加快采用和制造混合動力和電動汽車 (FAME) 計劃已在印度電動汽車領(lǐng)域引發(fā)了快速發(fā)展。根據(jù)第二階段 FAME India 計劃，在 25 個州/UT 的 68 個城市中，總共批準了 2877 個電動汽車充電站。

到目前為止，已經(jīng)建立了超過452個電動汽車充電站。該部一直在真誠地努力解決電動車車主和潛在用戶的里程焦慮問題。與此同時，電動汽車領(lǐng)域的利益相關(guān)者意識到未來的解決方案將推動可持續(xù)的移動解決方案。

聯(lián)合充電系統(tǒng)的采用使世界在快速擴展電動汽車基礎(chǔ)設(shè)施方面更加緊密?，F(xiàn)在很明顯，符合 J1772 標準的 1 級和 2 級電力服務(wù)設(shè)備 (EVSE) 已經(jīng)通過構(gòu)建用于快速直流充電的 CCS 控制器來實現(xiàn)。

讓我們詳細討論 CCS2 控制器的工作。

EV 充電控制器 - CCS2 如何工作？

正如您在上圖中看到的，是通信中主要參與者的概覽。左邊的方塊代表要充電的車輛，與充電站通信。

充電站構(gòu)成了一個與電力電子電網(wǎng)相連的供電設(shè)備通信控制器（SECC）。SECC 和電力電子一起構(gòu)成了EV 充電控制器。

與車輛的連接基于電力線通信 (PLC)。然而，在車輛和充電站之間建立 PLC 之前，需要先將車輛和充電站相互感應(yīng)。

這是通過基本信號完成的，由 2 個通信引腳組成：

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CCS2 連接器

• 接近引腳 (PP)：接近引腳 (PP) 允許傳達所用充電電纜的功率信息，它使用電阻編碼。兩端都經(jīng)過編碼以識別電纜的最大功率傳輸。

• Control Pilot (CP)： Control Pilot 根據(jù)生成的 PWM 信號提供限制充電站部分的電流和功率的選項。它由充電站中的通信控制器生成?，F(xiàn)在，基于正負信號的比值，即信號幅度。為特定車輛設(shè)置最大可用功率。

在直流充電的情況下，信號引腳也很重要，因為它使用符合 ISO 15118-2 和 DIN 70121 的高級通信協(xié)議。

現(xiàn)在讓我們看看直流充電期間的充電順序。

通信順序

為了了解充電順序，讓我們看一下車輛與EV 充電站之間的通信。

1.初始化

充電順序從將車輛的電纜插入充電站開始。這會啟動一個進入后端的事務(wù)。

2.認證

插入電纜后，現(xiàn)在需要確定如何開始充電。這可以通過駕駛員使用 RFID 授權(quán)來完成。

另一種方式是通過即插即用方式，通過證書和 ISO 標準集中授權(quán)，無需駕駛員干預(yù)。通過這種方式，授權(quán)發(fā)生在后端。如果授權(quán)被批準，則開始計費；否則，該操作將被拒絕。

3.參數(shù)檢查

一旦充電被批準，車輛交換充電參數(shù)。這些可能包括電池的充電狀態(tài)或功率限制，可能還包括所需的出發(fā)時間。通常，有關(guān)所需能量的信息。

這些充電參數(shù)也傳遞到后端，由后端監(jiān)測和控制分配給幾個充電站。

4.充電配置文件

電源手冊可以根據(jù)充電參數(shù)生成一個或多個最佳充電配置文件。然后這些可以通過通信控制或充電站提供給車輛。

5. 精選資料

然后車輛本身可以選擇充電配置文件并將其發(fā)送回充電站，充電站將其傳遞到后端。車輛也可能基于這些最佳配置文件生成其充電配置文件。

此配置文件也可以報告回充電站。先決條件是所需的功率應(yīng)始終低于所提供的充電配置文件提供的最大功率。

6.儀表值

一旦交換了所有這些信息，車輛、充電站和后端就符合要求?？梢詥訉嶋H的功率傳輸。

EV 充電控制器交換某些限制，即后者可以提供的最小和最大電流值。

現(xiàn)在，一旦這兩個參與者之間的通信建立起來，Power Electronics 就會通過協(xié)議持續(xù)發(fā)送其狀態(tài)信息。例如，測量電流、電壓和隔離狀態(tài)。此過程完成后進行隔離檢查。

