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20kW直流充電樁由多個關(guān)鍵組件構(gòu)成,包括輸入端、DC/DC轉(zhuǎn)換器、適配器、處理器、電源電感以及輸出端等。輸入端負(fù)責(zé)接收來自電網(wǎng)的交流電能,DC/DC轉(zhuǎn)換器將交流電能轉(zhuǎn)換為直流電能,并通過適配器將電能傳輸給電動汽車的電池組。處理器是充電樁的“大腦”,負(fù)責(zé)監(jiān)控電池組的充電狀態(tài),并根據(jù)設(shè)定的充電要求控制充電樁的輸出功率。電源電感則用于濾波和穩(wěn)定電能,確保充電過程的平穩(wěn)進(jìn)行。
20kW直流充電樁通常配備多個MCU(微控制單元),包括DSP(數(shù)字信號處理器)、單片機(jī)、ARM等不同類型的芯片。這些MCU分別控制充電樁的各個功能模塊,如功率因數(shù)校正(PFC)、DC/DC轉(zhuǎn)換、充電控制單元(CCU)、遠(yuǎn)程信息控制器(TCU)以及藍(lán)牙、4G通信模組等。這些組件之間的通信是實現(xiàn)充電樁與電動汽車之間高效、安全交互的基礎(chǔ)。
充電樁與電動汽車之間的通信主要通過有線和無線兩種方式實現(xiàn)。有線方式包括CAN總線、RS485等工業(yè)線路,這些方式數(shù)據(jù)傳輸可靠,但布線復(fù)雜,成本較高。無線方式則包括GPRS、EVDO、CDMA等移動通信技術(shù),它們具有靈活性高、施工成本低的優(yōu)勢,但可能面臨數(shù)據(jù)安全性和網(wǎng)絡(luò)可靠性的挑戰(zhàn)。
在通信協(xié)議方面,充電樁與電動汽車之間的通信遵循特定的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范。例如,充電樁的充電控制單元(CCU)與電動汽車的電池管理系統(tǒng)(BMS)之間采用CAN通信,遵循《GB/T 27930-2015電動汽車非車載傳導(dǎo)式充電機(jī)與電池管理系統(tǒng)之間的通信協(xié)議》。該協(xié)議定義了兩者之間的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層及應(yīng)用層的通信規(guī)范,確保充電過程中的數(shù)據(jù)交互準(zhǔn)確無誤。
充電過程通常分為多個階段,從物理連接到充電結(jié)束,每個階段都伴隨著復(fù)雜的通信交互。以國標(biāo)定義的充電過程為例,充電樁在與電動汽車建立物理連接后,首先進(jìn)行絕緣檢測,然后CCU與BMS之間進(jìn)行參數(shù)交互和確認(rèn)。在收到云平臺的開機(jī)指令后,CCU向DC/DC轉(zhuǎn)換器發(fā)出開機(jī)命令,開始正式的充電過程。
在充電過程中,云平臺、TCU、CCU、BMS、PFC以及DC/DC轉(zhuǎn)換器之間不斷交互各種信息,包括當(dāng)前輸出電壓、電流、功率、電量、SOC(電池狀態(tài))等。這些信息通過串口通信、CAN通信或無線通信方式傳輸,確保充電過程的實時監(jiān)控和調(diào)整。當(dāng)電動汽車的電池組達(dá)到設(shè)定的充電要求時,處理器會自動中斷電能的輸送,完成充電過程。
為了確保充電過程的安全性和可靠性,充電樁的通信系統(tǒng)具備多種保護(hù)措施。例如,充電樁電路通常配備過壓、過流、短路和漏電等保護(hù)功能,以防止因電氣故障導(dǎo)致的安全事故。此外,充電樁與云平臺之間的通信也采用加密技術(shù),確保數(shù)據(jù)的安全性。
綜上所述,20kW直流充電樁與電動汽車之間的通信是一個復(fù)雜而精細(xì)的過程,涉及多個組件、多種通信方式和復(fù)雜的通信協(xié)議。
江蘇恒致達(dá)新能源科技有限公司是專業(yè)設(shè)計、研發(fā)、生產(chǎn)、銷售新能源汽車充電設(shè)施的技術(shù)企業(yè),為新能源汽車、電池廠商等客戶提供運營平臺等工作條件的解決方案供應(yīng)商。公司生產(chǎn)的電動汽車系列智能充電樁,融合了“互聯(lián)網(wǎng)+”及智能電網(wǎng)技術(shù),實現(xiàn)了充電設(shè)施的高度智能化、網(wǎng)絡(luò)化、便民化。
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