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新能源汽车充电通信 · 交流充电控制 · 含2张示意图 · 约3400字
| 交流充电模式 | 通信方式 | EVCC是否参与 | 常见场合 |
|---|---|---|---|
| 基础PWM交流充电 | CP电平 + 占空比(模拟量) | 协议栈不启用,硬件可能仍在同板 | 绝大多数家用桩、存量公共交流桩 |
| 交流高级通信(AC HLC) | PWM + CP/PE上的电力线通信 | 全程主导,与直流同一套协议栈 | 欧洲Plug & Charge、有序充电、双向交流 |
| GB/T 国标交流充电 | CP占空比 + 连接确认(无数字通信) | 基本无关 | 国内交流桩与随车充 |
这是目前最常见的交流充电形态。桩在CP线上输出一个PWM方波,用占空比告诉车"你最多能取多少电流",车端采样后由按这个上限取电。整个过程没有任何数字报文,也不存在SLAC、IP地址、V2G报文这些环节。
图1 基础PWM交流充电的控制链路(无数字通信,EVCC协议栈不启用)
ISO 15118不只服务直流。它同时定义了交流能量传输模式,也就是常说的AC HLC。启用后,交流充电会走和直流几乎相同的前半段流程:SLAC建立链路、SDP发现端点、TCP/TLS、协议协商、授权——这些全部由EVCC完成。
但从参数协商往后,交流和直流的报文就分叉了。这一段差异是理解"EVCC跟交流充电有什么关系"的核心。
图2 交流高级通信与直流的报文分支对照(报文名称按ISO 15118-2常用表述)
| 环节 | 直流 | 交流高级通信 |
|---|---|---|
| 能量转换在哪 | 桩内电源模块,OBC通常旁路 | 车上的OBC,全靠车端变换 |
| 绝缘检测 / 预充 | 必须,且顺序严格 | 不需要(桩输出的是交流电) |
| 谁决定瞬时功率 | 车周期性索取电流,桩跟随 | 占空比封顶,车在上限内自行调节 |
| 循环报文 | CurrentDemand | ChargingStatus + 充电计划 |
| 计量与计费 | 多由桩端与平台完成 | 可用电表读数回执做合约计费 |
| 结束检测 | 含接触器粘连检测 | 无此环节 |
| 典型时长 | 数十分钟 | 数小时,更适合做调度 |
交流侧启用高级通信后,能落地的功能包括:
Plug & Charge:插枪即完成身份识别与计费,不用刷卡扫码;
有序充电与需求响应:按电价、电网负荷或家庭总功率动态调度,长时间停放的交流场景收益最大;
合约计费与电表回执:解决"充了多少电、按什么价结算"的可信记录;
双向交流放电:ISO 15118-20的交流双向能量传输,是V2H/V2G在交流侧的路径。
GB/T体系的交流充电用CP占空比加连接确认信号完成控制,没有定义数字通信通道。车端负责采样与状态切换的是充电口控制功能,通常和OBC控制逻辑绑定,不需要ISO 15118那套协议栈。
所以对纯内销、只做交流充电的车型来说,"要不要配EVCC"这个问题在交流侧基本不成立。国标直流充电(GB/T 27930)也是走CAN,车端通信由BMS直接承担。EVCC这个术语主要出现在CCS / ISO 15118语境中——这是标准体系差异,不是谁比谁先进。
这是搜索这个关键词的用户最容易混的一点。交流和直流最大的结构差异不在通信,而在能量从哪里变换。
| 单元 | 交流充电时 | 直流充电时 |
|---|---|---|
| EVCC | 基础模式不参与;HLC模式全程主导通信 | 必须全程工作,缺它无法充电 |
| OBC | 主角:交流转直流,功率上限由它决定 | 通常旁路,不在能量路径上 |
| BMS | 给出电池限值、控制接触器 | 同样给限值,且实时性要求更高 |
| SECC | 基础交流桩没有;HLC交流桩才需要 | 必须有 |
| 充电桩 | 本质是可控开关加保护,不做功率变换 | 内含电源模块,直接输出直流 |
一句话记法:交流充电,OBC决定能充多快;直流充电,EVCC决定能不能充。这也解释了为什么交流侧的功率瓶颈几乎总在车上,而直流侧的兼容性问题几乎总在通信上。
技术上必须支持基础PWM(存量交流桩绝大多数只有这个),HLC则取决于是否规划Plug & Charge和有序充电。实务上的做法是硬件预留、软件分阶段开放:先保证基础模式在所有桩上稳定,再通过OTA开放交流HLC,避免上市初期因交流侧协议问题影响交付。
