美標慢充協議板交流樁PLC通信板

2025年1月15日，美國EPA發布EVSE電動汽車充電樁能源之星V2.0草稿版。對于交流樁除了把輸出電流限值從16A提高到50A外，還有三點重要要求：1.針對充電樁互操作性和基于功能的更新，增加了即插即充（PnC）的定義，即插即充是方便用戶使用的重要功能，EPA 提議要求模型包含符合 ISO 15118 要求所需的所有功能。2.EPA 建議要求符合 OCPP 2.0.1 或更高版本，OCPP 2.0 可實現充電站和中心管理系統之間的無縫通信，并提供更好的可擴展性，使運營商能夠管理多輸出 EVSE 等高級設置。3.V2G。其中即插即充和V2G都是ISO15118充電標準定義的內容。常規交流樁須增加一交流樁PLC模塊才能運行ISO15118，主要是軟件部分修改，結構硬件維持不變。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。美標慢充協議板交流樁PLC通信板

CCS(combined charging system)交直流組合插頭，有兩種：CCS1（CCS EE配置，美標）和CCS2（CCS FF配置，歐標）。插頭內集成了直流線和交流線，既可以充交流也可以充直流，統一在一個結構里面，相對于國標交流口和直流口分體的結構，節省了很多空間。CC1包含Type1交流口，CC2包含Type2交流口。CCS1和CCS2物理結構尺寸不同；CCS1插頭帶了按鍵，CCS2沒按鍵；軟件通訊協議基本上相同，差別在PP信號的處理方式。如果要在CCS1和CCS2之間轉接，只需要物理結構適配就行不需要電路板。而CCS1或CCS2和國標充電接頭區別就很大，除了結構外觀明顯不同，協議軟件也完全不同，需要加電路板和軟件程序。交流樁增加充電協議的支持，CCS線纜硬件和結構不需要改動，單改軟件程序就行，軟件程序運行在交流樁PLC模塊上，有可能需要增加這個協議板。國標交流樁還沒有增加協議軟件下要求。歐美標公交車充電交流樁PLC交流樁PLC的PnC功能涉及數據加密比EIM功能復雜。

交流樁PLC是什么？PLC（power line communication）電力載波通信技術，是歐美標充電樁和車通訊的物理層實現方式，對應國標直流樁通過CAN和車通訊，PLC和CAN都是通訊總線。PLC特點是將數據調制成高頻信號后加載到已有的電力線上傳輸，不需要數據線。上世紀九十年代開始發展電力線窄帶載波技術，但干擾大不穩定，本世紀初家庭插電聯盟成立，新的寬帶載波技術迅速發展，成熟穩定，已廣泛應用在智能電網領域。寬帶PLC是調制頻率在2MHz~30MHz，窄帶PLC的調制頻率在1MHz以下。家庭插電聯盟制定了一系列電力載波通信規范，充電樁PLC采用了寬帶電力載波IEEE1901。歐美標充電樁通信物理層是PLC，應用層是ISO15118。直流樁控制板都內置了PLC，市面上大部分交流樁沒有PLC，如果要增加支持通訊協議就需要增加交流樁PLC協議板。

交流充電樁與直流充電樁的區別交流充電樁與直流充電樁根本的區別在于電能轉換的位置不同。交流樁將轉換任務交給了車輛自帶的車載充電機，而直流樁則內置了龐大且復雜的整流裝置，直接將電網的交流電在樁內轉換為直流電，然后直接輸送給車輛的電池包。這一區別導致了它們在體積、功率、成本和適用場景上的巨大差異。直流充電樁由于內置了大功率整流模塊，其體積通常非常龐大，像一個“大柜子”，功率可以從幾十千瓦到數百千瓦，甚至更高，從而實現10分鐘到1小時的快速補能，但相應地，其成本高昂，對電網沖擊大。而交流充電樁結構相對簡單，體積小巧，功率較低（通常在7kW到22kW之間），成本也低得多，但充電速度慢，通常需要6-10小時才能充滿一輛車。因此，直流樁常用于高速公路服務區、公共充電站等需要快速補電的場景，而交流樁則更適用于長時間停放的場所，如住宅小區、工作單位、商場停車場等，契合用戶“停車即充電”的習慣。國標樁增加交流樁PLC后成為符合新歐標要求的交流樁。歐標交流充電樁要求增加PLC通訊以支持ISO15118。

交流充電樁的組成部分剖析一個完整的交流充電樁并非只是一個外殼和插頭，它是由多個精密部件協同工作的系統。其中心是主控制器（MCU），如同大腦，負責處理通信、控制、計量和顯示等功能。其次是電氣模塊，包括接觸器（負責通斷大電流）、漏電保護器（RCD）、過流保護裝置（斷路器或熔斷器），確保用電安全。人機交互模塊通常包括顯示屏（或狀態指示燈）、讀卡器（用于RFID卡或NFC支付）、急停按鈕等，方便用戶操作和查看信息。通信模塊則至關重要，包括4G/5G蜂窩網絡模塊、Wi-Fi或以太網模塊，用于將充電樁的數據（如充電量、狀態、故障信息）上傳至運營管理平臺，并接收平臺的遠程控制指令。此外，還有電能計量模塊，用于精確計算充電消耗的電量，作為計費依據。然后是外殼和電纜組件，外殼需要具備防水、防塵、防盜、耐候等特性（通常達到IP54及以上等級），而電纜則要求柔軟、耐用，并能承受長時間大電流工作。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協議板可以搭配市面上各款交流樁主板出貨。交流樁SECC控制板交流樁PLC通信板

直流充電樁和交流充電樁都要求支持ISO15118,這要求交流樁內增加一個交流樁PLC模塊。美標慢充協議板交流樁PLC通信板

ISO15118是國際標準委員會和國際電工委員會制定的標準，定義了車和樁之間的通信協議，屬于軟件層面的內容。歐美標直流充電采了這個標準，目前市面上絕大部分交流充電不需要軟件協議，但歐盟新出臺法規要求接下來的交流樁都必須加交流樁PLC來支持ISO15118協議。ISO15118協議包含了直流充電和交流充電的內容。該標準已經發布了兩版，2014年發布的ISO15118-2，和2022年發布的ISO15118-20。ISO15118定義了兩種充電模式EIM（外置刷卡）和PnC（即插即充）。2022年更新的標準加入了V2G放電和無線充電以及自動化充電等新技術，而且更強調通訊安全和充電生態的建立。我國的國標GB/T27930定義了直流充電軟件協議，它和ISO15118是對等協議，國標的更新標準朝更大充電電流發展，國標交流樁沒有軟件協議要求。美標慢充協議板交流樁PLC通信板

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