【導讀】自2020年，國家將充電樁納入新基建并大力發展，各類企業積極入局，現已進入行業發展關鍵期，將迎來爆發增長。預計到2030年，中國新能源汽車累計銷量將達到6420萬輛，《電動汽車充電基礎設施發展指南》中提到的建設目標是車樁比基本達到1:1，但目前的車樁比保持在3:1附近。充電樁仍存在較大的缺口，現保守估計2025年左右車樁比達到2:1左右，當前市場規模不足300億，根據目前對新能源汽車銷量的預測可大致計算出2025年充電樁市場規模將突破1035億元，發展前景巨大。
01 引言
自2020年，國家將充電樁納入新基建并大力發展，各類企業積極入局，現已進入行業發展關鍵期，將迎來爆發增長。預計到2030年，中國新能源汽車累計銷量將達到6420萬輛，《電動汽車充電基礎設施發展指南》中提到的建設目標是車樁比基本達到1:1，但目前的車樁比保持在3:1附近。充電樁仍存在較大的缺口，現保守估計2025年左右車樁比達到2:1左右，當前市場規模不足300億，根據目前對新能源汽車銷量的預測可大致計算出2025年充電樁市場規模將突破1035億元，發展前景巨大。
充電樁典型產品(圖1)及現在主流的連接方式C(圖2)如下所示。
● 典型產品
圖1 充電樁產品圖
● 交流充電樁連接方式C
將電動汽車和交流電網連接時，充電樁使用帶有車輛插頭的活動電纜。配置符合國家標準的7芯交流充電插座，按照國家標準定義的電氣、尺寸安裝充電插座。采用樁帶插座的模式，也是目前行業上最流行，電纜獨立活動，提供用戶更方便的應用，可降低整機成本、易裝配。
圖2 充電樁連接方式C
02 交流充電樁典型拓撲和工作原理
以某款交流汽車充電樁為例，整機的框架結構如圖3所示。
圖3 交流充電樁框圖
● 主要由電氣模塊、計費及充電控制模塊、人機交互模塊、通訊模塊和后臺服務器五大部分組成。
● 電氣模塊
包括交流接觸器、漏電斷路器、電壓電流監測、交流充電插頭及電纜、安全防護裝置等。
● 計費及充電控制模塊
包括電壓電流采集單元、二維碼認證、充電控制單元、計費控制單元。電壓電流采集可以采用電能表對充電電量進行計量，也可以用被檢測機構認證過的計量模塊實現。
● 人機交互模塊
包括指示燈、智能手機、刷卡器RFID、觸摸顯示屏等。
● 通訊模塊
充電樁、智能手機和后臺，三方互相通訊。
● 后臺服務器
強大的后臺管理功能，可實現遠程升級、負載平臺的運維功能、子賬戶管理、賬單管理、權限設置、監控展示、充電啟停功能等。
03 上海貝嶺為汽車交流充電樁提供的產品解決方案
經過多年的積累，上海貝嶺可提供一整套覆蓋接口、數字隔離、存儲、計量、電源管理、MOSFET的汽車交流充電樁解決方案。
● 接口
上海貝嶺RS-485產品系列豐富，所有產品均滿足TIA/EIA-485-A標準，并有多款產品通過國家電網計量中心檢驗，產品針對電力行業應用的復雜性進行了專門設計，擁有多項專利。針對汽車交流充電樁，RS-485系列產品如表1所示。
表1 RS-485選型表
上海貝嶺生產的具備高ESD保護的RS-232收發器產品，支持3V~5.5V寬電壓供電、可工作于250kbps的傳輸速率，是一個雙驅動器／雙接收器芯片，產品如表2所示。
表2 RS-232選型表
● 數字隔離器
針對汽車交流充電樁，上海貝嶺提供下列容隔產品，具有100Mbps的傳輸速率，2/4通道可選，低傳播延時，高CMTI等特點，產品如表3所示。
表3 數字隔離器選型表
● 存儲器
針對交流充電樁，上海貝嶺提供的EEPROM產品支持IIC、SPI多種接口，且封裝形式多樣，以滿足客戶的需求，產品如表4所示。
表4 存儲器選型表
● 計量
針對汽車交流充電樁，上海貝嶺提供專業的單相和三相計量產品，有免校準和整機校準型，具有高精度和寬動態范圍的特點，型號如表5所示。
表5 計量選型表
● 電源管理
電動汽車交流充電樁通常內置開關電源，上海貝嶺AC/DC產品線豐富，分為PSR和SSR，針對汽車交流充電樁，有成熟方案的AC/DC產品選型如表6所示。
表6 AC/DC選型表
開關電源輸出12V通過DC/DC和LDO降壓后給控制器供電，針對交流充電樁，上海貝嶺DC/DC產品(表7)和LDO產品(表8)如下所示。
表7 DC/DC選型表
表8 LDO選型表
● MOSFET
開關電源部分，上海貝嶺可根據客戶的需求提供不同電壓等級和電流的高品質高壓平面 MOSFET，選型表如下(表9)所示。
表9 MOSFET選型表
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