同一辆车要能在只有PWM的家用桩和支持HLC的公共桩上都正常充电。EVCC需要在规定时间窗内判断对方是否支持高级通信,判断不出就干脆降级。降级窗口设得太长,会在老桩上触发桩侧超时;设得太短,又会在信号质量一般的HLC桩上误判降级。
园区变压器容量有限,几十把交流枪同时满功率会超容。用HLC下发充电计划,让每辆车在占空比上限内按调度值取电,可以在不扩容的前提下提升接入数量。这类项目对车端的要求是:能接收并执行充电计划,且执行偏差可控。
基础PWM本身就是一种通信,只是用模拟量而不是数字报文。CP电平表达"连接与就绪状态",占空比表达"允许电流",两端都要正确解读才能安全送电。所谓"不需要通信",准确说法是"不需要数字通信"。
车端支持只是一半。桩侧也要支持交流HLC、要有SECC、要接入证书体系,运营平台还要能处理合约计费。目前存量交流桩中支持HLC的比例仍然有限,项目排期时要按实际可用桩数评估,而不是按标准覆盖度评估。
现象:某出口车型在支持高级通信的交流桩上一切正常,但在部分只支持基础PWM的老旧交流桩上,第一次插枪后指示灯亮一会儿就熄灭,需要拔出重插第二次才能开始充电。直流快充完全正常。
排查:
先区分模式:故障只出现在无HLC的桩上,指向交流侧的通信模式判断逻辑,而非硬件或直流协议栈。
看车端日志:插枪后EVCC按HLC优先策略发起SLAC,反复重试,等待时间较长,期间未切到状态C。
看桩侧行为:这批老桩在输出PWM后若长时间未检测到车辆就绪,会主动断开并复位,等待时间比车端的降级窗口更短。
时序对照:桩先复位、车才降级完成,于是第一次必然失败;第二次插枪时车端已缓存"该桩不支持HLC",直接走基础模式,所以能成功。
根因:车端交流侧的HLC探测与降级窗口设置过长,超出老桩状态机的等待容忍度。不是协议错误,也不是硬件缺陷,是两侧超时策略不匹配。
处理:缩短交流侧HLC探测窗口,并在检测到桩给出的占空比不属于要求高级通信的特征值时,直接按基础模式推进;同时保留按桩识别结果的缓存策略。修改后在同批老桩上一次插枪即可充电。
是否需要AC HLC:看目标市场与是否规划Plug & Charge、有序充电、双向放电;不需要就别为它付费。
降级逻辑与超时可配置性:HLC探测窗口、降级判定条件、桩识别缓存策略,都要能按实测调整。
单相 / 三相与占空比采样:采样精度与状态切换时序直接影响限流准确性和兼容性。
与OBC的接口定义:限流值通过CAN传递还是硬线,谁做最终封顶,必须在接口文档里写清。
充电计划执行能力:能否接收并按调度值执行,执行偏差和响应延迟是多少。
交流侧测试证据:要求提供已实测通过的交流桩清单,尤其包含只支持基础PWM的老桩。
有关系,但取决于模式。基础PWM交流充电不用EVCC的协议栈;交流高级通信(ISO 15118的AC模式)下EVCC全程主导;GB/T国标交流充电基本无关。
桩通过CP占空比给出允许电流上限,车端采样后由OBC按上限取电。实际电流是占空比允许值、OBC额定值、BMS允许值取最小的结果,线缆额定值按接口标准由桩端或车端纳入判断。
只做基础PWM的交流桩没有SECC,本质是带保护的可控开关。支持交流高级通信的桩才需要SECC,与车端EVCC配对完成数字通信。
因为桩输出的是交流电,高压直流母线由车上的OBC建立,不存在桩侧直流回路加压和电压跟随的问题。绝缘检测与预充是直流充电特有的上高压前置流程。
可以,但需要车端支持ISO 15118的交流高级通信并具备证书能力,同时桩端也要支持并接入证书体系。目前存量交流桩支持比例有限,落地要按实际可用桩评估。
能量全靠OBC车载充电机变换,功率上限由它决定。EVCC在基础模式下只涉及CP采样与状态控制(且该功能常与它同板),在高级通信模式下负责全部数字通信与充电计划执行。
纯国标场景通常不需要。国标交流用PWM加连接确认,国标直流用CAN且车端通信由BMS承担。只有涉及出口CCS市场或要做交流侧智能充电时,EVCC才成为必需项。
不是。交流充电速度受OBC额定功率、单相/三相输入和桩端占空比限制,与通信控制器无关。想提升交流充电速度,方向是三相输入和更高功率的OBC,不是换EVCC。
本文属于 充电通信部件专题站 · 概念辨析类,围绕EVCC与交流充电的关系整理。图示为原理示意,报文名称按ISO 15118-2常用表述;计算示例按典型工况估算,具体以适用标准版本、整车方案与供应商规格书为准。
