什么是電動(dòng)汽車供電設(shè)備（EVSE）？

 

電動(dòng)車輛供電設(shè)備在1級(jí)和2級(jí)額定電壓下為電動(dòng)汽車電池充電。

 

電動(dòng)汽車（EV）車主依靠電動(dòng)汽車供電設(shè)備（EVSE）為電池高效充電。EVSE通常被稱為充電站，它在電動(dòng)汽車、電網(wǎng)和其他能源之間提供可靠和安全的連接。本常見(jiàn)問(wèn)題解答探討了EVSE外殼中的各種組件，描述了住宅和商業(yè)安裝之間的差異，并預(yù)覽了新興的EVSE趨勢(shì)。

 

EVSE外殼內(nèi)部概覽

 

電動(dòng)車輛供電設(shè)備外殼（圖1）保護(hù)敏感電子設(shè)備免受環(huán)境危害，如雨、雪和極端溫度。這些外殼還可確保駕駛員和乘客在充電周期中的安全。

 

圖1 電動(dòng)車輛供電設(shè)備外殼（左）保護(hù)充電站內(nèi)的充電電子設(shè)備（圖片：EV Engineering）。

 

設(shè)計(jì)范圍從緊湊的壁掛式裝置和柱式充電站（短而粗的圓柱形裝置，通常站立在腰部高度）到基座安裝裝置、桿式安裝裝置以及類似于加油站泵的獨(dú)立結(jié)構(gòu)。先進(jìn)的 EVSE 支持實(shí)時(shí)監(jiān)控、可調(diào)功率輸出和移動(dòng)應(yīng)用程序。

 

EVSE外殼內(nèi)的關(guān)鍵部件包括：

 

主繼電器：作為主開(kāi)關(guān)，主繼電器安全有效地將電力流引導(dǎo)至電動(dòng)汽車。

 

控制模塊：該組件通過(guò)分析主繼電器的關(guān)鍵指標(biāo)來(lái)調(diào)節(jié)和優(yōu)化功率輸送?？刂颇K還保護(hù)電動(dòng)汽車和電動(dòng)車輛供電設(shè)備免受潛在的電氣尖峰和異常情況的影響。

 

電源：通常為12 VDC裝置，該部件為電動(dòng)車輛供電設(shè)備控制模塊和內(nèi)部電子設(shè)備提供能量。

 

插頭連接器：根據(jù)地理位置和制造商特定標(biāo)準(zhǔn)的不同，插頭連接器在車輛和充電站之間建立物理連接。

 

了解住宅電動(dòng)車輛供電設(shè)備的充電能力

 

住宅EVSE主要支持1級(jí)和2級(jí)交流充電。一級(jí)變電站的工作電壓為120-VAC，電流約為10A，功率為1kW。此外，這些變電站通常使用美國(guó)國(guó)家電氣制造商協(xié)會(huì)（NEMA）連接器，該連接器是家用電源插座的標(biāo)準(zhǔn)化連接器。由于充電速度更快，二級(jí)電站越來(lái)越受歡迎，其運(yùn)行電壓為240伏交流電（通常超過(guò)32安），供電功率超過(guò)7千瓦。

 

許多房主選擇1級(jí)充電，它與現(xiàn)有線路無(wú)縫集成。盡管需要專用電路，但2級(jí)充電器是使用更大電池為電動(dòng)汽車快速充電的首選。雖然家用電動(dòng)汽車供電設(shè)備連接器標(biāo)準(zhǔn)各不相同，但美國(guó)最流行的電動(dòng)汽車連接器包括J1772（1型）和特斯拉的專有設(shè)計(jì)。見(jiàn)圖2。

 

住宅EVSE通常包含Wi-Fi等功能，用于通過(guò)智能手機(jī)應(yīng)用程序進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。有些甚至提供可調(diào)節(jié)的電源設(shè)置，幫助房主根據(jù)能耗輕松修改充電速度。為了安全起見(jiàn)，接地故障斷路器（GFCI）和耐用外殼等功能很常見(jiàn)，可確保電動(dòng)車輛供電設(shè)備在所有條件下可靠運(yùn)行。

