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)。如果交流樁要增加通信功能只能選擇ISO15118標(biāo)準(zhǔn),即增加交流樁PLC協(xié)議板。歐標(biāo)交流充電樁SECC交流樁PLC通信板

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(dòng)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(biāo)準(zhǔn)交流電(如中國(guó)的220V單相或380V三相電)直接輸送給電動(dòng)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(jī)(OBC)——?jiǎng)t安裝在汽車內(nèi)部。因此,交流充電樁本身更像一個(gè)智能化的、安全的“高級(jí)插座”。它的工作流程始于用戶身份認(rèn)證與連接確認(rèn),隨后樁體內(nèi)部的控制器會(huì)與車輛的車載充電機(jī)進(jìn)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(hù)、過(guò)流保護(hù)等裝置全程監(jiān)控,確保安全。整個(gè)充電過(guò)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(gè)“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(jī)的能力。如果車輛OBC的功率只有7kW,那么即使連接到一個(gè)22kW的交流充電樁上,實(shí)際充電功率也只會(huì)是7kW。國(guó)標(biāo)樁增加交流樁PLC后成為符合新歐標(biāo)要求的交流樁。交流充電樁樁協(xié)議控制板交流樁PLC控制板交流樁PLC和車通訊后可以在輸出電壓電流前告知樁正常輸出的電壓電流大小。

目前國(guó)內(nèi)出臺(tái)的新規(guī)范提到了V2G的支持,歐盟新實(shí)施的法規(guī)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(wǎng)供電,也就是放電,從充電口取直流電轉(zhuǎn)換成交流電回饋到電網(wǎng)或者給其它家用設(shè)備供電。目前國(guó)內(nèi)新能源車有些車內(nèi)能提供220V交流電輸出口,可以接小型的電氣設(shè)備比如電腦或夜晚露營(yíng)的投影儀等,這個(gè)交流電是從車內(nèi)電池取電逆變而來(lái),功率偏小,雖然和V2G產(chǎn)生的結(jié)果相同但不屬于V2G范疇。V2G是通過(guò)充電口與車內(nèi)BMS之間,以充電協(xié)議相互協(xié)商后,電池連通到充電口,再到進(jìn)入到外部設(shè)備逆變?yōu)榻涣麟娸敵?,全程有BMS監(jiān)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(biāo)準(zhǔn)ISO15118定義了V2G協(xié)議規(guī)范并且已經(jīng)發(fā)布,這個(gè)規(guī)范要求車和樁都支持V2G協(xié)議才能成功放電,在已有硬件基礎(chǔ)上升級(jí)軟件程序可以實(shí)現(xiàn)。目前的交流樁需要增加交流樁PLC模塊來(lái)支持V2G協(xié)議。
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(guó)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(guó)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(guó)的標(biāo)準(zhǔn)差別很小,樁內(nèi)軟件協(xié)議基本相同。不過(guò)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(guó)樁拉大差別。交流樁PLC目前有EIM和PnC兩種工作模式,PnC模式離具體實(shí)施還有很長(zhǎng)的時(shí)間。

交流充電樁是電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施的重要設(shè)備之一,通過(guò)將電網(wǎng)的交流電直接輸入車載充電機(jī),實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換。其功率范圍通常為3.3kW至22kW,適用于家庭、商業(yè)場(chǎng)所及公共停車場(chǎng)。充電過(guò)程依賴車輛內(nèi)置的充電管理系統(tǒng),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(zhǎng)時(shí)間停放場(chǎng)景。例如,使用7kW交流樁為60kWh電池組充電,需8-10小時(shí),滿足夜間或工作日充電需求。其模塊化設(shè)計(jì)支持多車型適配,通過(guò)國(guó)標(biāo)接口(如GB/T 20234)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化連接,避免電氣故障風(fēng)險(xiǎn)。常規(guī)交流樁增加交流樁PLC后可以升級(jí)為支持ISO15118的交流樁。增加交流樁PLC協(xié)議板后要多一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室認(rèn)證。歐標(biāo)新能源充電交流樁PLC通信板
美標(biāo)交流樁增加ISO15118標(biāo)準(zhǔn)支持可以增加同樣的交流樁PLC協(xié)議板實(shí)現(xiàn)。歐標(biāo)交流充電樁SECC交流樁PLC通信板
安全是交流充電樁設(shè)計(jì)的首要原則,需滿足IP54防護(hù)等級(jí)(防塵防水)及IEC61851-1標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)鍵防護(hù)措施包括:漏電保護(hù):通過(guò)RCD(剩余電流裝置)檢測(cè)漏電流,動(dòng)作閾值≤30mA,確保人體安全。過(guò)壓/欠壓保護(hù):當(dāng)電網(wǎng)電壓超出±10%范圍時(shí),自動(dòng)切斷電源,避免設(shè)備損壞。過(guò)溫保護(hù):內(nèi)置溫度傳感器,監(jiān)測(cè)電纜與樁體溫度,超過(guò)85℃時(shí)停機(jī)。防雷擊保護(hù):安裝浪涌保護(hù)器(SPD),抵御雷擊或電網(wǎng)浪涌。故障處理流程包括:自檢階段(檢測(cè)接地、絕緣)、通信階段(與車輛交換數(shù)據(jù))、充電階段(實(shí)時(shí)監(jiān)控電流/電壓)。若發(fā)生故障,樁體通過(guò)LED指示燈或APP推送報(bào)警信息,指導(dǎo)用戶排查。例如,通信中斷時(shí),需檢查CAN總線連接或重啟控制器。新的歐標(biāo)交流樁要求增加交流樁PLC使得安全更有保障,國(guó)標(biāo)應(yīng)該也會(huì)朝這個(gè)方向走歐標(biāo)交流充電樁SECC交流樁PLC通信板
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