交流充电桩是电动汽车充电设施的重要组成部分,其通过交流电网为电动汽车提供电能,广泛应用于家庭、商业场所及公共区域。相较于直流充电桩,交流充电桩结构简单、成本较低,但充电速度较慢。交流充电桩的充电速度受限于电动汽车车载充电机的功率。一般而言,交流充电桩的充电功率在3kW至22kW之间,充满一辆电动汽车需要数小时至十数小时不等。因此,交流充电桩更适合夜间或长时间停放的充电场景,以及直流桩普及不到的区域,和不能铺设大功率电网的地方,比如农村和老旧小区等。交流桩PLC和车通讯后可以在输出电压电流前告知桩正常输出的电压电流大小。欧标充电站交流桩PLC

CCS(combined charging system)交直流组合插头,有两种:CCS1(CCS EE配置,美标)和CCS2(CCS FF配置,欧标)。插头内集成了直流线和交流线,既可以充交流也可以充直流,统一在一个结构里面,相对于国标交流口和直流口分体的结构,节省了很多空间。CC1包含Type1交流口,CC2包含Type2交流口。CCS1和CCS2物理结构尺寸不同;CCS1插头带了按键,CCS2没按键;软件通讯协议基本上相同,差别在PP信号的处理方式。如果要在CCS1和CCS2之间转接,只需要物理结构适配就行不需要电路板。而CCS1或CCS2和国标充电接头区别就很大,除了结构外观明显不同,协议软件也完全不同,需要加电路板和软件程序。交流桩增加充电协议的支持,CCS线缆硬件和结构不需要改动,单改软件程序就行,软件程序运行在交流桩PLC模块上,有可能需要增加这个协议板。国标交流桩还没有增加协议软件下要求。欧洲小汽车充电桩交流桩PLC通讯板增加交流桩PLC协议板后还可以兼容传统的无协议充电模式也就是兼容旧的交流桩。

车网互动(V2G)的远景与交流桩的潜力车网互动(Vehicle-to-Grid,V2G)是比智能充电更进一步的创新概念。它设想电动车不仅从电网取电,还能在必要时向电网送电,成为一个移动的分布式储能单元。虽然目前V2G的实现主要依赖于双向直流充电桩,但交流桩也具备实现双向功能的潜力,即通过双向车载充电机(Bi-directionalOBC)和支持双向通信与控制的交流桩(通常称为V2G桩)来实现。在这种模式下,白天当大量电动车停放在办公区时,如果电网用电紧张,可以通过V2G技术将这些车辆的电池中储存的电能反向输送给电网,提供短时的调峰服务;待到夜间用电低谷时,再为车辆充满电。车主可以通过向电网“售电”获得收益。这虽然对电池的循环寿命有一定影响,但技术正在不断进步以弱化其负面影响。V2G如果大规模应用,将极大地增强电网的灵活性和对可再生能源(如波动性的风电、光伏)的消纳能力。ISO15118标准有专门的V2G协议,欧标新规要求增加交流桩PLC以支持该标准。
ISO15118是国际标准委员会和国际电工委员会制定的标准,定义了车和桩之间的通信协议,属于软件层面的内容。欧美标直流充电采了这个标准,目前市面上绝大部分交流充电不需要软件协议,但欧盟新出台法规要求接下来的交流桩都必须加交流桩PLC来支持ISO15118协议。ISO15118协议包含了直流充电和交流充电的内容。该标准已经发布了两版,2014年发布的ISO15118-2,和2022年发布的ISO15118-20。ISO15118定义了两种充电模式EIM(外置刷卡)和PnC(即插即充)。2022年更新的标准加入了V2G放电和无线充电以及自动化充电等新技术,而且更强调通讯安全和充电生态的建立。我国的国标GB/T27930定义了直流充电软件协议,它和ISO15118是对等协议,国标的更新标准朝更大充电电流发展,国标交流桩没有软件协议要求。AC ISO15118的物理层是AC PLC。

新能源汽车充电桩简介。汽车充电桩分交流桩和直流桩。通常说的慢充是指交流桩。交流桩本质是一个开关,开关导通后把电网的交流电送到车内。电池只能用直流电充电,车内部有一个OBC模块把交流电转成直流电后才落到电池上充电。交流桩电路板简单,结构小巧,成本也低,通常几百元人民币。而直流桩输出直流电,直接落在车内电池上充电,车内不需要电压转换模块,车的成本可以降低,但桩的成本上去了,电网交流电转成直流电的电源模块集成在直流桩内部,这是直流桩成本的大头。直流桩的直流电直接落在车的电池上充电,相比起交流充电,直流充电就要涉及更多的安全问题。直流桩和交流桩还有一个明显区别是交流桩不需要跑软件协议就能充电,而直流桩有复杂充电协议需要软件执行。不过新规欧标交流桩要求增加交流桩PLC模块执行充电协议。公共交流桩增加PLC协议板后会增强支付安全。欧标充电站交流桩PLC
常规交流桩基础上增加一片交流桩PLC控制板就得到带ISO15118协议的交流桩。欧标充电站交流桩PLC
交流充电桩的功率等级与应用场景交流充电桩的功率等级多样,以适应不同的需求和电网条件。最常见的单相7kW(220V,32A)桩,是家庭安装和大多数公共慢充桩的主流选择,适合夜间为续航400-600公里的车辆进行8小时左右的完整充电。三相11kW(380V,16A)和22kW(380V,32A)则常见于欧洲市场以及中国的一些商业场所,如写字楼、商场,适合支持相应OBC的车辆在日间停放时进行较快补能。此外,还有功率更低的随车充(3.5kW左右),使用普通家用插座,作为应急补充。功率等级的选择需综合考虑:家庭用户需根据自家电表的容量(如是否支持三相电)来决定;物业则需考虑小区变压器的总负荷;商业运营者则需权衡投资回报与用户需求。正确选择功率等级,以实现资源优化配置、避免电网过载。交流桩增加交流桩PLC后不影响功率。欧标充电站交流桩PLC
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