上海贝岭汽车交流充电桩解决方案

01引言

2020年,国家将充电桩纳入新基建并大力发展,各类企业积极入局,现已进入行业发展关键期,将迎来爆发增长。预计到2030年,中国新能源汽车累计销量将达到6420万辆,《电动汽车充电基础设施发展指南》中提到的建设目标是车桩比基本达到1:1,但目前的车桩比保持在3:1附近。充电桩仍存在较大的缺口,现保守估计2025年左右车桩比达到2:1左右,当前市场规模不足300亿,根据目前对新能源汽车销量的预测可大致计算出2025年充电桩市场规模将突破1035亿元,发展前景巨大。

充电桩典型产品(1)及现在主流的连接方式C(2)如下所示。

²典型产品

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1充电桩产品图

²交流充电桩连接方式C

将电动汽车和交流电网连接时,充电桩使用带有车辆插头的活动电缆。配置符合国家标准的7芯交流充电插座,按照国家标准定义的电气、尺寸安装充电插座。采用桩带插座的模式,也是目前行业上最流行,电缆独立活动,提供用户更方便的应用,可降低整机成本、易装配。

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2充电桩连接方式C


02交流充电桩典型拓扑和工作原理

以某款交流汽车充电桩为例,整机的框架结构如图3所示。

image.png

3交流充电桩框图

²主要由电气模块、计费及充电控制模块、人机交互模块、通讯模块和后台服务器五大部分组成。

²电气模块

包括交流接触器、漏电断路器、电压电流监测、交流充电插头及电缆、安全防护装置等。

²计费及充电控制模块

包括电压电流采集单元、二维码认证、充电控制单元、计费控制单元。电压电流采集可以采用电能表对充电电量进行计量,也可以用被检测机构认证过的计量模块实现。

²人机交互模块

包括指示灯、智能手机、刷卡器RFID、触摸显示屏等。

²通讯模块

充电桩、智能手机和后台,三方互相通讯。

²后台服务器

强大的后台管理功能,可实现远程升级、负载平台的运维功能、子账户管理、账单管理、权限设置、监控展示、充电启停功能等。


03上海贝岭为汽车交流充电桩提供的产品解决方案

经过多年的积累,上海贝岭可提供一整套覆盖接口、数字隔离、存储、计量、电源管理、MOSFET的汽车交流充电桩解决方案。

²接口

上海贝岭RS-485产品系列丰富,所有产品均满足TIA/EIA-485-A标准,并有多款产品通过国家电网计量中心检验,产品针对电力行业应用的复杂性进行了专门设计,拥有多项专利。针对汽车交流充电桩,RS-485系列产品如表1所示。

1 RS-485选型表

产品型号

工作电压

最高速率

工作电流

节点数量

ESD(接触放电)

工作温度范围

封装形式

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

上海贝岭生产的具备高ESD保护的RS-232收发器产品,支持3V~5.5V宽电压供电、可工作于250kbps的传输速率,是一个双驱动器/双接收器芯片,产品如表2所示。

2 RS-232选型表

产品型号

工作电压

传输速率

ESD(接触放电)

ESD(空气放电)

发送器数量

接收器数量

封装形式

BL13232E

3~5.5V

250kbps

±12KV

±15KV

2

2

SOP16/   TSSOP16


²数字隔离器

针对汽车交流充电桩,上海贝岭提供下列容隔产品,具有100Mbps的传输速率,2/4通道可选,低传播延时,高CMTI等特点,产品如表3所示。

3数字隔离器选型表

产品型号

工作电压

通信速率

绝缘耐压kV

CMTI(kV/uS)

通道数

封装形式

BL712X

2.5~5.5V

100Mbps

3.75

100

2

SOP8

BL714X

2.5~5.5V

100Mbps

5

100

4

SOP16W


²存储器

针对交流充电桩,上海贝岭提供的EEPROM产品支持IICSPI多种接口,且封装形式多样,以满足客户的需求,产品如表4所示。

4存储器选型表

产品型号

工作电压

接口

容量

最高时钟频率(HZ

封装形式

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计量

针对汽车交流充电桩,上海贝岭提供专业的单相和三相计量产品,有免校准和整机校准型,具有高精度和宽动态范围的特点,型号如表5所示。

5计量选型表

产品型号

工作电压

动态范围

ADC

时钟

输出

功耗

封装形式

应用

BL0939

3.3V

3000:1

3

内部

SPI/UART

10mW

SOP16/SSOP20

单相

BL0942

3.3V

3000:1

2

内部

SPI/UART

10mW

SSOP10/TSSOP14

单相

BL6523GX

5V

6000:1

3

3.58MHZ

Pulse/UART

25mW

SOP16

单相

BL6552

3.3V

8000:1

7

3.8MHZ

SPI/UART

22mW

QFN36

三相


²电源管理

电动汽车交流充电桩通常内置开关电源,上海贝岭AC/DC产品线丰富,分为PSRSSR,针对汽车交流充电桩,有成熟方案的AC/DC产品选型如表6所示。

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