上海贝岭汽车交流充电桩解决方案
发表时间:2023-02-20浏览次数:4063

上海贝岭汽车交流充电桩解决方案

01 引言

2020年,国家将充电桩纳入新基建并大力发展,各类企业积极入局,现已进入行业发展关键期,将迎来爆发增长。预计到2030年,中国新能源汽车累计销量将达到6420万辆,《电动汽车充电基础设施发展指南》中提到的建设目标是车桩比基本达到1:1,但目前的车桩比保持在3:1附近。充电桩仍存在较大的缺口,现保守估计2025年左右车桩比达到2:1左右,当前市场规模不足300亿,根据目前对新能源汽车销量的预测可大致计算出2025年充电桩市场规模将突破1035亿元,发展前景巨大。

充电桩典型产品(1)及现在主流的连接方式C(2)如下所示。

²  典型产品

image.png

1 充电桩产品图

²  交流充电桩连接方式C

将电动汽车和交流电网连接时,充电桩使用带有车辆插头的活动电缆。配置符合国家标准的7芯交流充电插座,按照国家标准定义的电气、尺寸安装充电插座。采用桩带插座的模式,也是目前行业上最流行,电缆独立活动,提供用户更方便的应用,可降低整机成本、易装配。

image.png

2 充电桩连接方式C

 

02 交流充电桩典型拓扑和工作原理

以某款交流汽车充电桩为例,整机的框架结构如图3所示。

image.png

3 交流充电桩框图

²  主要由电气模块、计费及充电控制模块、人机交互模块、通讯模块和后台服务器五大部分组成。

²  电气模块

包括交流接触器、漏电断路器、电压电流监测、交流充电插头及电缆、安全防护装置等。

²  计费及充电控制模块

包括电压电流采集单元、二维码认证、充电控制单元、计费控制单元。电压电流采集可以采用电能表对充电电量进行计量,也可以用被检测机构认证过的计量模块实现。

²  人机交互模块

包括指示灯、智能手机、刷卡器RFID、触摸显示屏等。

²  通讯模块

充电桩、智能手机和后台,三方互相通讯。

²  后台服务器

强大的后台管理功能,可实现远程升级、负载平台的运维功能、子账户管理、账单管理、权限设置、监控展示、充电启停功能等。

 

03 上海贝岭为汽车交流充电桩提供的产品解决方案

    经过多年的积累,上海贝岭可提供一整套覆盖接口、数字隔离、存储、计量、电源管理、MOSFET的汽车交流充电桩解决方案。

²  接口

上海贝岭RS-485产品系列丰富,所有产品均满足TIA/EIA-485-A标准,并有多款产品通过国家电网计量中心检验,产品针对电力行业应用的复杂性进行了专门设计,拥有多项专利。针对汽车交流充电桩,RS-485系列产品如表1所示。

1 RS-485选型表

产品型号

工作电压

最高速率

工作电流

节点数量

ESD(接触放电)

工作温度范围

封装形式

BL3085(I47)

3.3~5V

500kbps

0.4mA

256

±15KV

-40~85

SOP8

BL1587

5V

2Mbps

0.9mA

128

±15KV

-40~85

SOP8

BL1590

3.3~5V

16Mbps

1.5mA

32

±15KV

-40~125

SOP8

上海贝岭生产的具备高ESD保护的RS-232收发器产品,支持3V~5.5V宽电压供电、可工作于250kbps的传输速率,是一个双驱动器/双接收器芯片,产品如表2所示。

2 RS-232选型表

产品型号

工作电压

传输速率

ESD(接触放电)

ESD(空气放电)

发送器数量

接收器数量

封装形式

BL13232E

3~5.5V

250kbps

±12KV

±15KV

2

2

SOP16/   TSSOP16

 

²  数字隔离器

针对汽车交流充电桩,上海贝岭提供下列容隔产品,具有100Mbps的传输速率,2/4通道可选,低传播延时,高CMTI等特点,产品如表3所示。

3 数字隔离器选型表

产品型号

工作电压

通信速率

绝缘耐压kV

CMTI(kV/uS)

通道数

封装形式

BL712X

2.5~5.5V

100Mbps

3.75

100

2

SOP8

BL714X

2.5~5.5V

100Mbps

5

100

4

SOP16W

 

²  存储器

针对交流充电桩,上海贝岭提供的EEPROM产品支持IICSPI多种接口,且封装形式多样,以满足客户的需求,产品如表4所示。

4 存储器选型表

产品型号

工作电压

接口

容量

最高时钟频率(HZ

封装形式

BL24C256A

1.7~5.5V

IIC

256K

1M

SOP8/TSSOP8/UDFN/TSOT23-5

BL24C512A

1.7~5.5V

IIC

512K

1M

SOP8/TSSOP8/UDFN/TSOT23-5

BL24CM1A

2.0~5.5V

IIC

1M

1M

SOP8/TSSOP8/WLCSP

BL24CM2A

2.8~5.5V

IIC

2M

1M

SOP8/WLCSP

BL25CM1A

2.8~5.5V

SPI

1M

5M

SOP8/WLCSP

BL25CM2A

2.8~5.5V

SPI

2M

5M

SOP8/WLCSP

 

