車(chē)端EVCC靜電浪涌保護

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，是國標電動(dòng)汽車(chē)出口必備汽車(chē)配件之一。如下圖一所示。

一、為什么國標電動(dòng)汽車(chē)出口要配備EVCC

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

圖二

二、EVCC 功能

因國標電動(dòng)汽車(chē)無(wú)法直接出口到國外，需配備上EVCC才能與國外充電樁建立通信。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)議轉換為充電樁所能理解的協(xié)議。實(shí)現電動(dòng)汽車(chē)與充電系統之間的通信、電力傳輸控制和數據交換。并且EVCC可以監測電動(dòng)汽車(chē)的電池容量，控制充電功率和充電時(shí)間，并記錄數據以供后續分析和管理。 如圖三所示。

圖 三

三、國標電動(dòng)汽車(chē)如何通過(guò)EVCC轉換成歐標和美標

如圖三所示 ，需要從硬件和軟件兩部分做工作.

1）硬件部分 ：

第一更換為歐標或美標的充電座。

第二增加EVCC充電通信控制器。

2）軟件部分：

需要EVCC與BMS交互，由EVCC將國標CAN通信轉換成符合海外標準的PLC通信。

這樣中國電動(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)能夠與當地的充電樁進(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、安全保護電路等。

圖 四

1）微處理器是 EVCC 的核心，負責控制整個(gè)系統的運行。

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。并通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)監測充電過(guò)程中的各種參數，如果發(fā)現異常情況，立即采取保護措施，以確保充電過(guò)程的安全。

2）電源模塊

主要給整改EVCC提供安全穩定的電源供應。

3）通信模塊

通信模塊負責 EVCC 與充電樁和車(chē)輛其他系統之間的通信。主要包括以下幾個(gè)方面：協(xié)議解析，數據傳輸，信號調制和解調。

4）傳感器模塊

傳感器用于監測充電過(guò)程中的各種參數，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。

l 安全保護電路

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

五、EVCC需要靜電浪涌保護嗎

是需要，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，導致設備故障。

2. 浪涌風(fēng)險：電氣系統中可能會(huì )出現浪涌現象，如雷擊、電網(wǎng)波動(dòng)等。這些浪涌可能會(huì )對 EVCC 造成嚴重損壞。

為了保護 EVCC，我們需要采取以下措施：

l 使用靜電保護器件：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。

l 良好的接地設計：確保 EVCC 有良好的接地，以便將靜電和浪涌電流引導到大地。

六、如何選擇合適的EVCC 靜電浪涌保護器件

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

1.了解保護需求

1）. 確定保護對象：明確需要保護的是 EVCC中的哪些部分，如微處理器、通信接口、電源電路等。不同的保護對象對靜電浪涌保護器件的要求可能會(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對這些威脅的保護器件。

3）. 確定保護等級：根據相關(guān)認證標準和規范，確定所需的靜電浪涌保護等級。對于EVCC 一般會(huì )參考ISO16750-2 5B 和ISO7637-2 5B 做測試 。下面是測試波形和設置參數表格。

2. 選擇合適的保護器件類(lèi)型

從信號線(xiàn)和電源兩個(gè)角度來(lái)做分析

1）.信號保護 靜電放電（ESD）保護器件選擇需考慮：

- ESD二極管需要低結電容、低漏電流等特點(diǎn)，適用于高速通信接口的靜電保護。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、低結電容等優(yōu)點(diǎn)，適用于空間受限的應用場(chǎng)合，封裝顆參照下圖。

2）電源浪涌保護器件：

傳統方案一般會(huì )選擇 MOV,GDT ,TVS 進(jìn)行浪涌保護。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TVS ，其殘壓低，能很好的保護后級電路。如下表所列，為上海雷卯新型大功率低殘壓常規幾顆TVS。

下表列出幾顆普通TVS與低殘壓的TVS 對比

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。

從以上參數對比可以VC 要比普通的低很多。

3. 考慮關(guān)鍵參數

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

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

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

4）. 響應時(shí)間：響應時(shí)間是指保護器件從檢測到浪涌到開(kāi)始發(fā)揮保護作用的時(shí)間。響應時(shí)間越短，對被保護電路的保護效果越好。對于高速通信接口和對電壓敏感的電子設備，應選擇響應時(shí)間極短的保護器件。

5. 電容：對于高速通信接口，保護器件的電容應盡可能小，以免影響信號傳輸質(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器件，以確保在長(cháng)期使用過(guò)程中能夠穩定地發(fā)揮保護作用?？梢詤⒖急Ｗo器件的質(zhì)量認證、廠(chǎng)家的信譽(yù)度、產(chǎn)品的故障率等因素。

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

上海雷卯致力于為客戶(hù)提供高品質(zhì)產(chǎn)品，以保護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)驗豐富的研發(fā)團隊，能夠根據客戶(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)際測試和驗證

在實(shí)際應用環(huán)境中進(jìn)行測試：在選擇保護器件后，應在實(shí)際應用環(huán)境中進(jìn)行測試，以驗證其保護效果?？梢酝ㄟ^(guò)模擬靜電放電和浪涌情況，觀(guān)察保護器件是否能夠有效地保護被保護電路。

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

其實(shí)對于其它電子產(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器件。

如需了解或交流更多靜電浪涌保護信息可聯(lián)系EMC小哥。