電動車充電智能化挑戰 G3-PLC技術解決

　　聯合干擾與串擾

　　通常情況下，充電站會對平行排列的多臺電動車充電，一旦發生通信誤碼，將會造成計費錯誤。因此，聯合干擾和串擾成為EV-EVSE網絡主要關心指標。汽車行業最初考慮在這一應用中采用無線通信方案，但事實證明這一方案無法保證可靠的聯合充電。

　　PLC確保為正在充電的EV正確計費，采用G3-PLC技術解決這一問題。EVSE開關斷開時，無法進行通信（圖2），保證在具有多條充電線路的 EVSE中無法通過開路觸點通信或在充電線路之間通信。這一功能在新近的ISO15118PT4試驗中得到了進一步證實，試驗中將G3-PLC信號增大到正常工作水平的10倍，以引入串擾。在標稱條件乃至更嘈雜的工作條件下，未檢測到串擾。

　　圖2.采用G3-PLC時，發送和接收信號表明開路觸點之間沒有通信數據全球化方案是汽車制造商的關鍵目標，G3-PLC系統已經在全球多個地區經過廣泛測試，工作在10kHz至500kHz各國授權的許可頻帶。為了支持許可頻帶的地區差異，MaximG3-PLC方案提供可編程功能，以滿足部署區域的規定。由此，歐洲電力公司的試驗中，將G3-PLC系統編程在CENELECA波段（最高95kHz）；美國測試中，則將G3-PLC設置在FCC頻帶（最高490kHz），日本則設置在ARIB頻帶（最高450kHz）。

工作于控制線

　　工作在控制線時，G3-PLC收發器需要克服更多的設計挑戰。為了滿足SAEJ1772規范，工作在控制線時需要注意兩個關鍵因素：超低電壓與耦合問題，以避免PWM干擾?？紤]到G3-PLC系統的堅固特性，工作在低壓（及小電流）條件不成問題。圖3表明，可正常工作在500mV以下，不會出現丟包，也無需重發。

　　另外，還須注意避免PWM信號過載（對擺率造成不利影響），并避免來自1kHz、 12V信號的PWM諧波。為確保PWM信號頻帶與G3-PLC傳輸頻帶不發生重疊，G3-PLC系統設置工作在150kHz以上。為確保PWM擺率在系統限值的范圍內，優先考慮電感耦合（優于電容耦合）。

　　圖3.控制線上電感耦合的G3-PLC信號波形，表明其支持PWM和PLC通信

　　多功能性帶來更多可能

　　G3-PLC方案作為交流電源方案已經在全球范圍的眾多電力公司進行廣泛測試。SAE贊助進行的試驗結果表明：G3-PLC系統能夠以零誤碼發送數千萬條汽車用電數據。由于G3-PLC系統可工作在加電和非加電線路（交流電網、控制線、CAN或任何介質），能夠提供值得信賴的可靠性保障。

　　G3-PLC方案對高級電表基礎架構（AMI）非常重視，為交流電網上的EV-EVSE通信開啟了一扇新的大門：G3-PLC系統能夠與電表直接通信。圖4所示為G3-PLC能夠支持的完備生態系統。預計家庭中的EVSE將具有獨立、專用的斷路器，提供與外部電源斷路器的直接通路，避免相差的影響。

　　圖4.EV至電力公司的G3-PLC通信路由

　　部分電力公司在汽車廠商提出要求之前已經為G3-PLC系統增加了IPv6尋址。實際上，正如StephenShankland在ZDNet發表的文章所述，IPv4地址幾乎已經耗盡，所以支持IPv6成為當務之急。G3-PLC方案采用6LowPAN壓縮方案，確保支持真正的IPv6尋址。G3- PLC采用真正的IPv6組網后，PHY和MAC不確定能源管理的解決方案能夠在網絡上無縫切換。