車(chē)端EVCC靜電浪涌保護(hù)

EVCC全稱(chēng)Electric Vehicle Communication Controller，中文名稱(chēng)：電動(dòng)汽車(chē)充電通信控制器，是國(guó)標(biāo)電動(dòng)汽車(chē)出口必備汽車(chē)配件之一。如下圖一所示。

一、為什么國(guó)標(biāo)電動(dòng)汽車(chē)出口要配備EVCC

全球電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)存在多種充電標(biāo)準(zhǔn)，如中國(guó)的GB/T 27930、歐洲的DIN 70121和ISO 15118、美國(guó)的SAE J1772以及日本的CHAdeMO等。這些標(biāo)準(zhǔn)在通信協(xié)議、電壓等級(jí)、充電接口等方面存在差異，這會(huì)導(dǎo)致國(guó)標(biāo)電動(dòng)汽車(chē)出口后無(wú)法直接在海外充電樁上充電，圖二所示各國(guó)充電標(biāo)準(zhǔn)。

二、EVCC 功能

因國(guó)標(biāo)電動(dòng)汽車(chē)無(wú)法直接出口到國(guó)外，需配備上EVCC才能與國(guó)外充電樁建立通信。EVCC是電動(dòng)汽車(chē)充電過(guò)程中的重要控制器，是電動(dòng)汽車(chē)與充電樁之間的通信橋梁，其主要功能是將電動(dòng)汽車(chē)的通信協(xié)議轉(zhuǎn)換為充電樁所能理解的協(xié)議。實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)與充電系統(tǒng)之間的通信、電力傳輸控制和數(shù)據(jù)交換。并且EVCC可以監(jiān)測(cè)電動(dòng)汽車(chē)的電池容量，控制充電功率和充電時(shí)間，并記錄數(shù)據(jù)以供后續(xù)分析和管理。如圖三所示。

（圖三）

三、國(guó)標(biāo)電動(dòng)汽車(chē)如何通過(guò)EVCC轉(zhuǎn)換成歐標(biāo)和美標(biāo)

如圖三所示 ，需要從硬件和軟件兩部分做工作.

（1）硬件部分

第一更換為歐標(biāo)或美標(biāo)的充電座

第二增加EVCC充電通信控制器

2

（2）軟件部分

需要EVCC與BMS交互，由EVCC將國(guó)標(biāo)CAN通信轉(zhuǎn)換成符合海外標(biāo)準(zhǔn)的PLC通信。

這樣中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)出口到歐洲、美洲等市場(chǎng)時(shí)，通過(guò)安裝EVCC，電動(dòng)汽車(chē)能夠與當(dāng)?shù)氐某潆姌哆M(jìn)行有效通信，這不僅降低了成本，也加快了電動(dòng)汽車(chē)的國(guó)際化進(jìn)程。

四、EVCC硬件組成部分

簡(jiǎn)單說(shuō)有五大模塊組成：包括微處理器、電源模塊、通信模塊、傳感器、安全保護(hù)電路等。

（1)微處理器是 EVCC 的核心，負(fù)責(zé)控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。

微控制器接收和處理信息，控制充電過(guò)程中的各個(gè)參數(shù)。并通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)充電過(guò)程中的各種參數(shù)，如果發(fā)現(xiàn)異常情況，立即采取保護(hù)措施，以確保充電過(guò)程的安全。

（2）電源模塊

主要給整改EVCC提供安全穩(wěn)定的電源供應(yīng)。

（3）通信模塊

通信模塊負(fù)責(zé) EVCC 與充電樁和車(chē)輛其他系統(tǒng)之間的通信。主要包括以下幾個(gè)方面：協(xié)議解析，數(shù)據(jù)傳輸，信號(hào)調(diào)制和解調(diào)。

