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(hù)裝置（如漏電斷路器、過(guò)載保護(hù)）后，通過(guò)電纜連接至車輛。車載充電機(jī)（OBC）負(fù)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(guò)PWM信號(hào)與車輛通信，動(dòng)態(tài)調(diào)整充電參數(shù)。此過(guò)程需嚴(yán)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(hào)同步。能量轉(zhuǎn)換效率約90%，損耗主要來(lái)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(biāo)要求的交流樁。歐標(biāo)交流樁增加ISO15118協(xié)議不需要改動(dòng)硬件。美標(biāo)交流充電樁交流樁PLC通信板

交流充電樁的安全設(shè)計(jì)與防護(hù)措施安全是首要原則。交流充電樁從硬件到軟件層面都內(nèi)置了多重防護(hù)機(jī)制。在硬件方面，包括漏電保護(hù)器（RCD），能夠在檢測(cè)到微小漏電流時(shí)迅速切斷電源，防止觸電；過(guò)流保護(hù)裝置（如斷路器），在電流異常增大時(shí)跳閘，防止線路過(guò)熱引發(fā)火災(zāi)；過(guò)壓/欠壓保護(hù)，防止異常電壓損壞車輛設(shè)備；以及防雷擊浪涌保護(hù)器。在連接環(huán)節(jié)，充電樁與車輛之間通過(guò)控制導(dǎo)引電路進(jìn)行持續(xù)通信，只有在確認(rèn)連接牢固、接地良好、絕緣電阻正常后，才會(huì)允許閉合接觸器開始充電。一旦在充電過(guò)程中檢測(cè)到任何異常，如拔插頭、通信中斷、絕緣故障等，會(huì)立即停止供電。軟件層面，則有溫度監(jiān)控、充電過(guò)程實(shí)時(shí)診斷、以及通過(guò)遠(yuǎn)程平臺(tái)進(jìn)行的故障預(yù)警和遠(yuǎn)程斷電能力。這些層層設(shè)防的機(jī)制，共同確保了交流充電過(guò)程對(duì)人身和財(cái)產(chǎn)的足夠安全。歐標(biāo)新規(guī)要求增加交流樁PLC以支持ISO15118協(xié)議，對(duì)安全包括網(wǎng)絡(luò)安全多了一層保障。歐標(biāo)公用交流樁PLC控制板交流樁PLC是一片通訊板只負(fù)責(zé)和車交互充電信息。

交流充電樁的通信協(xié)議與互聯(lián)互通為了實(shí)現(xiàn)智能充電、支付和運(yùn)維，充電樁必須能夠與后臺(tái)管理系統(tǒng)、用戶App以及車輛進(jìn)行通信。這依賴于一套標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議。在樁與后臺(tái)之間，歐美通用的是OCPP（開放充電點(diǎn)協(xié)議），它是一個(gè)全球性的開放標(biāo)準(zhǔn)，允許不同制造商的充電樁與不同供應(yīng)商的后臺(tái)管理系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備和運(yùn)營(yíng)平臺(tái)的解耦，促進(jìn)了市場(chǎng)公平競(jìng)爭(zhēng)。在樁與車輛之間，除了基本的控制導(dǎo)引信號(hào)（定義于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)如GB/T18487.1）確?；境潆姲踩猓蠈拥臄?shù)據(jù)交換（如車輛VIN碼、電池狀態(tài)、預(yù)計(jì)充電時(shí)間）則通過(guò)電力線通信（PLC）或CAN總線等方式進(jìn)行?；ヂ?lián)互通是行業(yè)健康發(fā)展的關(guān)鍵，它意味著用戶可以使用一個(gè)App、一張RFID卡在不同的運(yùn)營(yíng)商充電樁上完成認(rèn)證和支付，享受無(wú)縫體驗(yàn)，而無(wú)需下載一堆應(yīng)用程序、預(yù)存大量資金。目前，行業(yè)仍在向更徹底的互聯(lián)互通努力。交流樁只能通過(guò)交流樁PLC通訊，其線纜沒(méi)預(yù)留別的總線。

