交流充电桩上电源和RS485隔离的应用

图 1 交流充电桩示意图

 

     一、交流桩的主要通信方式

 

    交流桩上因不带充电机，充电由车载的充电机完成，因此一般不需要CAN口跟BMS通信，主流的通信主要有RS485和Wifi/GPRS/以太网，如所示：

    1、RS485：电能表和控制单元之间的通信，一般通过RS-485相连，完成电量的统计，消费等。

    2、Wifi、GPRS、工业以太网等：主要是跟网络、充电APP等互联，实现远程监控、控制等。

图 2 交流桩的内部通信

 

    交流桩内部的RS485通信距离非常短，且大多是控制板和电表的一对一通信，一般的收发器都能满足波特率、节点数量的需求，需更多注意的是抗干扰、稳定性及整体方案的成本。

 

    二、交流桩内部的低压系统供电

 

    交流桩内部的低压系统供电是220VAC的电网，需要的低压电一般是+5VDC、和±12VDC或±15VDC，其中5V给主控、显示等供电，±12V/±15V给模拟电路、充电检测、电插锁等供电。提供这些直流电理想的方式是单电源搞定，即一个AC-DC提供+5V和±12V/±15VDC多路输出。当中比较麻烦的是给电插锁供电，如图 3。电插锁的工作电压一般是+12/+15VDC，平时基本不耗电，在动作瞬间，电流可达2A。对于多路电源而言，±12V/±15V一般属于电源的辅路，提供瞬态大电流的能力比较弱，在动作瞬间会让电压快速下跌，可能导致电插锁不能有效闭合/断开，也让其它共用±12V/±15VDC的电路受影响。

图 3 电插锁示意图

 

    三、交流桩上电源和RS485隔离的应用方案

 

    方案框图如图 4所示：

图 4 电源和RS485的隔离应用

 

    1、针对交流桩上的供电，ZLG的ZY0JGC05xx系列，高度集成，单一输入提供一路正和一路正负的输出，产品针对电插锁瞬时大电流的应用做了优化，在电插锁进行打开、闭合时均不影响正负输出的电源，保证供电的稳定性。

 

    2、对于电表的RS485隔离，提供带电源隔离输出，隔离电压支持3500VDC，工业级-40~85℃宽温工作的RSM485PCT产品，有效抑制总线的共模噪声等，保证电能表和控制单元的通信的可靠性。

图 5 一路正和一路正负输出AC-DC

图 6 单路隔离RS485收发模块

 

    从交流桩的特性出发，简要分析内部低压系统的供电和RS485通信应用，从兼顾产品可靠性和成本的角度出发，推荐多路的AC-DC和隔离RS485模块解决方案。