詳細(xì)剖析交流充電樁上電源和RS485隔離原理

較直流樁而言，交流樁少了大功率的電源模塊，充電的功率也小很多，電磁環(huán)境相對友好，但仍不可輕視。同時，出于性價比考慮，許多解決方案并不合適，下面從充電控制板的供電和RS485隔離通信的角度出發(fā)，闡述一些合適的應(yīng)用。

圖 1 交流充電樁示意圖

一、交流樁的主要通信方式

交流樁上因不帶充電機(jī)，充電由車載的充電機(jī)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/以太網(wǎng)，如所示：

1、RS485：電能表和控制單元之間的通信，一般通過RS-485相連，完成電量的統(tǒng)計(jì)，消費(fèi)等。

2、Wifi、GPRS、工業(yè)以太網(wǎng)等：主要是跟網(wǎng)絡(luò)、充電APP等互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、控制等。

圖 2 交流樁的內(nèi)部通信

交流樁內(nèi)部的RS485通信距離非常短，且大多是控制板和電表的一對一通信，一般的收發(fā)器都能滿足波特率、節(jié)點(diǎn)數(shù)量的需求，需更多注意的是抗干擾、穩(wěn)定性及整體方案的成本。

二、交流樁內(nèi)部的低壓系統(tǒng)供電

交流樁內(nèi)部的低壓系統(tǒng)供電來源是220VAC的電網(wǎng)，需要的低壓電一般是+5VDC、和±12VDC或±15VDC，其中5V給主控、顯示等供電，±12V/±15V給模擬電路、充電檢測、電插鎖等供電。提供這些直流電最理想的方式是單電源搞定，即一個AC-DC提供+5V和±12V/±15VDC多路輸出。當(dāng)中比較麻煩的是給電插鎖供電，如圖 3。電插鎖的工作電壓一般是+12/+15VDC，平時基本不耗電，在動作瞬間，電流可達(dá)2A。對于多路電源而言，±12V/±15V一般屬于電源的輔路，提供瞬態(tài)大電流的能力比較弱，在動作瞬間會讓電壓快速下跌，可能導(dǎo)致電插鎖不能有效閉合/斷開，也讓其它共用±12V/±15VDC的電路受影響。

圖 3 電插鎖示意圖

三、交流樁上電源和RS485隔離的應(yīng)用方案

方案框圖如圖 4所示：

圖 4 電源和RS485的隔離應(yīng)用

1、針對交流樁上的供電，ZLG的ZY0JGC05xx系列，高度集成，單一輸入提供一路正和一路正負(fù)的輸出，產(chǎn)品針對電插鎖瞬時大電流的應(yīng)用做了優(yōu)化，在電插鎖進(jìn)行打開、閉合時均不影響正負(fù)輸出的電源，保證供電的穩(wěn)定性。

2、對于電表的RS485隔離，提供帶電源隔離輸出，隔離電壓支持3500VDC，工業(yè)級-40~85℃寬溫工作的RSM485PCT產(chǎn)品，有效抑制總線的共模噪聲等，保證電能表和控制單元的通信的可靠性。

圖 5 一路正和一路正負(fù)輸出AC-DC

圖 6 單路隔離RS485收發(fā)模塊

從交流樁的特性出發(fā)，簡要分析內(nèi)部低壓系統(tǒng)的供電和RS485通信應(yīng)用，從兼顧產(chǎn)品可靠性和成本的角度出發(fā)，推薦多路的AC-DC和隔離RS485模塊解決方案。