一、摘要

充電樁是電動汽車的電站，其功能類似于加油站里面的加油機。直流充電樁主要安裝在大型充電站內，以三相四線制的方式連接電網，能夠提供充足的電力，輸出的電壓和電流調整范圍大，俗稱“快充”。在充電的同時，充電樁顯示屏上能夠顯示電量、費用、充電時間等數據，這里就需要用到通信協議。

圖1直流充電樁與電動汽車

二、系統介紹

直流充電樁主要涉及三類通信：直流充電樁與電動汽車通信、直流充電樁內部設備的通信、直流充電樁與周圍其他設備（如控制中心）之間的通信。

圖2直流充電樁控制電路通信方案

直流充電樁與電動汽車之間通信。根據GB/T20234.3-2015，直流充電樁與電動汽車的通信通過CAN協議進行，因此每一個直流充電插頭都必須包含CAN接口，一樁多充的充電樁則會有多個CAN接口。如圖2所示。

直流充電樁內部功能單元之間通信。例說由于檢測充電電量的多功能智能電表，一般智能電表自帶RS485接口，電表與主板之間的通信通過RS485實現；又如主板一般通過CAN通信通知充電模塊開始或結束充電。如圖2所示。

直流充電樁與周圍其他設備之間的通信。例如一個充電站一般配備一定數量的充電樁時，充電站、充電樁及其他電網設備、管理設備之間需要交換數據來達到配網自動化管理。由于目前行業內也未形成統一的通信標準，為了保持充電樁接入網絡的靈活性，常見的做法是在控制板上預留幾種主流的通信接口，以適應不同通信網絡要求。

三、通信方案

由以上方案可知，除了充電站網絡布局之外，對于CAN隔離收發器和RS485隔離收發器，充電樁并不過分要求通信接口模塊的節點數、通信速率等基礎功能，但不可忽視以下幾個方面的性能：

電磁敏感性：直流充電樁周圍存在的大功率開關元件產生大量電磁干擾，通信模塊要能夠有效抵御惡劣的電磁環境。

總線防護：直流充電樁與電動汽車通過CAN總線進行通信時，還需考慮總線防護，因為充電接口會不斷地與不同的汽車連接、斷開，這個過程中CAN總線極有可能產生瞬態電壓、ESD，若無防護，CAN通信接口極易損壞。

環境溫度：直流充電樁工作于室外，環境溫度一般為-20℃~+50℃；部分散熱不良處溫度可能達到75℃以上。因此，通信接口模塊要能適應嚴苛的工作溫度。

故障率：通信接口模塊直接關系到直流充電樁充電功能，故要求通信接口模塊故障率極低，同時一旦接口模塊損壞，可以及時方便地進行維修。

圖3CAN離收發模塊TD501DCANH3

圖4RS485隔離收發模塊TD501D485H

四、通信方案說明

直流充電樁應用中的通信接口設計，主要考慮其抗干擾能力，因此推薦使用隔離收發模塊。金升陽CAN/RS485隔離收發模塊集成收發芯片、隔離芯片及DC/DC隔離電源于一體，金升陽兩款隔離通信接口模塊TD501DCANH3和TD501D485H，優越的電磁敏感性、總線防護、寬環境溫度范圍、低故障率等特性，完全直流充電樁各方面要求。