電動(dòng)汽車(chē)充電站，又名電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)備 (EVSE)，是一種為電動(dòng)汽車(chē)電池充電的電氣設(shè)備。為應(yīng)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)保有量日益增長(zhǎng)的趨勢(shì)，增設(shè)電動(dòng)汽車(chē)充電站至關(guān)重要。常見(jiàn)的電動(dòng)汽車(chē)充電站分為兩類(lèi)：獨(dú)立式充電站和聯(lián)網(wǎng)式充電站。獨(dú)立式電動(dòng)汽車(chē)充電站運(yùn)行時(shí)無(wú)需連接網(wǎng)絡(luò)，聯(lián)網(wǎng)式充電站則需連接到充電網(wǎng)絡(luò)。相較之下，聯(lián)網(wǎng)式充電站更具優(yōu)勢(shì)。連接多個(gè)電動(dòng)汽車(chē)充電站，形成充電系統(tǒng)，有助于運(yùn)營(yíng)商通過(guò)應(yīng)用平臺(tái)輕松實(shí)現(xiàn)能源使用遠(yuǎn)程管理。電動(dòng)汽車(chē)充電系統(tǒng)能夠輕松收集每輛電動(dòng)汽車(chē)信息，如充電狀態(tài)和能源使用情況，并根據(jù)充電時(shí)長(zhǎng)和充電量向車(chē)主提供賬單信息。此外，該類(lèi)系統(tǒng)能與電網(wǎng)和儲(chǔ)能系統(tǒng) (ESS) 互換信息，提高從 ESS 向電動(dòng)汽車(chē)充電站供電的穩(wěn)定性和可靠性。例如，當(dāng)電網(wǎng)突然處于用電高峰時(shí)，電動(dòng)汽車(chē)充電系統(tǒng)將會(huì)向 ESS 發(fā)送信息，請(qǐng)求使用儲(chǔ)能電池中的電能。
為充分利用電動(dòng)汽車(chē)充電系統(tǒng)并發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，必須在充電站之間建立穩(wěn)定可靠的通信。本文將討論建立電動(dòng)汽車(chē)充電系統(tǒng)時(shí)面臨的通信挑戰(zhàn)，并提供可靠通信解決方案。
電動(dòng)汽車(chē)充電系統(tǒng)面臨的通信挑戰(zhàn)
電動(dòng)汽車(chē)充電系統(tǒng)需保證通信流暢穩(wěn)定，從而收集信息，提高充電效率。電動(dòng)汽車(chē)在充電站插入充電插頭后，充電站、電網(wǎng)和 ESS 將通過(guò)無(wú)線或有線網(wǎng)絡(luò)互換信息，如電池充電狀態(tài)、電容量和能源使用情況。這些信息也將被發(fā)送至控制中心完成分析，便于運(yùn)營(yíng)商獲知某一時(shí)段所需的供電量。由此，運(yùn)營(yíng)商能始終確保供電充足。
了解如何連接電動(dòng)汽車(chē)充電系統(tǒng)是建立穩(wěn)定可靠通信的前提。運(yùn)營(yíng)商為電動(dòng)汽車(chē)充電系統(tǒng)建立可靠連接時(shí)，面臨以下兩大常見(jiàn)的通信挑戰(zhàn)。
CAN 通信協(xié)議傳輸限制
大多數(shù)汽車(chē)及其內(nèi)部電池均采用 CAN 總線作為通信總線。許多電動(dòng)汽車(chē)和電動(dòng)汽車(chē)充電站通過(guò) CAN 協(xié)議進(jìn)行通信，因此充電系統(tǒng)必須能夠連接充電站中的 CAN 設(shè)備。但是，如 ISO 11898 標(biāo)準(zhǔn)所述，CAN 系統(tǒng)傳輸距離受總線波特率限制——波特率越高，最大傳輸距離越短。換言之，若波特率固定不變，CAN 系統(tǒng)最大傳輸距離則無(wú)法增加。為克服距離限制，更加靈活地部署電動(dòng)汽車(chē)充電站，需要能應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)的聯(lián)網(wǎng)解決方案，以期達(dá)到所需的波特率，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離通信。
尋找合適的通信接口
同一運(yùn)營(yíng)商的電動(dòng)汽車(chē)充電站也可能因相隔較遠(yuǎn)而連接困難。比如充電站可能分散在樓宇間或部署在郊區(qū)，這就需要一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離連接的解決方案。有的電動(dòng)汽車(chē)充電站采用無(wú)線連接方式來(lái)共享或傳輸電池/電力數(shù)據(jù)，以此降低布線成本。但許多電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)備制造商和系統(tǒng)集成商發(fā)現(xiàn)，這種方式常常引發(fā)信號(hào)覆蓋率不足或因環(huán)境干擾丟失信號(hào)等問(wèn)題。因此他們傾向于使用更加可靠的有線數(shù)據(jù)連接方式來(lái)保障用戶體驗(yàn)，同時(shí)會(huì)采用光纖而非銅線來(lái)隔絕電磁干擾，以保證遠(yuǎn)距離傳輸。
可靠的 CAN 轉(zhuǎn)光纖解決方案
Moxa ICF-1171I 系列 CAN 轉(zhuǎn)光纖轉(zhuǎn)換器打破 CAN 總線通信限制，助您建立可靠的電動(dòng)汽車(chē)充電系統(tǒng)通信。CAN 接口 CAN FD 接口的最高傳輸速率分別為 1 Mbps 和 5 Mpbs，通信距離最長(zhǎng)可至 40 公里。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通常部署于戶外的狹小機(jī)柜中，小巧緊湊的 Moxa CAN 轉(zhuǎn)光纖轉(zhuǎn)換器可完美契合，并且配有 2 kV 隔離保護(hù)和 2 kV 浪涌保護(hù)，支持 -40 ~ 75℃ 寬溫工作，不懼嚴(yán)苛通信環(huán)境挑戰(zhàn)。
連接多座充電站到控制中心通常要用到多個(gè) CAN 轉(zhuǎn)光纖轉(zhuǎn)換器，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信。Moxa CAN 轉(zhuǎn)光纖轉(zhuǎn)換器可通過(guò) DIP 開(kāi)關(guān)輕松切換 CAN 和 CAN FD 接口，配置方便快捷。此外，CAN 接口還支持自動(dòng)波特率設(shè)置，無(wú)需額外配置即可使用。發(fā)生通信錯(cuò)誤時(shí)，轉(zhuǎn)換器上的 LED 指示燈可以幫助快速診斷錯(cuò)誤出現(xiàn)于 CAN 還是光纖連接。
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