（4）傳感器模塊

傳感器用于監(jiān)測(cè)充電過(guò)程中的各種參數(shù)，為微處理器提供實(shí)時(shí)的狀態(tài)信息，包括電流傳感器，電壓傳感器，溫度傳感器等。

（5）安全保護(hù)電路

安全保護(hù)電路用于確保充電過(guò)程的安全，防止過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)熱等異常情況對(duì)車(chē)輛和充電設(shè)備造成損壞。

五、EVCC需要靜電浪涌保護(hù)嗎

需要，原因如下：

(1)靜電危害：EVCC 可能會(huì)受到靜電放電的影響。靜電放電可能會(huì)損壞電子元件，導(dǎo)致設(shè)備故障。

（2）浪涌風(fēng)險(xiǎn)：電氣系統(tǒng)中可能會(huì)出現(xiàn)浪涌現(xiàn)象，如雷擊、電網(wǎng)波動(dòng)等。這些浪涌可能會(huì)對(duì) EVCC 造成嚴(yán)重?fù)p壞。

為了保護(hù) EVCC，我們需要采取以下措施：

（1）使用靜電保護(hù)器件：如 TVS 二極管、壓敏電阻等，可以有效地吸收靜電放電和浪涌能量。

（2）良好的接地設(shè)計(jì)：確保 EVCC 有良好的接地，以便將靜電和浪涌電流引導(dǎo)到大地。

六、如何選擇合適的EVCC靜電浪涌保護(hù)器件

上海雷卯EMC小哥建議在選擇合適的靜電浪涌保護(hù)器件方面建議考慮以下幾個(gè)方面：

1、了解保護(hù)需求

(1)確定保護(hù)對(duì)象：明確需要保護(hù)的是 EVCC中的哪些部分，如微處理器、通信接口、電源電路等。不同的保護(hù)對(duì)象對(duì)靜電浪涌保護(hù)器件的要求可能會(huì)有所不同。

(2)分析潛在威脅：考慮可能面臨的靜電和浪涌來(lái)源，例如人體靜電放電、電源波動(dòng)、雷擊等。了解這些潛在威脅的特性，包括電壓幅度、電流大小、上升時(shí)間等，以便選擇能夠有效應(yīng)對(duì)這些威脅的保護(hù)器件。

(3)確定保護(hù)等級(jí)：根據(jù)相關(guān)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，確定所需的靜電浪涌保護(hù)等級(jí)。對(duì)于EVCC 一般會(huì)參考ISO16750-2 5B 和ISO7637-2 5B 做測(cè)試 。下面是測(cè)試波形和設(shè)置參數(shù)表格。

2、選擇合適的器件保護(hù)類(lèi)型

從信號(hào)線(xiàn)和電源兩個(gè)角度來(lái)做分析

（1）信號(hào)保護(hù)靜電放電(ESD)保護(hù)器件選擇需考慮：

ESD二極管需要低電容、低漏電流等特點(diǎn)，適用于高速通信接口的靜電保護(hù)。例如，在 CAN 接口可以選用上海雷卯SMC24。

聚合物 ESD 抑制器：具有體積小、重量輕、低結(jié)電容等優(yōu)點(diǎn)，適用于空間受限的應(yīng)用場(chǎng)合，封裝參照下圖。

（2）電源浪涌保護(hù)器件

傳統(tǒng)方案一般會(huì)選擇 MOV,GDT ,TVS 進(jìn)行浪涌保護(hù)。缺點(diǎn)是MOV,GDT 器件容易損耗，殘壓高。

上海雷卯新型的適合車(chē)用的大功率帶回掃防浪涌保護(hù)TVS ，其殘壓低，能很好的保護(hù)后級(jí)電路。如下表所列，為上海雷卯新型大功率低殘壓常規(guī)幾顆TVS。

下表列出幾顆普通TVS與低殘壓的TVS 對(duì)比

1，3，5行為新型低殘壓 TVS, 2，4，6 行為同Vrwm電壓同功率的普通TVS。

從以上參數(shù)對(duì)比VC要比普通的低很多。

3、考慮關(guān)鍵參數(shù)

