車端EVCC靜電浪涌保護

EVCC全稱Electric Vehicle Communication Controller，中文名稱：電動汽車充電通信控制器，是國標(biāo)電動汽車出口必備汽車配件之一。如下圖一所示。

一、為什么國標(biāo)電動汽車出口要配備EVCC

全球電動汽車市場存在多種充電標(biāo)準(zhǔn)，如中國的GB/T 27930、歐洲的DIN 70121和ISO 15118、美國的SAE J1772以及日本的CHAdeMO等。這些標(biāo)準(zhǔn)在通信協(xié)議、電壓等級、充電接口等方面存在差異，這會導(dǎo)致國標(biāo)電動汽車出口后無法直接在海外充點樁上充電，圖二所示各國充電標(biāo)準(zhǔn)。

圖二

二、EVCC 功能

因國標(biāo)電動汽車無法直接出口到國外，需配備上EVCC才能與國外充電樁建立通信。EVCC是電動汽車充電過程中的重要控制器，是電動汽車與充電樁之間的通信橋梁，其主要功能是將電動汽車的通信協(xié)議轉(zhuǎn)換為充電樁所能理解的協(xié)議。實現(xiàn)電動汽車與充電系統(tǒng)之間的通信、電力傳輸控制和數(shù)據(jù)交換。并且EVCC可以監(jiān)測電動汽車的電池容量，控制充電功率和充電時間，并記錄數(shù)據(jù)以供后續(xù)分析和管理。 如圖三所示。

圖 三

三、國標(biāo)電動汽車如何通過EVCC轉(zhuǎn)換成歐標(biāo)和美標(biāo)

如圖三所示 ，需要從硬件和軟件兩部分做工作.

1）硬件部分 ：

第一更換為歐標(biāo)或美標(biāo)的充電座。

第二增加EVCC充電通信控制器。

2）軟件部分：

需要EVCC與BMS交互，由EVCC將國標(biāo)CAN通信轉(zhuǎn)換成符合海外標(biāo)準(zhǔn)的PLC通信。

這樣中國電動汽車出口到歐洲、美洲等市場時，通過安裝EVCC，電動汽車能夠與當(dāng)?shù)氐某潆姌哆M行有效通信，這不僅降低了成本，也加快了電動汽車的國際化進程。

四、EVCC硬件組成部分

簡單說有五大模塊組成： 包括微處理器、電源模塊、通信模塊、傳感器、安全保護電路等。

圖 四

1）微處理器是 EVCC 的核心，負責(zé)控制整個系統(tǒng)的運行。

微控制器接收和處理信息，控制充電過程中的各個參數(shù)。并通過傳感器實時監(jiān)測充電過程中的各種參數(shù)，如果發(fā)現(xiàn)異常情況，立即采取保護措施，以確保充電過程的安全。

2）電源模塊

主要給整改EVCC提供安全穩(wěn)定的電源供應(yīng)。

3）通信模塊

通信模塊負責(zé) EVCC 與充電樁和車輛其他系統(tǒng)之間的通信。主要包括以下幾個方面：協(xié)議解析，數(shù)據(jù)傳輸，信號調(diào)制和解調(diào)。

4）傳感器模塊

傳感器用于監(jiān)測充電過程中的各種參數(shù)，為微處理器提供實時的狀態(tài)信息，包括電流傳感器，電壓傳感器，溫度傳感器等。

l 安全保護電路

安全保護電路用于確保充電過程的安全，防止過流、過壓、過熱等異常情況對車輛和充電設(shè)備造成損壞。

五、EVCC需要靜電浪涌保護嗎

是需要，原因如下：

1. 靜電危害：EVCC 可能會受到靜電放電的影響。靜電放電可能會損壞電子元件，導(dǎo)致設(shè)備故障。

2. 浪涌風(fēng)險：電氣系統(tǒng)中可能會出現(xiàn)浪涌現(xiàn)象，如雷擊、電網(wǎng)波動等。這些浪涌可能會對 EVCC 造成嚴(yán)重損壞。

為了保護 EVCC，我們需要采取以下措施：

l 使用靜電保護器件：如 TVS 二極管、壓敏電阻等，可以有效地吸收靜電放電和浪涌能量。

l 良好的接地設(shè)計：確保 EVCC 有良好的接地，以便將靜電和浪涌電流引導(dǎo)到大地。

六、如何選擇合適的EVCC 靜電浪涌保護器件

上海雷卯EMC小哥建議在選擇合適的靜電浪涌保護器件方面建議考慮以下幾個方面：

1.了解保護需求

1）. 確定保護對象：明確需要保護的是 EVCC中的哪些部分，如微處理器、通信接口、電源電路等。不同的保護對象對靜電浪涌保護器件的要求可能會有所不同。

2）. 分析潛在威脅：考慮可能面臨的靜電和浪涌來源，例如人體靜電放電、電源波動、雷擊等。了解這些潛在威脅的特性，包括電壓幅度、電流大小、上升時間等，以便選擇能夠有效應(yīng)對這些威脅的保護器件。