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7. 隔離檢查

隔離檢查測量 DC+ 和 DC- 對地的隔離。這樣做是為了消除高壓系統(tǒng)中的隔離故障。隔離檢查還需要驗證狀態(tài)。這意味著已檢查隔離并向通信控制器報告“正?！?。

8.預(yù)充電階段

供應(yīng)設(shè)備現(xiàn)在可以啟動預(yù)充電階段。在此階段，車輛所需的電壓被施加到中間電路上。

一旦達到這一點，車輛就會關(guān)閉其觸點并在電力電子設(shè)備和車輛電池組之間建立連接。

9.充電階段

一旦預(yù)充電階段結(jié)束，連接就已經(jīng)建立。實際的功率傳輸在充電回路中執(zhí)行。充電回路包括車輛將電壓和電流的所有目標值周期性地發(fā)送給通信控制器。

通信控制器將所需值傳遞給電力電子設(shè)備，并反饋車輛的當前狀態(tài)。此過程一直持續(xù)到電池充滿電或直到用戶或后端停止充電過程。

10. 充電后階段

在這個階段，電流會減少很多，以至于車輛的連接器可以在沒有負載的情況下關(guān)閉?？蛇x地，車輛可以聯(lián)系所謂的焊接檢測。在此檢測過程中，它會檢查斷開的觸點，以便可以安全地斷開充電電纜。

組合充電系統(tǒng)協(xié)議和標準

電動汽車供電設(shè)備 (EVSE) 應(yīng)具有處理不同類型電動汽車的帶寬。不同的電動汽車具有復雜的交流/直流充電要求、充電時間和供電。以下是為標準化從 EV 到 EVSE 的通信以及充電要求流程而創(chuàng)建的最重要的標準。

SAE J1772 制定了由汽車工程學會 (SAE) 制定的多充電站法規(guī)。它使用 EV-EVSE 接口中控制導頻信號的 PWM（脈沖寬度調(diào)制）波形來管理處理交流電 (AC) 充電的要求。此外，SAE J1772 定義了基于 DIN SPEC 70121 的車輛到電網(wǎng) (V2G) 消息的順序和時序。

DIN SPEC 70121 在直流充電過程中通過 EVSE 和 EV 之間的導頻信號對 HLC（高級通信）進行了規(guī)范。在 DIN 70121 出現(xiàn)之前，北美和歐洲地區(qū)已采用電力線通信 (PLC)。

ISO 15118 是一個綜合標準，涉及交流和直流充電會話的高級通信安全性。它包括兩種充電識別方法：

A. External Identification Mode (EIM):是在啟動充電過程之前的一種識別方式，需要駕駛員手動使用一種識別方式，類似于DIN SPEC 70121或SAE J2847。

B. 即插即用模式 (PnC)：在此模式下，ISO 15118 支持根據(jù)能源成本和電網(wǎng)容量安排充電過程。用于計費和識別的必要信息通過 HLC 在 EVSE 和 EV 之間自動交換。

面向印度電動汽車市場的 CCS2 控制器的特點

• 符合 IOS/IEC 15118 和 DIN 70121

• RFID / PnC 認證支持

• HMI（人機界面）支持

• 用于電源模塊集成的 CAN 接口

• 單雙槍支持

• 適用于 30kW、60kW、120kW 額定功率

• OCPP1.6支持

• 支持 4G，Ethernet-10/100，用于網(wǎng)絡(luò)連接的 Wifi

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