(1)工作電壓：選擇保護(hù)器件的工作電壓應(yīng)高于被保護(hù)電路的正常工作電壓，但不能過(guò)高，以免影響保護(hù)效果。

(2)鉗位電壓：鉗位電壓是指在浪涌發(fā)生時(shí)，保護(hù)器件將電壓鉗位到的水平。鉗位電壓越低，對(duì)被保護(hù)電路的保護(hù)效果越好。但鉗位電壓也不能過(guò)低，以免影響正常工作。

(3)通流容量：通流容量是指保護(hù)器件能夠承受的最大電流。應(yīng)根據(jù)可能面臨的浪涌電流大小選擇具有足夠通流容量的保護(hù)器件，以確保在浪涌發(fā)生時(shí)能夠有效地保護(hù)被保護(hù)電路。

(4)響應(yīng)時(shí)間：響應(yīng)時(shí)間是指保護(hù)器件從檢測(cè)到浪涌到開(kāi)始發(fā)揮保護(hù)作用的時(shí)間。響應(yīng)時(shí)間越短，對(duì)被保護(hù)電路的保護(hù)效果越好。對(duì)于高速通信接口和對(duì)電壓敏感的電子設(shè)備，應(yīng)選擇響應(yīng)時(shí)間極短的保護(hù)器件。

(5)電容：對(duì)于高速通信接口，保護(hù)器件的電容應(yīng)盡可能小，以免影響信號(hào)傳輸質(zhì)量。

4、參考可靠性和品牌因素

(1)可靠性：選擇具有高可靠性的保護(hù)器件，以確保在長(zhǎng)期使用過(guò)程中能夠穩(wěn)定地發(fā)揮保護(hù)作用?？梢詤⒖急Ｗo(hù)器件的質(zhì)量認(rèn)證、廠家的信譽(yù)度、產(chǎn)品的故障率等因素。

(2). 品牌和供應(yīng)商：選擇知名品牌和可靠的供應(yīng)商，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量和售后服務(wù)?？梢酝ㄟ^(guò)查閱產(chǎn)品評(píng)測(cè)、咨詢(xún)行業(yè)專(zhuān)家、參考其他用戶(hù)的經(jīng)驗(yàn)等方式來(lái)選擇合適的品牌和供應(yīng)商。

上海雷卯致力于為客戶(hù)提供高品質(zhì)產(chǎn)品，以保護(hù)電路免受靜電干擾和電壓波動(dòng)的影響。雷卯擁有一支經(jīng)驗(yàn)豐富的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，能夠根據(jù)客戶(hù)需求提供個(gè)性化定制服務(wù)，為客戶(hù)提供最優(yōu)質(zhì)的解決方案。

5、進(jìn)行實(shí)際測(cè)試和驗(yàn)證

在實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中進(jìn)行測(cè)試：在選擇保護(hù)器件后，應(yīng)在實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中進(jìn)行測(cè)試，以驗(yàn)證其保護(hù)效果?？梢酝ㄟ^(guò)模擬靜電放電和浪涌情況，觀察保護(hù)器件是否能夠有效地保護(hù)被保護(hù)電路。

綜上所述，選擇合適的靜電浪涌保護(hù)器件需要綜合考慮保護(hù)需求、保護(hù)器件類(lèi)型、關(guān)鍵參數(shù)、可靠性和品牌因素等，并進(jìn)行實(shí)際測(cè)試和驗(yàn)證，以確保能夠?yàn)?EVCC 提供有效的保護(hù)。

其實(shí)對(duì)于其它電子產(chǎn)品我們也可以按照同樣的方法步驟選擇適合的靜電浪涌保護(hù)器件。

如需了解或交流更多靜電浪涌保護(hù)信息可聯(lián)系EMC小哥。