上海貝嶺汽車交流充電樁解決方案

01 引言

自2020年，國家將充電樁納入新基建并大力發(fā)展，各類企業(yè)積極入局，現(xiàn)已進入行業(yè)發(fā)展關鍵期，將迎來爆發(fā)增長。預計到2030年，中國新能源汽車累計銷量將達到6420萬輛，《電動汽車充電基礎設施發(fā)展指南》中提到的建設目標是車樁比基本達到1:1，但目前的車樁比保持在3:1附近。充電樁仍存在較大的缺口，現(xiàn)保守估計2025年左右車樁比達到2:1左右，當前市場規(guī)模不足300億，根據(jù)目前對新能源汽車銷量的預測可大致計算出2025年充電樁市場規(guī)模將突破1035億元，發(fā)展前景巨大。

充電樁典型產(chǎn)品(圖1)及現(xiàn)在主流的連接方式C(圖2)如下所示。

2 交流充電樁連接方式C

將電動汽車和交流電網(wǎng)連接時，充電樁使用帶有車輛插頭的活動電纜。配置符合國家標準的7芯交流充電插座，按照國家標準定義的電氣、尺寸安裝充電插座。采用樁帶插座的模式，也是目前行業(yè)上最流行，電纜獨立活動，提供用戶更方便的應用，可降低整機成本、易裝配。

圖2 充電樁連接方式C

02 交流充電樁典型拓撲和工作原理

以某款交流汽車充電樁為例，整機的框架結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 交流充電樁框圖

2 主要由電氣模塊、計費及充電控制模塊、人機交互模塊、通訊模塊和后臺服務器五大部分組成。

2 電氣模塊

包括交流接觸器、漏電斷路器、電壓電流監(jiān)測、交流充電插頭及電纜、安全防護裝置等。

2 計費及充電控制模塊

包括電壓電流采集單元、二維碼認證、充電控制單元、計費控制單元。電壓電流采集可以采用電能表對充電電量進行計量，也可以用被檢測機構(gòu)認證過的計量模塊實現(xiàn)。

2 人機交互模塊

包括指示燈、智能手機、刷卡器RFID、觸摸顯示屏等。

2 通訊模塊

充電樁、智能手機和后臺，三方互相通訊。

2 后臺服務器

強大的后臺管理功能，可實現(xiàn)遠程升級、負載平臺的運維功能、子賬戶管理、賬單管理、權(quán)限設置、監(jiān)控展示、充電啟停功能等。

03 上海貝嶺為汽車交流充電樁提供的產(chǎn)品解決方案

經(jīng)過多年的積累，上海貝嶺可提供一整套覆蓋接口、數(shù)字隔離、存儲、計量、電源管理、MOSFET的汽車交流充電樁解決方案。

2 接口

上海貝嶺RS-485產(chǎn)品系列豐富，所有產(chǎn)品均滿足TIA/EIA-485-A標準，并有多款產(chǎn)品通過國家電網(wǎng)計量中心檢驗，產(chǎn)品針對電力行業(yè)應用的復雜性進行了專門設計，擁有多項專利。針對汽車交流充電樁，RS-485系列產(chǎn)品如表1所示。

表1 RS-485選型表

上海貝嶺生產(chǎn)的具備高ESD保護的RS-232收發(fā)器產(chǎn)品，支持3V~5.5V寬電壓供電、可工作于250kbps的傳輸速率，是一個雙驅(qū)動器／雙接收器芯片，產(chǎn)品如表2所示。

表2 RS-232選型表

2 數(shù)字隔離器

針對汽車交流充電樁，上海貝嶺提供下列容隔產(chǎn)品，具有100Mbps的傳輸速率，2/4通道可選，低傳播延時，高CMTI等特點，產(chǎn)品如表3所示。

表3 數(shù)字隔離器選型表

2 存儲器

針對交流充電樁，上海貝嶺提供的EEPROM產(chǎn)品支持IIC、SPI多種接口，且封裝形式多樣，以滿足客戶的需求，產(chǎn)品如表4所示。

表4 存儲器選型表

2 計量

針對汽車交流充電樁，上海貝嶺提供專業(yè)的單相和三相計量產(chǎn)品，有免校準和整機校準型，具有高精度和寬動態(tài)范圍的特點，型號如表5所示。

表5 計量選型表

2 電源管理

電動汽車交流充電樁通常內(nèi)置開關電源，上海貝嶺AC/DC產(chǎn)品線豐富，分為PSR和SSR，針對汽車交流充電樁，有成熟方案的AC/DC產(chǎn)品選型如表6所示。

表6 AC/DC選型表

開關電源輸出12V通過DC/DC和LDO降壓后給控制器供電，針對交流充電樁，上海貝嶺DC/DC產(chǎn)品(表7)和LDO產(chǎn)品(表8)如下所示。

表7 DC/DC選型表

表8 LDO選型表

2 MOSFET

開關電源部分，上海貝嶺可根據(jù)客戶的需求提供不同電壓等級和電流的高品質(zhì)高壓平面 MOSFET，選型表如下(表9)所示。

表9 MOSFET選型表