电动汽车充电桩技术解析：交流与直流桩方案

本文档主要介绍了充电桩的相关方案，包括市场现状、充电桩的分类及其功能、推荐的微控制器解决方案以及计费单元的关键需求和供应商选择。此外，还提到了车载充电机（OBC）和直流充电的拓扑结构。 在当前的电动汽车市场中，充电桩占据了重要的地位。根据2019年的数据，交流桩占据了52.28%的市场份额，是充电桩市场的主导类型，共有30.1万台；直流桩占比41.63%，约为21.5万台；而交直流一体充电桩的比例相对较小，仅为0.09%，数量为488台。这表明交流桩在目前仍是主流，但直流桩的需求也在逐渐增长。 交流充电桩主要负责向车辆提供电源，其内部结构相对简单。主板上的关键功能包括监测车载充电机状态，控制接触器进行220V电源的开关，以及提供多种保护措施：如电缆过热保护、超负荷保护、漏电保护、防浪涌保护（避雷）以及紧急人工停止保护。这些功能确保了充电过程的安全性。 在微控制器的选择上，对于主控单元，推荐使用实时操作系统（RTOS）的i.MXRT1050/60或Linux系统的i.MX6ULL/i.MX8M；而对于充电控制单元，可选用LPC546xx、LPC551x或LPC824系列芯片。计费单元是充电桩的重要组成部分，需要符合Class 1及以上级别的计量模块以确保准确的电费计费。NXPsolutions提供了多种解决方案，如KM3x系列，并列出了不同供应商的产品，如Wasion、CapitalPowerSystems和SecureMeters的Class 1功率表产品。 在OBC（车载充电机）和DC（直流）充电的拓扑结构方面，示例中提到了2KW到6.6KW的EV充电器，采用的元器件包括电压感应（VIS）、电流感应（ONS）、信息处理单元（INF）、功率因数校正（PFC）MOSFET以及低边电流MOSFET等。其中，如SiHG039N60和FCP099N60E等型号的MOSFET用于不同的电路拓扑中，以实现高效、安全的充电过程。 这份资料详尽地阐述了充电桩技术的各个方面，从市场分布到具体的技术实现，为设计和理解充电桩方案提供了全面的信息。