 

住宅硬接線EVSE因其集成和拋光的外觀而備受青睞。盡管插件具有成本效益和便攜性，但由于其可拆卸的設(shè)計(jì)，更容易被盜。雖然硬接線系統(tǒng)提供了更永久的設(shè)置，但房主的選擇通常是基于特定因素，如安裝位置、預(yù)算和使用頻率。

 

探索公共和商業(yè)電動(dòng)車輛供電設(shè)備

 

公共和商業(yè)電動(dòng)車輛供電設(shè)備的設(shè)計(jì)從光滑的壁掛式單元到廣泛的多端口綜合體。這些站點(diǎn)主要提供AC（2級(jí)）和3級(jí)DC快速充電器（DCFC）配置，支持電網(wǎng)同步、高效負(fù)載分配和個(gè)性化計(jì)費(fèi)。

 

公共和商業(yè)電動(dòng)汽車供電站提供多個(gè)連接器，以適應(yīng)各種電動(dòng)汽車。例如，J1772 1型連接器在北美和日本很常見(jiàn)，而2型連接器在歐洲很受歡迎。源自日本的CHAdeMO快速充電系統(tǒng)也在全球范圍內(nèi)獲得了廣泛關(guān)注。在北美，J1772組合（1型CCS）很常見(jiàn)，而2型組合（2型CCS）在歐洲占主導(dǎo)地位。如前所述，特斯拉的專有連接器在北美被廣泛采用，J1772到特斯拉的適配器也廣泛可用。

 

展望未來(lái)：新興EVSE趨勢(shì)

 

電動(dòng)汽車供電設(shè)備行業(yè)不斷完善技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，如開(kāi)放充電點(diǎn)協(xié)議（OCPP）和開(kāi)放充電點(diǎn)接口（OCPI），以滿足當(dāng)前和未來(lái)電動(dòng)汽車不斷發(fā)展的要求。OCPP為EVSE提供了統(tǒng)一的通信框架，以確保不同電動(dòng)汽車的無(wú)縫互操作性。同時(shí)，OCPI促進(jìn)了與充電網(wǎng)絡(luò)的高效數(shù)據(jù)交換，并在不同的提供商和地區(qū)提供一致的服務(wù)。

 

其他不斷發(fā)展的電動(dòng)車輛供電設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)包括：

 

車聯(lián)網(wǎng)（V2G）：通過(guò)將多余的電力重新分配回電網(wǎng)，幫助電動(dòng)汽車車主抵消高峰時(shí)段的能源需求。

 

無(wú)線充電：利用電磁場(chǎng)提供無(wú)線充電體驗(yàn)

 

AI增強(qiáng)智能充電：集成人工智能（AI）和機(jī)器學(xué)習(xí)（ML），智能分配能源。

 

太陽(yáng)能電池板：在太陽(yáng)能發(fā)電高峰期補(bǔ)充電網(wǎng)，減少對(duì)傳統(tǒng)電源的依賴。

 

集成支付系統(tǒng)：通過(guò)提供無(wú)縫支付選項(xiàng)并與各種汽車制造商的應(yīng)用程序集成，實(shí)現(xiàn)全球電動(dòng)汽車充電的現(xiàn)代化。

 

總結(jié)

 

電動(dòng)汽車供電設(shè)備是電動(dòng)汽車、電網(wǎng)和其他能源之間的重要接口。它們包括軟件和通信協(xié)議，并包含促進(jìn)高效電力傳輸?shù)年P(guān)鍵組件，包括主繼電器、控制模塊和連接器。EVSE設(shè)計(jì)用于容納不同的電動(dòng)汽車，其配置可用于住宅、公共和商業(yè)環(huán)境。

 

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