3）. 確定保護等級：根據(jù)相關(guān)認證標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，確定所需的靜電浪涌保護等級。對于EVCC 一般會參考ISO16750-2 5B 和ISO7637-2 5B 做測試 。下面是測試波形和設(shè)置參數(shù)表格。

2. 選擇合適的保護器件類型

從信號線和電源兩個角度來做分析

1）.信號保護 靜電放電（ESD）保護器件選擇需考慮：

- ESD二極管需要低結(jié)電容、低漏電流等特點，適用于高速通信接口的靜電保護。例如，在 CAN 接口可以選用上海雷卯SMC24。

- 聚合物 ESD 抑制器：具有體積小、重量輕、低結(jié)電容等優(yōu)點，適用于空間受限的應(yīng)用場合，封裝顆參照下圖。

2）電源浪涌保護器件：

傳統(tǒng)方案一般會選擇 MOV,GDT ,TVS 進行浪涌保護。缺點是MOV,GDT 器件容易損耗，殘壓高。

上海雷卯新型的適合車用的大功率帶回掃防浪涌保護TVS ，其殘壓低，能很好的保護后級電路。如下表所列，為上海雷卯新型大功率低殘壓常規(guī)幾顆TVS。

下表列出幾顆普通TVS與低殘壓的TVS 對比

1，3，5行為新型低殘壓 TVS, 2，4，6 行為同Vrwm電壓同功率的普通TVS。

從以上參數(shù)對比可以VC 要比普通的低很多。

3. 考慮關(guān)鍵參數(shù)

1）. 工作電壓：選擇保護器件的工作電壓應(yīng)高于被保護電路的正常工作電壓，但不能過高，以免影響保護效果。

2）. 鉗位電壓：鉗位電壓是指在浪涌發(fā)生時，保護器件將電壓鉗位到的水平。鉗位電壓越低，對被保護電路的保護效果越好。但鉗位電壓也不能過低，以免影響正常工作。

3）. 通流容量：通流容量是指保護器件能夠承受的最大電流。應(yīng)根據(jù)可能面臨的浪涌電流大小選擇具有足夠通流容量的保護器件，以確保在浪涌發(fā)生時能夠有效地保護被保護電路。

4）. 響應(yīng)時間：響應(yīng)時間是指保護器件從檢測到浪涌到開始發(fā)揮保護作用的時間。響應(yīng)時間越短，對被保護電路的保護效果越好。對于高速通信接口和對電壓敏感的電子設(shè)備，應(yīng)選擇響應(yīng)時間極短的保護器件。

5. 電容：對于高速通信接口，保護器件的電容應(yīng)盡可能小，以免影響信號傳輸質(zhì)量。

4. 參考可靠性和品牌因素

1）. 可靠性：選擇具有高可靠性的保護器件，以確保在長期使用過程中能夠穩(wěn)定地發(fā)揮保護作用?？梢詤⒖急Ｗo器件的質(zhì)量認證、廠家的信譽度、產(chǎn)品的故障率等因素。

2）. 品牌和供應(yīng)商：選擇知名品牌和可靠的供應(yīng)商，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量和售后服務(wù)?？梢酝ㄟ^查閱產(chǎn)品評測、咨詢行業(yè)專家、參考其他用戶的經(jīng)驗等方式來選擇合適的品牌和供應(yīng)商。

上海雷卯致力于為客戶提供高品質(zhì)產(chǎn)品，以保護電路免受靜電干擾和電壓波動的影響。雷卯擁有一支經(jīng)驗豐富的研發(fā)團隊，能夠根據(jù)客戶需求提供個性化定制服務(wù)，為客戶提供最優(yōu)質(zhì)的解決方案。

5. 進行實際測試和驗證

在實際應(yīng)用環(huán)境中進行測試：在選擇保護器件后，應(yīng)在實際應(yīng)用環(huán)境中進行測試，以驗證其保護效果?？梢酝ㄟ^模擬靜電放電和浪涌情況，觀察保護器件是否能夠有效地保護被保護電路。

綜上所述，選擇合適的靜電浪涌保護器件需要綜合考慮保護需求、保護器件類型、關(guān)鍵參數(shù)、可靠性和品牌因素等，并進行實際測試和驗證，以確保能夠為 EVCC 提供有效的保護。

其實對于其它電子產(chǎn)品我們也可以按照同樣的方法步驟選擇適合的靜電浪涌保護器件。

如需了解或交流更多靜電浪涌保護信息可聯(lián)系EMC小哥。