什么是电动汽车供电设备（EVSE）？

来源：线束世界•作者：•2023-11-30 09:09

什么是电动汽车供电设备（EVSE）？

电动车辆供电设备在1级和2级额定电压下为电动汽车电池充电。

电动汽车（EV）车主依靠电动汽车供电设备（EVSE）为电池高效充电。EVSE通常被称为充电站，它在电动汽车、电网和其他能源之间提供可靠和安全的连接。本常见问题解答探讨了EVSE外壳中的各种组件，描述了住宅和商业安装之间的差异，并预览了新兴的EVSE趋势。

EVSE外壳内部概览

电动车辆供电设备外壳（图1）保护敏感电子设备免受环境危害，如雨、雪和极端温度。这些外壳还可确保驾驶员和乘客在充电周期中的安全。

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图1 电动车辆供电设备外壳（左）保护充电站内的充电电子设备（图片：EV Engineering）。

设计范围从紧凑的壁挂式装置和柱式充电站（短而粗的圆柱形装置，通常站立在腰部高度）到基座安装装置、杆式安装装置以及类似于加油站泵的独立结构。先进的 EVSE 支持实时监控、可调功率输出和移动应用程序。

EVSE外壳内的关键部件包括：

主继电器：作为主开关，主继电器安全有效地将电力流引导至电动汽车。

控制模块：该组件通过分析主继电器的关键指标来调节和优化功率输送。控制模块还保护电动汽车和电动车辆供电设备免受潜在的电气尖峰和异常情况的影响。

电源：通常为12 VDC装置，该部件为电动车辆供电设备控制模块和内部电子设备提供能量。

插头连接器：根据地理位置和制造商特定标准的不同，插头连接器在车辆和充电站之间建立物理连接。

了解住宅电动车辆供电设备的充电能力

住宅EVSE主要支持1级和2级交流充电。一级变电站的工作电压为120-VAC，电流约为10A，功率为1kW。此外，这些变电站通常使用美国国家电气制造商协会（NEMA）连接器，该连接器是家用电源插座的标准化连接器。由于充电速度更快，二级电站越来越受欢迎，其运行电压为240伏交流电（通常超过32安），供电功率超过7千瓦。

许多房主选择1级充电，它与现有线路无缝集成。尽管需要专用电路，但2级充电器是使用更大电池为电动汽车快速充电的首选。虽然家用电动汽车供电设备连接器标准各不相同，但美国最流行的电动汽车连接器包括J1772（1型）和特斯拉的专有设计。见图2。

图2:J1772 EVSE连接器是北美1级和2级充电的标准（图片：Mouser）。

住宅EVSE通常包含Wi-Fi等功能，用于通过智能手机应用程序进行远程监控。有些甚至提供可调节的电源设置，帮助房主根据能耗轻松修改充电速度。为了安全起见，接地故障断路器（GFCI）和耐用外壳等功能很常见，可确保电动车辆供电设备在所有条件下可靠运行。

住宅硬接线EVSE因其集成和抛光的外观而备受青睐。尽管插件具有成本效益和便携性，但由于其可拆卸的设计，更容易被盗。虽然硬接线系统提供了更永久的设置，但房主的选择通常是基于特定因素，如安装位置、预算和使用频率。

探索公共和商业电动车辆供电设备

公共和商业电动车辆供电设备的设计从光滑的壁挂式单元到广泛的多端口综合体。这些站点主要提供AC（2级）和3级DC快速充电器（DCFC）配置，支持电网同步、高效负载分配和个性化计费。

公共和商业电动汽车供电站提供多个连接器，以适应各种电动汽车。例如，J1772 1型连接器在北美和日本很常见，而2型连接器在欧洲很受欢迎。源自日本的CHAdeMO快速充电系统也在全球范围内获得了广泛关注。在北美，J1772组合（1型CCS）很常见，而2型组合（2型CCS）在欧洲占主导地位。如前所述，特斯拉的专有连接器在北美被广泛采用，J1772到特斯拉的适配器也广泛可用。

展望未来：新兴EVSE趋势

电动汽车供电设备行业不断完善技术和标准，如开放充电点协议（OCPP）和开放充电点接口（OCPI），以满足当前和未来电动汽车不断发展的要求。OCPP为EVSE提供了统一的通信框架，以确保不同电动汽车的无缝互操作性。同时，OCPI促进了与充电网络的高效数据交换，并在不同的提供商和地区提供一致的服务。

其他不断发展的电动车辆供电设备标准和技术包括：

车联网（V2G）：通过将多余的电力重新分配回电网，帮助电动汽车车主抵消高峰时段的能源需求。

无线充电：利用电磁场提供无线充电体验

AI增强智能充电：集成人工智能（AI）和机器学习（ML），智能分配能源。

太阳能电池板：在太阳能发电高峰期补充电网，减少对传统电源的依赖。

集成支付系统：通过提供无缝支付选项并与各种汽车制造商的应用程序集成，实现全球电动汽车充电的现代化。

总结

电动汽车供电设备是电动汽车、电网和其他能源之间的重要接口。它们包括软件和通信协议，并包含促进高效电力传输的关键组件，包括主继电器、控制模块和连接器。EVSE设计用于容纳不同的电动汽车，其配置可用于住宅、公共和商业环境。