連接確認，隨后樁體內(nèi)部的控制器會與車輛的車載充電機進行通信，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、過流保護等裝置全程監(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利用充電線內(nèi)的CP信號線和車通訊。美標新能源汽車充電交流樁PLC協(xié)議板

嘿客攻擊汽車充電樁，俄烏開戰(zhàn)后有嘿客入侵莫斯科的汽車充電樁，充電樁屏幕上顯示支持烏克蘭的信息。在Pwn2OwnAutomotive2025嘿客大賽中，多家名充電樁被成功入侵，帶來的結(jié)果是充電樁癱瘓。汽車充電樁如何增強自身安全呢？充電樁的充電功能是不需要借助互聯(lián)網(wǎng)就能完成，樁聯(lián)網(wǎng)有兩個用途，一是支付，二是手機APP遠程管理充電。家樁不需要支付，私人用樁可以不聯(lián)網(wǎng)，不聯(lián)網(wǎng)就不會受到網(wǎng)絡(luò)攻擊。另外給充電樁增加加密措施，比如借鑒歐美標的充電協(xié)議ISO15118PnC，從應(yīng)用層到物理層，它定義了很高級別的加密，增加網(wǎng)絡(luò)攻擊的難度。近期歐盟出臺法規(guī)要求交流樁要支持ISO15118協(xié)議，有利于數(shù)字安全。歐洲新能源車充電交流樁PLC通信板增加交流樁PLC后會使交流樁成本增加很多，不利于交流樁的普及。

交流充電樁的安裝需考慮電網(wǎng)條件與空間布局：電網(wǎng)容量：7kW單相樁需≥16A電流，11kW三相樁需≥16A/相，22kW樁需≥32A/相。老舊小區(qū)可能需電網(wǎng)擴容。安裝位置：建議靠近停車位，避免長距離電纜（≤8米），減少線損。戶外安裝需防雨防曬，室內(nèi)安裝需通風(fēng)散熱。布線規(guī)范：電纜截面需匹配電流（如7kW用4mm2銅纜），接地電阻≤4Ω。三相樁需平衡負載，避免零線過載。電網(wǎng)接入需申請電表，執(zhí)行峰谷電價政策。例如，谷時段（23:00-7:00）電價較低，可降低充電成本。帶有交流樁PLC的樁不影響功率。

交流充電樁的功能是提供可控的交流電源，由電網(wǎng)輸入380V或220V三相/單相交流電，經(jīng)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(zé)將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，并調(diào)節(jié)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(tài)調(diào)整充電參數(shù)。此過程需嚴格遵循ISO 15118或GB/T 27930協(xié)議，確保握手階段、充電階段及結(jié)束階段的信號同步。能量轉(zhuǎn)換效率約90%，損耗主要來自線纜電阻與變壓器發(fā)熱。為提升效率，部分樁采用碳化硅（SiC）器件，降低開關(guān)損耗。常規(guī)樁增加交流樁PLC后成為符合新歐標要求的交流樁。ISO15118標準是運行在交流樁PLC總線上。

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、充電運營商和電網(wǎng)的三贏：用戶節(jié)省電費，運營商參與電網(wǎng)調(diào)峰獲得收益，電網(wǎng)則避免了擴容改造的很大投資，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為邁向機器臂自動化交流充電更近了一步。歐標新能源船充電交流樁PLC控制板

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 。美標新能源汽車充電交流樁PLC協(xié)議板

交流充電樁與車輛的通信依賴標準化協(xié)議，確保數(shù)據(jù)交互的準確性。主流協(xié)議包括：GB/T27930（中國）：定義充電控制導(dǎo)引電路，通過PWM信號傳遞充電狀態(tài)（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(wǎng)）技術(shù)實現(xiàn)雙向能量流動。OCPP1.6/2.0：開放充電點協(xié)議，用于樁與云平臺的數(shù)據(jù)傳輸，支持遠程監(jiān)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(xié)議切換，通過軟件升級適應(yīng)未來標準。其中ISO15118的支持需要在常規(guī)樁上增加交流樁PLC協(xié)議控制板。美標新能源汽車充電交流樁PLC協(xié)議板

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