TA4810A1I_福建省二電新能源科技有限公司

TA4810A1I

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直流充電樁的核心原理是AC轉DC，核心器件是高頻開關整流器，簡稱整流模塊，它的係統組成包含結構件、交流配電、整流模塊、監控模塊、防雷組件、直流配電等，此外直流充電樁還要考慮絕緣檢測問題。它的性能好壞直接影響著電動車的，今年多起大巴著火事件的起因都是電池過充。目前充電慢是電動車發展慢重要影響因素，因此整流模塊的效率提升尤為重要。然而目前整個充電樁市場處於高速發展階段，廠家魚龍混雜、技術參差不齊，據透露某充電樁企業的模塊來料合格率不足95%，某廠商模塊故障率高達40%以上。
同步整流方式本身絕大多數採用低壓（尤其是12V以下）DC/DC轉換器，因此並非全新技術的產品。但是，AC/DC轉換器存在控制方法等課題，這一直阻礙著同步整流方式的普及。如今，很多AC/DC轉換器均採用PWM反激式控制（ON/OFF方式），該方式根據輸入輸出條件和變壓器規格進行連續模式工作。但是，在同步整流方式下進行連續模式工作時，可能會導致無法正常控制，因一次側的開關元件和二次側的整流元件同時導通，會貫通電流造成元件損壞。因此，大多數情況下，同步整流方式增加了防止同時導通的保護電路時、以及不連續模式工作時（準諧振方式和不連續模式工作）使用。
整流模塊（整流器）的作用：簡單的說就是將交流（AC）轉化為直流（DC）的裝置。它有兩個主要功能：第一，將交流電（AC）變成直流電(DC)，經濾波後供給負載，或者供給逆變器；第二，給蓄電池提供充電電壓。因此，它同時又起到一個充電器的作用。
整流器的主要應用是把交流電源轉為直流電源。由於所有的電子設備都需要使用直流，但電力公司的供電是交流，因此除非使用電池，否則所有電子設備的電源供應器內部都少不了整流器。至於把直流電源的電壓進行轉換則復雜得多。直流-直流轉換的一種方法是首先將電源轉換為交流（使用一種稱為反用換流器的設備），然後使用變壓器改變該交流電壓，後再整流回直流電源。整流器還用在調幅(AM)無線電信號的檢波。信號在檢波前可能會先經增幅(把信號的振幅放大)，如果未經增幅，則使用非常低電壓降的二極管。使用整流器作解調時小心地搭配電容器和負載電阻。電容太小則高頻成分傳出過多，太大則將抑制訊號。
在USBPD的普及過程中，USB連接器的發展也已成為重要因素。在以往的平板電腦和智能手機中普及的Type-A/B連接器大可供電10W左右，這是以僅1節鋰離子電池的充電為前提的，充電端的電源電壓（USBVBUS）被限定為5V。新推出的Type-C連接器，與USBPD結合使用，使電源電壓不再受5V限制，可高提高到20V，從而可實現高達100W的供電。由此，從以往的電池充電等小功率用途擴展到可用作設備本體的主電源。另外，Type-C連接器不僅具備大功率優勢，還具有可不分正反插入等優勢，預計將會成為未來USB連接器的主流產品。

ROHM不僅擁有滿足以往的USBType-A/B標準的USBPD控制IC（BD92S係列）產品，還新開發出滿足新的USBType-C標準Rev1.1和USBPD標準Rev2.0的USBPD控制IC(BM92T係列)。BM92T係列在以往僅可供電10W左右的滿足Type-C標準的設備之間，可實現高達100W（20V/5A）的供受電。由此，電腦和電視等需要大功率的設備，也可通過USB端子供電來帶動（圖4）。
■採用的有源功率因數校正(APFC)技術，輸入電流總諧波失真 THDI 3%；

