汽車交流充電樁解決方案
- 加入技術(shù)交流群
掃碼加入
和技術(shù)大咖面對(duì)面交流
海量資料庫(kù)查詢
上海貝嶺汽車交流充電樁解決方案
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 典型產(chǎn)品
圖1 充電樁產(chǎn)品圖
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)浜凸ぷ髟?/span>
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
產(chǎn)品型號(hào) | 工作電壓 | 最高速率 | 工作電流 | 節(jié)點(diǎn)數(shù)量 | ESD(接觸放電) | 工作溫度范圍 | 封裝形式 |
BL3085(I47) | 3.3~5V | 500kbps | 0.4mA | 256 | ±15KV | -40℃~85℃ | SOP8 |
BL1587 | 5V | 2Mbps | 0.9mA | 128 | ±15KV | -40℃~85℃ | SOP8 |
BL1590 | 3.3~5V | 16Mbps | 1.5mA | 32 | ±15KV | -40℃~125℃ | SOP8 |
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
產(chǎn)品型號(hào) | 工作電壓 | 傳輸速率 | ESD(接觸放電) | ESD(空氣放電) | 發(fā)送器數(shù)量 | 接收器數(shù)量 | 封裝形式 |
BL13232E | 3~5.5V | 250kbps | ±12KV | ±15KV | 2 | 2 | SOP16/ TSSOP16 |
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
產(chǎn)品型號(hào) | 工作電壓 | 通信速率 | 絕緣耐壓kV | CMTI(kV/uS) | 通道數(shù) | 封裝形式 |
BL712X | 2.5~5.5V | 100Mbps | 3.75 | 100 | 2 | SOP8 |
BL714X | 2.5~5.5V | 100Mbps | 5 | 100 | 4 | SOP16W |
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
產(chǎn)品型號(hào) | 工作電壓 | 接口 | 容量 | 最高時(shí)鐘頻率(HZ) | 封裝形式 |
BL24C256A | 1.7~5.5V | IIC | 256K | 1M | SOP8/TSSOP8/UDFN/TSOT23-5 |
BL24C512A | 1.7~5.5V | IIC | 512K | 1M | SOP8/TSSOP8/UDFN/TSOT23-5 |
BL24CM1A | 2.0~5.5V | IIC | 1M | 1M | SOP8/TSSOP8/WLCSP |
BL24CM2A | 2.8~5.5V | IIC | 2M | 1M | SOP8/WLCSP |
BL25CM1A | 2.8~5.5V | SPI | 1M | 5M | SOP8/WLCSP |
BL25CM2A | 2.8~5.5V | SPI | 2M | 5M | SOP8/WLCSP |
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
產(chǎn)品型號(hào) | 工作電壓 | 動(dòng)態(tài)范圍 | ADC | 時(shí)鐘 | 輸出 | 功耗 | 封裝形式 | 應(yīng)用 |
BL0939 | 3.3V | 3000:1 | 3 | 內(nèi)部 | SPI/UART | 10mW | SOP16/SSOP20 | 單相 |
BL0942 | 3.3V | 3000:1 | 2 | 內(nèi)部 | SPI/UART | 10mW | SSOP10/TSSOP14 | 單相 |
BL6523GX | 5V | 6000:1 | 3 | 3.58MHZ | Pulse/UART | 25mW | SOP16 | 單相 |
BL6552 | 3.3V | 8000:1 | 7 | 3.8MHZ | SPI/UART | 22mW | QFN36 | 三相 |
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
產(chǎn)品型號(hào) | Pout(Max) | Drive Device | MODE | Standby Power | OVP | 封裝形式 |
BL8802B | 10W | MOSFET | PSR | <75mW | Y | DIP7 |
BL8812 | 12W | MOSFET | PSR | <75mW | Y | SOP7 |
BL8851 | 60W | External MOSFET | SSR | <0.15W | Y | SOT23-6 |
ME8115B | 18W | BJT | SSR | ≤100mW | Y | DIP7/DIP8 |
開關(guān)電源輸出12V通過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
產(chǎn)品型號(hào) | Vin | Iout | Vout | IQ | FODC | MODE | Syn | 封裝 |
ME3110 | 4.4~18V | 2A | ADJ | 120uA | 500K | PWM/PFM | Y | SOT23-6 |
BL8032G | 4.2~18V | 0.5mA | ||||||
ME3113 | 4.5~18V | 3A | ADJ | 135uA | 500K | PWM/PFM | Y | SOT23-6 |
BL8033 | 4.5~16V | 0.5mA | ||||||
BL8034 | 4.2~16V | 4A | ADJ | 0.5mA | 500K | PWM/PFM | Y | ESOP8 |
表8 LDO選型表
產(chǎn)品型號(hào) | Vin(Max) | Iout(Max) | Vout | IQ | Accu. | 封裝 |
ME1117 | 20V | 1A | 1.2,1.8,2.5,3.3,5V,ADJ | 2mA | ±2% | SOT223/TO252/SOT89-3 |
BL1117 | 15V | |||||
BL1084 | 12V | 5A | 1.8,2.5,3.3,5V,ADJ | 5mA | ±2% | TO252/TO263 |
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
產(chǎn)品型號(hào) | VDSS(V) Min | ID(A) | RDS(ON)(Ω) Typ | RDS(ON)(Ω) Max | Vth(V) Typ | ESD | 封裝形式 |
BL4N80 | 800 | 4 | 2.3 | 2.8 | 3.5 | N | TO220/TO220F/TO251/TO252 |
BL4N80E | 800 | 4 | 3.5 | 4.2 | 3.5 | Y | TO220/TO220F/TO251/TO252 |
BL3N90 | 900 | 3 | 4.0 | 4.8 | 3.5 | N | TO220/TO220F/TO251/TO252 |
BL3N90E | 900 | 3 | 4.2 | 5.0 | 3.5 | Y | TO220/TO220F/TO251/TO252 |
BL4N90 | 900 | 4 | 2.6 | 3.0 | 3.5 | N | TO220/TO220F/TO251/TO252 |
BL5N90 | 900 | 5 | 2.5 | 2.9 | 3.5 | N | TO220/TO220F/TO251/TO252 |
BL2N100 | 1000 | 2 | 5.6 | 6.8 | 3.5 | N | TO220/TO220F/TO251/TO252 |
BL3N100E | 1000 | 2.5 | 5.6 | 6.8 | 3.5 | Y | TO220/TO220F/TO251/TO252 |
BL3N100 | 1000 | 3 | 3.5 | 4.2 | 3.5 | N | TO220/TO220F/TO251/TO252 |
BL6N120 | 1200 | 6 | 2.6 | 3.2 | 4.0 | N | TO220/TO220F/TO3PN/TO3PF |
BL5N135 | 1350 | 5 | 3.0 | 3.6 | 4.0 | N | TO220/TO220F/TO3PN/TO3PF |
BL3N150 | 1500 | 3 | 5.8 | 8.0 | 4.0 | N | TO220/TO220F/TO3PN/TO3PF |
BL4N150 | 1500 | 4 | 4.0 | 5.0 | 4.0 | N | TO220/TO220F/TO3PN/TO3PF |
*博客內(nèi)容為網(wǎng)友個(gè)人發(fā)布,僅代表博主個(gè)人觀點(diǎn),如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系工作人員刪除。