01 引言

自2020年，國(guó)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(jìn)入行業(yè)發(fā)展關(guān)鍵期，將迎來(lái)爆發(fā)增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)到2030年，中國(guó)新能源汽車?yán)塾?jì)銷量將達(dá)到6420萬(wàn)輛，《電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展指南》中提到的建設(shè)目標(biāo)是車樁比基本達(dá)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(jì)2025年左右車樁比達(dá)到2:1左右，當(dāng)前市場(chǎng)規(guī)模不足300億，根據(jù)目前對(duì)新能源汽車銷量的預(yù)測(cè)可大致計(jì)算出2025年充電樁市場(chǎng)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(dòng)汽車和交流電網(wǎng)連接時(shí)，充電樁使用帶有車輛插頭的活動(dòng)電纜。配置符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的7芯交流充電插座，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)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(dú)立活動(dòng)，提供用戶更方便的應(yīng)用，可降低整機(jī)成本、易裝配。

圖2 充電樁連接方式C

02 交流充電樁典型拓?fù)浜?a target="_blank">工作原理

以某款交流汽車充電樁為例，整機(jī)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(jì)費(fèi)及充電控制模塊、人機(jī)交互模塊、通訊模塊和后臺(tái)服務(wù)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(cè)、交流充電插頭及電纜、安全防護(hù)裝置等。

2 計(jì)費(fèi)及充電控制模塊

包括電壓電流采集單元、二維碼認(rèn)證、充電控制單元、計(jì)費(fèi)控制單元。電壓電流采集可以采用電能表對(duì)充電電量進(jìn)行計(jì)量，也可以用被檢測(cè)機(jī)構(gòu)認(rèn)證過(guò)的計(jì)量模塊實(shí)現(xiàn)。

2 人機(jī)交互模塊

包括指示燈、智能手機(jī)、刷卡器RFID、觸摸顯示屏等。

2 通訊模塊

充電樁、智能手機(jī)和后臺(tái)，三方互相通訊。

2 后臺(tái)服務(wù)器

強(qiáng)大的后臺(tái)管理功能，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程升級(jí)、負(fù)載平臺(tái)的運(yùn)維功能、子賬戶管理、賬單管理、權(quán)限設(shè)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(guò)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(chǔ)、計(jì)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(biāo)準(zhǔn)，并有多款產(chǎn)品通過(guò)國(guó)家電網(wǎng)計(jì)量中心檢驗(yàn)，產(chǎn)品針對(duì)電力行業(yè)應(yīng)用的復(fù)雜性進(jìn)行了專門設(shè)計(jì)，擁有多項(xiàng)專利。針對(duì)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(hù)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(gè)雙驅(qū)動(dòng)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(duì)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(shí)，高CMTI等特點(diǎn)，產(chǎn)品如表3所示。

表3 數(shù)字隔離器選型表

2 存儲(chǔ)器

針對(duì)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(chǔ)器選型表

2 計(jì)量

針對(duì)汽車交流充電樁，上海貝嶺提供專業(yè)的單相和三相計(jì)量產(chǎn)品，有免校準(zhǔn)和整機(jī)校準(zhǔn)型，具有高精度和寬動(dòng)態(tài)范圍的特點(diǎn)，型號(hào)如表5所示。

表5 計(jì)量選型表

2 電源管理

電動(dòng)汽車交流充電樁通常內(nèi)置開關(guān)電源，上海貝嶺AC/DC產(chǎn)品線豐富，分為PSR和SSR，針對(duì)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(guān)電源輸出12V通過(guò)DC/DC和LDO降壓后給控制器供電，針對(duì)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(guān)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(jí)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