交流充電對(duì)電池壽命的影響探討。相比于大功率直流快充，交流慢充對(duì)電池壽命更為友好。動(dòng)力電池的衰減主要與循環(huán)次數(shù)、工作溫度、充電倍率（C-rate）和充放電深度有關(guān)。交流充電功率低，充電倍率通常在0.2C以下（即用5小時(shí)以上充滿），產(chǎn)生的熱量較少，電池溫升溫和，對(duì)電池內(nèi)部的化學(xué)結(jié)構(gòu)和材料壓力小。而直流快充的高倍率（可能達(dá)到1C甚至更高）會(huì)導(dǎo)致鋰離子快速嵌入和脫出，產(chǎn)生更多熱量，加速正負(fù)極材料的老化和電解液的分解。因此，在日常使用中，將交流慢充作為主力，直流快充作為長(zhǎng)途補(bǔ)能的補(bǔ)充，是一種理想的、有利于延長(zhǎng)電池整體使用壽命的使用策略。而且交流樁的協(xié)議規(guī)范在不斷迭代更新，新規(guī)歐標(biāo)要求增加交流樁PLC模塊來(lái)支持新的充電協(xié)議。交流樁一直以來(lái)都沒(méi)有通信功能，需要增加一個(gè)交流樁PLC模塊來(lái)執(zhí)行ISO15118協(xié)議。

歐美標(biāo)充電協(xié)議ISO15118和DIN70121是什么關(guān)系？DIN70121是ISO15118的簡(jiǎn)化版,交互的信息內(nèi)容和參數(shù)定義相同，有些可選參數(shù)要求沒(méi)那么嚴(yán)格，另外DIN70121只定義了直流充電不支持交流充電，ISO15118包含交直流充電，還定義PnC。目前市面上普及的是DIN70121，支持ISO15118的很少，支持ISO15118交流充電的更少。DIN70121將慢慢過(guò)度升級(jí)到ISO15118，升級(jí)動(dòng)作只需要改軟件。實(shí)現(xiàn)交流充電不需要軟件協(xié)議也能充電，目前市面上國(guó)標(biāo)和絕大部分的歐美標(biāo)交流樁都沒(méi)有跑軟件協(xié)議。但新歐盟法規(guī)要求加入交流樁PLC來(lái)支持ISO15118協(xié)議，成本會(huì)增加不少，但數(shù)據(jù)安全有了保障，長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看有利于構(gòu)建完整智慧的充電生態(tài)。對(duì)比直流樁來(lái)說(shuō)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。歐美標(biāo)汽車慢充交流樁PLC控制板

直流充電樁和交流充電樁都要求支持ISO15118,這要求交流樁內(nèi)增加一個(gè)交流樁PLC模塊。美標(biāo)交流充電樁交流樁PLC通信板

交流充電樁的功率等級(jí)直接影響充電速度，常見(jiàn)類型包括：3.3kW單相樁：適用于老舊小區(qū)或低功率電網(wǎng)，充滿40kWh電池需12小時(shí)，適合夜間充電。7kW單相樁：家庭主流選擇，兼容220V電網(wǎng)，充電效率提升至5-6小時(shí)，滿足日常通勤需求。11kW三相樁：商業(yè)場(chǎng)所常用，支持380V電網(wǎng)，3-4小時(shí)可充滿，適合商場(chǎng)、酒店等場(chǎng)景。22kW三相樁：目前交流樁最大功率，2小時(shí)左右充滿，但需電網(wǎng)支持三相接入。充電速度受電池容量、環(huán)境溫度及車載充電機(jī)限制。例如，低溫環(huán)境下，電池內(nèi)阻增大，充電效率可能下降20%。因此，樁體需配備溫度補(bǔ)償功能，動(dòng)態(tài)調(diào)整輸出功率。接下來(lái)更新規(guī)范的樁將通過(guò)增加交流樁PLC使得可以與車深入通訊。美標(biāo)交流充電樁交流樁PLC通信板

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