■ 兼容交直流輸入200V-700V，三相三線380V，50Hz；
採用433 MHz高頻發射和接收模塊。433 MHz的高頻發射電路在控制腳為高電平時起振並發射等幅高頻信號，當控制腳為低電平時停止振蕩。因此，可以用控制腳對高頻電路完成幅度鍵控(ASK調制)，相當於調制度為100％的調幅。當接收模塊接收到433 MHz的等幅高頻信號時，信號腳就輸出高電平，否則輸出低電平。所以接收信號腳的高低電平變化會與發射控制腳的高低電平變化相對應。多個接收模塊可以同時接收到同一個發射模塊發射的信號，可以實現一機發送，多機同時接收。圖3所示電路是高頻433 MHz載波的發射和接收模塊。433 MHz的高頻發射電路在控制腳B5為高平時，管T1導通，T2射級接地起振並發射等幅高頻433 MHz的信號；當控制腳B5為低電平時，就停止振蕩。因此，可以用控制腳B5對高頻電路完成幅度鍵控(ASK調制)，相當於調制度為100％的調幅。當接收模塊接收到433 MHz的等幅高頻信號時，信號腳就輸出高電平到C2口，若未收到433 MHz的等幅高頻信號則輸出低電平。所以接收信號腳的高低電平變化會與發射控制腳的高低電平變化相對應。例如給B5引腳輸入圖4所示的波形，那麼在接收模塊的C2引腳上也將出現同樣的波形。注意，B5和C2的控制信號分別由主控芯片PIC16F877A的RB5和RC2發出。

■ DC/DC直流直流變換採用全橋移相軟開關技術；

■ 率可達96.5%；
■ 全數字化DSP/DSP/ARM三核處理器，15KW充電機模塊功率密度高，結構高度2U設計；MK1B07/10B(220V/7A/10A)
係統特點：
1、三相三線電壓輸入，三相電流平衡，具有交流過欠壓保護功能；
2、寬電壓輸入範圍304V~456V，適應能力強；
3、採用軟開關技術，效率高、電磁兼容性好，模塊體積小、重量輕、模塊性能高；
4、模塊帶電熱插拔技術、維護方便快捷；
5、採用無級限流設計方式，電池充電限流精度高；
6、具有過壓、限流、短路、並聯、過溫、過流等自動保護功能、告警措施；
7、模塊有硬件均流單元電路，係統擴容變得簡單；
8、採用智能溫控風冷控制降溫，具有噪音小，可靠性高；
係統參數：
一、交流輸入
1、三相輸入額定電壓：380V，50HZ
2、電壓變化範圍：380V±20%
3、頻率變化範圍：50HZ±10%
二、直流輸出
1、輸出額定值： 7A/220V （MK1B07）、10A/220V （MK1B10B）
10A/110V （MK1A10）、15A/220V （MK1A15B）
2、電壓調節範圍：180V-286V（MK1B07、MK1B10B）
90V-143V （MK1A10、MK1A15B）
3、輸出限流範圍：5%-105%×額定電流
4、穩壓精度： 0.5%
5、穩流精度： 0.5%
6、紋波係數： 0.5%
7、轉換效率： 95%（滿負荷輸出）
8、動態響應：在20%負載躍變到80%負載時恢復時間 200 S，超調 ±2%
9、可聞噪聲： 55dB
10、工作環境溫度：-5℃ -- +45℃
三、絕緣
1、絕緣電阻：直流部分、係統部分與地之間相互施加500V/50HZ的交流電壓，絕緣電阻>2MΩ。
2、絕緣強度：交流部分與直流部分和機殼間，直流部分與機殼間施加50HZ的2KV 的交流電壓，一分鐘無擊穿，無閃絡。
四、控制功能
1、遙控：開/關機、均浮充
2、遙調：輸出電壓、輸出限流均連續可調
4、遙信：開/關機狀態、工作狀態
五、結構外型
1、模塊尺寸：（寬×高）126.5×221.5（面板尺寸）、（寬×高×深）110×198×310（箱體尺寸）
2、模塊重量：6.1Kg
■ 單機內置CAN2.0通訊；
■ 直流輸出有防逆流裝置，防止充電機輸出端在接通電池組時出現瞬間大電流；
■ 輸入、輸出全隔離；
■ 耐壓等級、絕緣等級、EMC符合我國電動汽車充電機相關技術標準；
■ 具有輸入過壓/欠壓保護，輸出過流/短路保護、電池防反接保護、過熱保護、防雷、通訊中斷、防潮、防鹽霧、防霉變、防銹保護等防護措施功能，確保係統；

