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車端EVCC靜電浪涌保護(hù)

上海雷卯電子 ? 2024-09-27 08:01 ? 次閱讀

EVCC全稱Electric Vehicle Communication Controller,中文名稱:電動汽車充電通信控制器,是國標(biāo)電動汽車出口必備汽車配件之一。如下圖一所示。

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一、為什么國標(biāo)電動汽車出口要配備EVCC

全球電動汽車市場存在多種充電標(biāo)準(zhǔn),如中國的GB/T 27930、歐洲的DIN 70121和ISO 15118、美國的SAE J1772以及日本的CHAdeMO等。這些標(biāo)準(zhǔn)在通信協(xié)議、電壓等級、充電接口等方面存在差異,這會導(dǎo)致國標(biāo)電動汽車出口后無法直接在海外充電樁上充電,圖二所示各國充電標(biāo)準(zhǔn)。

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二、EVCC 功能

因國標(biāo)電動汽車無法直接出口到國外,需配備上EVCC才能與國外充電樁建立通信。EVCC是電動汽車充電過程中的重要控制器,是電動汽車與充電樁之間的通信橋梁,其主要功能是將電動汽車的通信協(xié)議轉(zhuǎn)換為充電樁所能理解的協(xié)議。實(shí)現(xiàn)電動汽車與充電系統(tǒng)之間的通信、電力傳輸控制和數(shù)據(jù)交換。并且EVCC可以監(jiān)測電動汽車的電池容量,控制充電功率和充電時間,并記錄數(shù)據(jù)以供后續(xù)分析和管理。如圖三所示。

(圖三)

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三、國標(biāo)電動汽車如何通過EVCC轉(zhuǎn)換成歐標(biāo)和美標(biāo)

如圖三所示 ,需要從硬件和軟件兩部分做工作.

(1)硬件部分

第一更換為歐標(biāo)或美標(biāo)的充電座

第二增加EVCC充電通信控制器

2

(2)軟件部分

需要EVCC與BMS交互,由EVCC將國標(biāo)CAN通信轉(zhuǎn)換成符合海外標(biāo)準(zhǔn)的PLC通信。

這樣中國電動汽車出口到歐洲、美洲等市場時,通過安裝EVCC,電動汽車能夠與當(dāng)?shù)氐某潆姌哆M(jìn)行有效通信,這不僅降低了成本,也加快了電動汽車的國際化進(jìn)程。

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四、EVCC硬件組成部分

簡單說有五大模塊組成:包括微處理器、電源模塊、通信模塊、傳感器、安全保護(hù)電路等。

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(1)微處理器是 EVCC 的核心,負(fù)責(zé)控制整個系統(tǒng)的運(yùn)行。

微控制器接收和處理信息,控制充電過程中的各個參數(shù)。并通過傳感器實(shí)時監(jiān)測充電過程中的各種參數(shù),如果發(fā)現(xiàn)異常情況,立即采取保護(hù)措施,以確保充電過程的安全。

(2)電源模塊

主要給整改EVCC提供安全穩(wěn)定的電源供應(yīng)。

(3)通信模塊

通信模塊負(fù)責(zé) EVCC 與充電樁和車輛其他系統(tǒng)之間的通信。主要包括以下幾個方面:協(xié)議解析,數(shù)據(jù)傳輸,信號調(diào)制和解調(diào)。

(4)傳感器模塊

傳感器用于監(jiān)測充電過程中的各種參數(shù),為微處理器提供實(shí)時的狀態(tài)信息,包括電流傳感器,電壓傳感器,溫度傳感器等。

(5)安全保護(hù)電路

安全保護(hù)電路用于確保充電過程的安全,防止過流、過壓、過熱等異常情況對車輛和充電設(shè)備造成損壞。

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五、EVCC需要靜電浪涌保護(hù)嗎

需要,原因如下:

(1)靜電危害:EVCC 可能會受到靜電放電的影響。靜電放電可能會損壞電子元件,導(dǎo)致設(shè)備故障。

(2)浪涌風(fēng)險:電氣系統(tǒng)中可能會出現(xiàn)浪涌現(xiàn)象,如雷擊、電網(wǎng)波動等。這些浪涌可能會對 EVCC 造成嚴(yán)重?fù)p壞。

為了保護(hù) EVCC,我們需要采取以下措施:

(1)使用靜電保護(hù)器件:如 TVS 二極管壓敏電阻等,可以有效地吸收靜電放電和浪涌能量。

(2)良好的接地設(shè)計(jì):確保 EVCC 有良好的接地,以便將靜電和浪涌電流引導(dǎo)到大地。

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六、如何選擇合適的EVCC靜電浪涌保護(hù)器件

上海雷卯EMC小哥建議在選擇合適的靜電浪涌保護(hù)器件方面建議考慮以下幾個方面:

1、了解保護(hù)需求

(1)確定保護(hù)對象:明確需要保護(hù)的是 EVCC中的哪些部分,如微處理器、通信接口、電源電路等。不同的保護(hù)對象對靜電浪涌保護(hù)器件的要求可能會有所不同。