²  计量

针对汽车交流充电桩,上海贝岭提供专业的单相和三相计量产品,有免校准和整机校准型,具有高精度和宽动态范围的特点,型号如表5所示。

5 计量选型表

产品型号

工作电压

动态范围

ADC

时钟

输出

功耗

封装形式

应用

BL0939

3.3V

3000:1

3

内部

SPI/UART

10mW

SOP16/SSOP20

单相

BL0942

3.3V

3000:1

2

内部

SPI/UART

10mW

SSOP10/TSSOP14

单相

BL6523GX

5V

6000:1

3

3.58MHZ

Pulse/UART

25mW

SOP16

单相

BL6552

3.3V

8000:1

7

3.8MHZ

SPI/UART

22mW

QFN36

三相

 

²  电源管理

电动汽车交流充电桩通常内置开关电源,上海贝岭AC/DC产品线丰富,分为PSRSSR,针对汽车交流充电桩,有成熟方案的AC/DC产品选型如表6所示。

6 AC/DC选型表

产品型号

Pout(Max)

Drive Device

MODE

Standby Power

OVP

封装形式

BL8802B

10W

MOSFET

PSR

<75mW

Y

DIP7

BL8812

12W

MOSFET

PSR

<75mW

Y

SOP7

BL8851

60W

External MOSFET

SSR

<0.15W

Y

SOT23-6

ME8115B

18W

BJT

SSR

100mW

Y

DIP7/DIP8

开关电源输出12V通过DC/DCLDO降压后给控制器供电,针对交流充电桩,上海贝岭DC/DC产品(7)LDO产品(8)如下所示。

7 DC/DC选型表

产品型号

Vin

Iout

Vout

IQ

FODC

MODE

Syn

封装

ME3110

4.4~18V

2A

ADJ

120uA

500K

PWM/PFM

Y

SOT23-6

BL8032G

4.2~18V

0.5mA

ME3113

4.5~18V

3A

ADJ

135uA

500K

PWM/PFM

Y

SOT23-6

BL8033

4.5~16V

0.5mA

BL8034

4.2~16V

4A

ADJ

0.5mA

500K

PWM/PFM

Y

ESOP8

8 LDO选型表

产品型号

Vin(Max)

Iout(Max)

Vout

IQ

Accu.

封装

ME1117

20V

1A

1.2,1.8,2.5,3.3,5V,ADJ

2mA

±2%

SOT223/TO252/SOT89-3

BL1117

15V

BL1084

12V

5A

1.8,2.5,3.3,5V,ADJ

5mA

±2%

TO252/TO263

 

²  MOSFET

    开关电源部分,上海贝岭可根据客户的需求提供不同电压等级和电流的高品质高压平面 MOSFET,选型表如下(9)所示。

9 MOSFET选型表

产品型号

VDSS(V)

Min

ID(A)

RDSON(Ω)

Typ

RDSON(Ω)

Max

Vth(V)

Typ

ESD

封装形式

BL4N80

800

4

2.3

2.8

3.5

N

TO220/TO220F/TO251/TO252

BL4N80E

800

4

3.5

4.2

3.5

Y

TO220/TO220F/TO251/TO252

BL3N90

900

3

4.0

4.8

3.5

N

TO220/TO220F/TO251/TO252

BL3N90E

900

3

4.2

5.0

3.5

Y

TO220/TO220F/TO251/TO252

BL4N90

900

4

2.6

3.0

3.5

N

TO220/TO220F/TO251/TO252

BL5N90

900

5

2.5

2.9

3.5

N

TO220/TO220F/TO251/TO252

BL2N100

1000

2

5.6

6.8

3.5

N

TO220/TO220F/TO251/TO252

BL3N100E

1000

2.5

5.6

6.8

3.5

Y

TO220/TO220F/TO251/TO252

BL3N100

1000

3

3.5

4.2

3.5

N

TO220/TO220F/TO251/TO252

BL6N120

1200

6

2.6

3.2

4.0

N

TO220/TO220F/TO3PN/TO3PF

BL5N135

1350

5

3.0

3.6

4.0

N

TO220/TO220F/TO3PN/TO3PF

BL3N150

1500

3

5.8

8.0

4.0

N

TO220/TO220F/TO3PN/TO3PF

BL4N150

1500

4

4.0

5.0

4.0

N

TO220/TO220F/TO3PN/TO3PF

 

如需进一步了解上海贝岭相关产品、应用方案,请访问上海贝岭官网https://www.belling.com.cn/以获得更多的产品信息,欢迎垂询。