1.1 V2X的X終端，通過攝像頭和DSRC來輔助自動泊車係統，超聲傳感器來輔助未來的自動泊車係統，這塊就是我後面將要展開的，無線充電和V2I的結合，V2I輻射其他非新能源汽車的情況。
1.2 WIFI運營點&廣告：結合終端廣告、WIFI流量模式，即可以在商業區熱點推送廣告，固定的是使用率是車主，不固定的是車附件的一些。這裏其實對熱點地區的環境有要求。這裏是一種復用WIFI的模式。人機界面：大屏幕液晶顯示器，觸摸屏點觸式操作，全部漢字顯示，操作簡便；
告警功能：當係統出現異常時，立即產生聲光告警、啟動故障繼電器並通過RS485傳送到後臺，同時主監控顯示自動跳到故障信息顯示畫面，便於機房無人值守的科學化管理；
設置功能：可靈活對係統進行配置（模塊數量、巡檢儀和絕緣檢測儀數量等）、設定各參數上下報警限、設定電流傳感器變比、對故障輸出節點進行配置；
可直接帶新型的CAN通信接口模塊。
2)車輛安防：配合360度的監控，提供給個人車主服務，其實通過小區部分的接入，可以做小區安防，特別是實現個人車主的車輛狀態追溯，不會出現盲區。這裏本質上可以和行車記錄儀(啟動)+充電樁監視(停置)的模式進行，一個從外邊開，一個從內裏看。事實上對電動汽車而言，12VDCDC可以給鉛酸電池補電，完全可以實現在充電階段喚醒車內監控車內情況。
3)車輛維護：未來車輛隨著4S體係的垮臺，可以布局基於充電點的維護模式。可以為各種各樣的車輛提供OBD讀取服務，這裏考慮的還是更多是一種開放式的OBD診斷模式，不是插入車輛的模式，而是有需求去診斷答疑模式，規避一些車輛的風險。
4)電動自行車：自行車安防、充電，這塊市場之大，好像沒人看得到，其實可以增加24V、36V、48V的小功率多模塊的充電，把車開回家上電梯的事情，每度點多個一毛錢收得回來的，盤子大啊。一個充電模塊才100～150塊。
5)環境終端：加入相關MEMS傳感器，空氣質量、溫度、濕度等一係列的專有參數採集。這裏倒是可以和氣象APP合作，做針對性的考慮。
6)其他瑣碎功能：在車庫裏面集成照明，通過識別車庫進行車輛尋車等服務。
充電樁架構分解，其實重點還是在未來充電樁也是一個硬件開發之後的軟件高速迭代的智能化產品，區別是通過它可以滲透入原有已經進入的區域。
1)結構部分：增加的天線。
2)硬件部分：加入強大的計算單元，把手機的處理器放裏面。
3)軟件部分：移植入一個完整的OS，完成軟件和硬件的分離。

充電其實是可以分傳導式和非傳導式(無線)，除了特斯拉異想天開的充電蛇以外，所有的自動充電都是建立在無線充電上的。傳導式就是插拔，就是至少需要插拔兩次，將車輛的充電線束歸位，清洗等動作。你要是在戶外或者公共的條件做這個事情，終這個■ 輸出電壓可以從零伏起調；輸出電流可以從零預置;
■ 電壓、電流調節方便;
■ 恒定電壓、恒定電流之使用, 可自動交叉變換，維持控制與保護兼顧特性;
■ 穩壓精度高、紋波電壓低;
■ 具有過壓、過流、過溫、短路保護功能；
■ 可恒流，恒壓。
■ 輸入輸出隔離

線會比較臟，這個事情就變得讓人不耐煩。其實著眼於未來來看，消費者期望的是享受不用加油不用插拔的車輛，這種就是一種相對體驗較為舒適的方案了。
這個方向，我們舉個例子來說歐洲的V-Charge，這個項目是由大眾來牽頭發起的。這個項目的重點：
1)停車位的自動搜索：車輛自動地尋找空車位，而且尋找具備充電設施的空車位。
2)電動車的無線充電：對電池進行無線充電。
3)充電完成之後的停車位分離：充電完成後，係統自動將充電槽釋放給其它電動車輛，而尋找普通停車位。
4)乘客召喚使用車輛：乘客可以通過手機來對車輛進行通信，來提前預約車輛到指定的取車點，進一步提高了效率。
我們生動形象一些，我們可以想象一下將機場的大量出租車完全配置成這個樣子之後的整個下車上出租車的效率和乘客滿意度。如下圖所示，將待行區域、充電區域，取車和停車區域分離，而不需要在某些地方大量停置車輛。