充电站交流桩PLC控制板

交流桩PLC是什么？PLC（power line communication）电力载波通信技术，是欧美标充电桩和车通讯的物理层实现方式，对应国标直流桩通过CAN和车通讯，PLC和CAN都是通讯总线。PLC特点是将数据调制成高频信号后加载到已有的电力线上传输，不需要数据线。上世纪九十年代开始发展电力线窄带载波技术，但干扰大不稳定，本世纪初家庭插电联盟成立，新的宽带载波技术迅速发展，成熟稳定，已广泛应用在智能电网领域。宽带PLC是调制频率在2MHz~30MHz，窄带PLC的调制频率在1MHz以下。家庭插电联盟制定了一系列电力载波通信规范，充电桩PLC采用了宽带电力载波IEEE1901。欧美标充电桩通信物理层是PLC，应用层是ISO15118。直流桩控制板都内置了PLC，市面上大部分交流桩没有PLC，如果要增加支持通讯协议就需要增加交流桩PLC协议板。欧盟AFIR法案要求充电桩都支持ISO15118以确保不同品牌的车和充电基础设施之间可靠安全运行。充电站交流桩PLC控制板

即插即充（PnC,plug and charge）技术详解。即插即充（基于ISO 15118标准）的出发点就是便捷的充电体验。其技术点是公钥基础设施（PKI）和数字证书。在车辆和充电桩制造商出厂前，会为其预置根证书和各自的数字证书。当车辆插入充电枪后，两者会建立安全的通信链路，交换并验证对方的数字证书。车辆将其包含VIN和支付合约信息的“代币”发送给充电桩，桩再将此信息上传至后台认证平台。平台验证通过后，授权充电桩开始充电，并在结束后自动从车主绑定的账户扣款。整个过程完全自动化，无需手机或RFID卡。这不仅提升了便利性，也通过加密技术增强了支付安全性。尽管该技术的普及还面临证书管理、跨运营商互认等挑战，但无疑是未来的发展方向。常规交流桩需要增加交流桩PLC模块才能支持PnC。新能源汽车交流充电桩交流桩PLC交流桩PLC和车端通讯在确认可以开始充电后交流桩主板才吸合接触器开始给车供电。

2025年1月15日，美国EPA发布EVSE电动汽车充电桩能源之星V2.0草稿版。对于交流桩除了把输出电流限值从16A提高到50A外，还有三点重要要求：1.针对充电桩互操作性和基于功能的更新，增加了即插即充（PnC）的定义，即插即充是方便用户使用的重要功能，EPA 提议要求模型包含符合 ISO 15118 要求所需的所有功能。2.EPA 建议要求符合 OCPP 2.0.1 或更高版本，OCPP 2.0 可实现充电站和中心管理系统之间的无缝通信，并提供更好的可扩展性，使运营商能够管理多输出 EVSE 等高级设置。3.V2G。其中即插即充和V2G都是ISO15118充电标准定义的内容。常规交流桩须增加一交流桩PLC模块才能运行ISO15118，主要是软件部分修改，结构硬件维持不变。

交流充电桩的功率等级直接影响充电速度，常见类型包括：3.3kW单相桩：适用于老旧小区或低功率电网，充满40kWh电池需12小时，适合夜间充电。7kW单相桩：家庭主流选择，兼容220V电网，充电效率提升至5-6小时，满足日常通勤需求。11kW三相桩：商业场所常用，支持380V电网，3-4小时可充满，适合商场、酒店等场景。22kW三相桩：目前交流桩最大功率，2小时左右充满，但需电网支持三相接入。充电速度受电池容量、环境温度及车载充电机限制。例如，低温环境下，电池内阻增大，充电效率可能下降20%。因此，桩体需配备温度补偿功能，动态调整输出功率。接下来更新规范的桩将通过增加交流桩PLC使得可以与车深入通讯。对比直流桩来说交流桩功率小成本低所以还有很大的存在空间，增加交流桩PLC后不一样了。

新能源汽车无线充电在小规模试点，注意这个无线充电不是车给手机充电，而是给车充电。早在2022年沃尔沃就宣布，他们与多家合作伙伴共同研发的新型无线充电技术，并且已经在城市道路上进行集成和测试，无线充电功率可超过40kW，充电速度堪比50kW直流快速充电桩，比接线的11kW交流充电桩快四倍左右。GenesisGV60，在 2022 年试点开始之前安装了无线充电硬件。 Genesis 还致力于感应充电，并将该功能作为新 GV60 EV 的一个选项提供。Genesis 声称可选的感应充电器将比典型的家用壁式充电器更快地为 SUV 的 77.4kWh 电池充电。感应硬件来自充电行家 WiTricity。 说到 WiTricity，它2019 年初收购了高通的 Halo 感应充电技术。WiTricity声称它可以无线充电，功率效率在 90% 到 93% 之间，充电速率在 3.6kWh 到 11kWh 以上，充电距离在 10 到 25cm 之间。宝马和国内的智己也都在朝无线充电布局。无线充电软件协议标准在ISO15118里面已经发布了，对于交流充电需要在目前基础上增加交流桩PLC模块来支持ISO15118，欧标已经要求支持该协议，这为无线充电等智能充电铺平了道路。国标充电协议没有关于交流桩的软件通信部分，短期内没有增加交流桩PLC板这种需求。慢充协议板交流桩PLC协议板

ISO15118标准是运行在交流桩PLC总线上。充电站交流桩PLC控制板

目前国内出台的新规范提到了V2G的支持，欧盟新实施的法规也要求了V2G。那新能源汽车的V2G是什么意思？V2G(vehicle to grid)车给电网供电，也就是放电，从充电口取直流电转换成交流电回馈到电网或者给其它家用设备供电。目前国内新能源车有些车内能提供220V交流电输出口，可以接小型的电气设备比如电脑或夜晚露营的投影仪等，这个交流电是从车内电池取电逆变而来，功率偏小，虽然和V2G产生的结果相同但不属于V2G范畴。V2G是通过充电口与车内BMS之间，以充电协议相互协商后，电池连通到充电口，再到进入到外部设备逆变为交流电输出，全程有BMS监控电池输出，有安全保障，输出功率可以和充电一样大。充电标准ISO15118定义了V2G协议规范并且已经发布，这个规范要求车和桩都支持V2G协议才能成功放电，在已有硬件基础上升级软件程序可以实现。目前的交流桩需要增加交流桩PLC模块来支持V2G协议。充电站交流桩PLC控制板

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