(2)分析潛在威脅:考慮可能面臨的靜電和浪涌來源,例如人體靜電放電、電源波動、雷擊等。了解這些潛在威脅的特性,包括電壓幅度、電流大小、上升時間等,以便選擇能夠有效應(yīng)對這些威脅的保護(hù)器件。

(3)確定保護(hù)等級:根據(jù)相關(guān)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,確定所需的靜電浪涌保護(hù)等級。對于EVCC 一般會參考ISO16750-2 5B 和ISO7637-2 5B 做測試 。下面是測試波形和設(shè)置參數(shù)表格。

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2、選擇合適的器件保護(hù)類型

從信號線和電源兩個角度來做分析

(1)信號保護(hù)靜電放電(ESD)保護(hù)器件選擇需考慮:

ESD二極管需要低電容、低漏電流等特點(diǎn),適用于高速通信接口的靜電保護(hù)。例如,在 CAN 接口可以選用上海雷卯SMC24。

聚合物 ESD 抑制器:具有體積小、重量輕、低結(jié)電容等優(yōu)點(diǎn),適用于空間受限的應(yīng)用場合,封裝參照下圖。

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(2)電源浪涌保護(hù)器件

傳統(tǒng)方案一般會選擇 MOV,GDT ,TVS 進(jìn)行浪涌保護(hù)。缺點(diǎn)是MOV,GDT 器件容易損耗,殘壓高。

上海雷卯新型的適合車用的大功率帶回掃防浪涌保護(hù)TVS ,其殘壓低,能很好的保護(hù)后級電路。如下表所列,為上海雷卯新型大功率低殘壓常規(guī)幾顆TVS。

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下表列出幾顆普通TVS與低殘壓的TVS 對比

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1,3,5行為新型低殘壓 TVS, 2,4,6 行為同Vrwm電壓同功率的普通TVS。

從以上參數(shù)對比VC要比普通的低很多。

3、考慮關(guān)鍵參數(shù)

(1)工作電壓:選擇保護(hù)器件的工作電壓應(yīng)高于被保護(hù)電路的正常工作電壓,但不能過高,以免影響保護(hù)效果。

(2)鉗位電壓:鉗位電壓是指在浪涌發(fā)生時,保護(hù)器件將電壓鉗位到的水平。鉗位電壓越低,對被保護(hù)電路的保護(hù)效果越好。但鉗位電壓也不能過低,以免影響正常工作。

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(3)通流容量:通流容量是指保護(hù)器件能夠承受的最大電流。應(yīng)根據(jù)可能面臨的浪涌電流大小選擇具有足夠通流容量的保護(hù)器件,以確保在浪涌發(fā)生時能夠有效地保護(hù)被保護(hù)電路。

(4)響應(yīng)時間:響應(yīng)時間是指保護(hù)器件從檢測到浪涌到開始發(fā)揮保護(hù)作用的時間。響應(yīng)時間越短,對被保護(hù)電路的保護(hù)效果越好。對于高速通信接口和對電壓敏感的電子設(shè)備,應(yīng)選擇響應(yīng)時間極短的保護(hù)器件。

(5)電容:對于高速通信接口,保護(hù)器件的電容應(yīng)盡可能小,以免影響信號傳輸質(zhì)量。

4、參考可靠性和品牌因素

(1)可靠性:選擇具有高可靠性的保護(hù)器件,以確保在長期使用過程中能夠穩(wěn)定地發(fā)揮保護(hù)作用??梢詤⒖急Wo(hù)器件的質(zhì)量認(rèn)證、廠家的信譽(yù)度、產(chǎn)品的故障率等因素。

(2). 品牌和供應(yīng)商:選擇知名品牌和可靠的供應(yīng)商,以保證產(chǎn)品的質(zhì)量和售后服務(wù)??梢酝ㄟ^查閱產(chǎn)品評測、咨詢行業(yè)專家、參考其他用戶的經(jīng)驗(yàn)等方式來選擇合適的品牌和供應(yīng)商。

上海雷卯致力于為客戶提供高品質(zhì)產(chǎn)品,以保護(hù)電路免受靜電干擾和電壓波動的影響。雷卯擁有一支經(jīng)驗(yàn)豐富的研發(fā)團(tuán)隊(duì),能夠根據(jù)客戶需求提供個性化定制服務(wù),為客戶提供最優(yōu)質(zhì)的解決方案。

5、進(jìn)行實(shí)際測試和驗(yàn)證

在實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中進(jìn)行測試:在選擇保護(hù)器件后,應(yīng)在實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中進(jìn)行測試,以驗(yàn)證其保護(hù)效果。可以通過模擬靜電放電和浪涌情況,觀察保護(hù)器件是否能夠有效地保護(hù)被保護(hù)電路。

綜上所述,選擇合適的靜電浪涌保護(hù)器件需要綜合考慮保護(hù)需求、保護(hù)器件類型、關(guān)鍵參數(shù)、可靠性和品牌因素等,并進(jìn)行實(shí)際測試和驗(yàn)證,以確保能夠?yàn)?EVCC 提供有效的保護(hù)。

其實(shí)對于其它電子產(chǎn)品我們也可以按照同樣的方法步驟選擇適合的靜電浪涌保護(hù)器件。

如需了解或交流更多靜電浪涌保護(hù)信息可聯(lián)系EMC小哥。

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