充电桩控制模块【迈宇新】

“充电桩控制模块”是充电桩的核心，被称为充电桩的“大脑”。它负责协调桩与电车（BMS）、桩与云端平台、以及桩内部电力单元之间的所有交互。

根据充电方式的不同，控制模块主要分为交流充电桩控制器（AC）和直流充电桩控制器（DC）。以下是它们的详细解析：

一、 直流充电桩控制模块 (TCU/CCU)

直流桩（快充）的系统比较复杂，通常分为两层架构：

1. 计费控制单元 (TCU)：负责与云端通信、人机交互（屏幕）、刷卡、扫码及计费。

2. 控制导引单元 (CCU)：负责与车辆BMS通信、控制充电模块输出、绝缘检测、过流保护等。

核心功能：

• BMS握手与通信：

  • 国标 (GB/T)：通过CAN总线与车辆BMS交换数据（如需求电压、电流、单体最高电压等）。

  • 欧/美标 (CCS)：通过PLC（电力线通信）与车辆进行ISO 15118协议交互。

• 功率控制：根据BMS发出的指令，实时动态调节充电模块（整流器）的输出电压和电流。

• 绝缘监测：在充电前和过程中，检测高压母线与地之间的绝缘电阻，防止漏电。

• 安全保护：包含过压、欠压、过流、过温、急停联动等逻辑。

• 电子锁控制：控制充电枪上的电子锁，确保充电过程中枪头不会被拔出。

二、 交流充电桩控制模块

交流桩（慢充）本质上是一个“带保护的插座”，车载充电机（OBC）才是真正的充电头，因此控制器相对简单。

核心功能：

• CP (Control Pilot) 信号产生：产生1kHz的PWM方波，告诉车辆当前充电桩能提供的最大电流。

• 状态监测：通过检测CP信号的电压幅值（12V/9V/6V），判断车辆是否连接、是否准备好充电。

• 漏电检测：集成RCD（剩余电流检测）模块，一旦发现漏电立即跳闸。

• 继电器控制：在确认车辆准备好后，闭合交流接触器给车辆供电。

三、 控制模块的关键技术参数

如果你是在选型或开发，需要关注以下几点：

1. 通信接口：

   • CAN口：通常至少2路（一路接BMS，一路接内部功率模块）。

   • RS485/RS232：用于接电表、读卡器。

   • 以太网/4G：用于连接后台云平台（OCPP协议）。

2. 协议支持：

   • 国标：GB/T 27930。

   • 国际：OCPP 1.6J/2.0.1（后端协议），ISO 15118（前端通信）。

3. 输入输出信号：

   • 数字量输入（DI）：急停、门限位、避雷器状态。

   • 数字量输出（DO）：接触器控制、电子锁驱动、报警灯。

   • 模拟量输入（AI）：温度传感器（NTC）。

四、 行业常见方案供应商

目前市场上的充电桩控制模块主要分为：

• 通用型模块：如万马、南瑞、特来电、英可思、锐速等。

• 核心板方案：很多厂家使用工业级ARM核心板（如基于NXP i.MX6/8或全志、瑞芯微）自行开发控制板，运行Linux系统以支持复杂的OCPP协议和多媒体屏幕。

五、 与你之前提到的“改装”联系

如果你正在将车辆改装为CCS2接口：

• 在车端：你需要的是EVCC（电动汽车通信控制器），它模拟的是车辆端的通信模块。

• 在桩端：桩端的控制模块必须支持DIN 70121 / ISO 15118标准。