一、直流充电桩与交流充电桩的区别
1.1 交流充电桩
交流充电桩一般功率相对直流充电桩较小,采用基于GB/T 18487-2023中附录A的链接方式进行充电链接与能量传输。实际上最后的充电依旧是采取了直流充电,在电动汽车内部是有整流器对外部(充电枪)输入的交流电进行整流的,但鉴于散热、相关器件体积等限制, 内部整流器的功率较难做到比较大功率。
实际上直流充电桩内部只有简单的电路系统(往往只有一个微型断路器和简单的主控PCB和一个屏幕,以及一个丐中丐的4G模块),并没有对电源部分进行过多处理,内部PCB主要是为了实现计费和显示功能而存在的。
目前市面上的交流充电桩最低几百块就可以拿下。
1.2 直流充电桩
直流充电桩则采取了直接输出高压直流电的形式进行充电,目前主流的充电方案是基于GB/T18487-2023附录B的直流充电方案(充电接口是基于GB/T 20234.3的充电接口,也就是现在主流的快充充电接口)。在GB/T 18487-2023的附录C中提到了一种更快速的充电方案,其物理接口基于GB/T 2023.4的超高压充电接口(也就是针对现在车企所谓的800V高压平台进行的适配),并且该方案的连接接口具有兼容CHAdeMO(日标)和CCS1(美标)、CCS2(欧标)的潜力,未来电动汽车如果内部做有兼容系统,GB/T 2023.4的充电接口的充电机可以通过外加物理接口转换器的形式进行兼容充电。
对比交流充电桩,直流充电桩内部系统更为复杂,因此直流充电桩的体积和价格也相对较高。其内部系统一般带有塑壳断路器、微型断路器、浪涌保护器、充电模块、交流接触器、直流接触器、Linux显示屏、4G模块等。
二、直流充电桩内部架构
2.1 物理层架构
QF:塑壳断路器/微型断路器
AC/DC:开关电源/充电模块
SPD:浪涌保护器
KMAC:交流接触器
CAN:车规通讯协议,目前GB/T,CHAdeMO均采用了CAN通讯,CCS则采用PLC(载波通讯)
实际AC_OUT前还应有直流接触器KMDC,图中并未画出
2.2 通讯架构
4G/WIFI:通讯模块
HMI:显示屏
RFID:射频卡读卡器
CCU:控制单元
MEASURE:计量设备/电度表
AC/DC:充电模块
三、相关设计标准名录
3.1 国家推荐标准 GB/T
GB/T 20234.1《电动汽车传导充电用连接装置 第1部分:通用要求》
GB/T 20234.2《电动汽车传导充电用连接装置 第2部分:交流充电接口》
GB/T 20234.3《电动汽车传导充电用连接装置 第3部分:直流充电接口》
GB/T 18487.1《电动汽车传导充电系统 第 1 部分:通用要求》
3.2 国际电工委员会标准 IEC
IEC 62196-1《插头、插座、车辆连接器和车辆插孔.电动车辆的传导充电.第1部分:一般要求》
IEC 61851-1《电动汽车传导充电系统 第 1 部分:通用要求》
UL 2251《电动汽车插头、插座、车辆连接器》
3.3 美国汽车工业学会标准 SAE
SAE-J1939-11协议 《中重型道路车辆上电子部件间的通讯标准体系》