交流充電樁的通信協議與互聯互通為了實現智能充電、支付和運維,充電樁必須能夠與后臺管理系統、用戶App以及車輛進行通信。這依賴于一套標準的通信協議。在樁與后臺之間,歐美通用的是OCPP(開放充電點協議),它是一個全球性的開放標準,允許不同制造商的充電樁與不同供應商的后臺管理系統進行對接,實現了設備和運營平臺的解耦,促進了市場公平競爭。在樁與車輛之間,除了基本的控制導引信號(定義于國家標準如GB/T18487.1)確保基本充電安全外,上層的數據交換(如車輛VIN碼、電池狀態、預計充電時間)則通過電力線通信(PLC)或CAN總線等方式進行。互聯互通是行業健康發展的關鍵,它意味著用戶可以使用一個App、一張RFID卡在不同的運營商充電樁上完成認證和支付,享受無縫體驗,而無需下載一堆應用程序、預存大量資金。目前,行業仍在向更徹底的互聯互通努力。交流樁只能通過交流樁PLC通訊,其線纜沒預留別的總線。交流樁PLC定義了與車之間的充電協議還規范了與管理平臺或者支付平臺的信息交互。歐洲家用交流樁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。交流充電交流樁PLC常規交流樁基礎上增加一片交流樁PLC控制板就得到帶ISO15118協議的交流樁。

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。
汽車充電樁包括交流樁和直流樁。見得多的像書包大小的那種是交流樁,每臺車可以備一個,有的買車送樁的,個人可以在家里安裝,通常功率不超過11kw,7kw和11kw就屬于高功率的了。7kw的樁如果給小米su7標準版充電,73度電要10小時。直流樁又叫快充,充電站那種比人高一個頭的鐵柜子就是直流樁。直流樁功率比較大,單路通常大于60kw,小米su7在普通充電站70分鐘就充滿。但直流樁需要跑充電協議,不同區域執行的充電協議不同,物理結構也不同沒法兼容。國內的交流樁沒有嚴格的軟件協議規范,新的歐標要求交流樁也要執行類似于直流樁的ISO15118協議,這需要增加交流樁PLC模塊來實現。交流樁PLC有利于形成規范統一的充電樁生態。

家庭充電場景:交流樁對于絕大多數電動車車主而言,家庭交流充電樁提供了很好的便利性和經濟性。它完美地利用了車輛的閑置時間——通常是夜間睡眠的8-10小時——來完成能量的補充,實現了“滿電出發”的日常體驗。這種體驗徹底消除了用戶對于“續航焦慮”的感知,因為每天起點都是“滿血狀態”。從經濟角度看,家庭用電(尤其是夜間谷電)價格遠低于公共充電樁的服務費,長期使用能節省大量開支。在安裝方面,雖然初期需要與物業、電力公司溝通,并可能涉及線路改造費用,但一旦完成,便是一勞永逸的便利設施。此外,家庭充電行為相對平緩,對家庭電網的沖擊較小,若配合智能電表和峰谷電價,用戶還可以設置定時充電,在電價低的時段自動啟動,進一步降低成本。因此,家庭交流充電樁不僅是充電設施,更是提升電動車用戶體驗、推動其普及的基石。家庭樁有簡單的開關功能就夠了沒必要聯網甚至加交流樁PLC協議板。交流樁PLC目前有EIM和PnC兩種工作模式,PnC模式離具體實施還有很長的時間。交流充電交流樁PLC
國標充電協議沒有關于交流樁的軟件通信部分,短期內沒有增加交流樁PLC板這種需求。歐洲家用交流樁PLC通信板
交流充電樁的維護與生命周期管理為確保長期穩定運行,交流充電樁需要定期的維護和生命周期管理。日常維護包括:清潔外殼和屏幕,檢查電纜是否有磨損、破皮,測試急停按鈕功能,檢查插頭插針是否有燒蝕痕跡。定期維護則涉及:由專業人員使用設備檢測漏電保護功能、計量精度、接地電阻等電氣安全參數;檢查內部連接端子是否松動;更新設備固件以修復漏洞、提升性能。充電樁的設計壽命通常在8-10年,但其技術迭代速度較快。因此,生命周期管理需要考慮技術的向后兼容性,以及硬件模塊的可升級性。例如,是否可以通過更換通信模塊來支持未來的5G-Advanced或新一代通信技術?主控板是否具備足夠的算力儲備以支持未來更復雜的V2G算法?歐標就要求增加交流樁PLC以支持復雜的協議加密算法。歐洲家用交流樁PLC通信板
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