車端EVCC靜電浪涌保護

EVCC全稱Electric Vehicle Communication Controller，中文名稱：電動汽車充電通信控制器，是國標電動汽車出口必備汽車配件之一。如下圖一所示。

一、為什么國標電動汽車出口要配備EVCC

全球電動汽車市場存在多種充電標準，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。這些標準在通信協議、電壓等級、充電接口等方面存在差異，這會導致國標電動汽車出口后無法直接在海外充點樁上充電，圖二所示各國充電標準。

圖二

二、EVCC 功能

因國標電動汽車無法直接出口到國外，需配備上EVCC才能與國外充電樁建立通信。EVCC是電動汽車充電過程中的重要控制器，是電動汽車與充電樁之間的通信橋梁，其主要功能是將電動汽車的通信協議轉換為充電樁所能理解的協議。實現電動汽車與充電系統之間的通信、電力傳輸控制和數據交換。并且EVCC可以監測電動汽車的電池容量，控制充電功率和充電時間，并記錄數據以供后續分析和管理。 如圖三所示。

圖 三

三、國標電動汽車如何通過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。

這樣中國電動汽車出口到歐洲、美洲等市場時，通過安裝EVCC，電動汽車能夠與當地的充電樁進行有效通信，這不僅降低了成本，也加快了電動汽車的國際化進程。

四、EVCC硬件組成部分

簡單說有五大模塊組成： 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，負責控制整個系統的運行。

微控制器接收和處理信息，控制充電過程中的各個參數。并通過傳感器實時監測充電過程中的各種參數，如果發現異常情況，立即采取保護措施，以確保充電過程的安全。

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 與充電樁和車輛其他系統之間的通信。主要包括以下幾個方面：協議解析，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程中的各種參數，為微處理器提供實時的狀態信息，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程的安全，防止過流、過壓、過熱等異常情況對車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 可能會受到靜電放電的影響。靜電放電可能會損壞電子元件，導致設備故障。

2. 浪涌風險：電氣系統中可能會出現浪涌現象，如雷擊、電網波動等。這些浪涌可能會對 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有所不同。

2）. 分析潛在威脅：考慮可能面臨的靜電和浪涌來源，例如人體靜電放電、電源波動、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型

從信號線和電源兩個角度來做分析

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，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、低結電容等優點，適用于空間受限的應用場合，封裝顆參照下圖。

2）電源浪涌保護器件：

傳統方案一般會選擇 MOV,GDT ,TVS 進行浪涌保護。缺點是MOV,GDT 器件容易損耗，殘壓高。

上海雷卯新型的適合車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，但不能過高，以免影響保護效果。

2）. 鉗位電壓：鉗位電壓是指在浪涌發生時，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，以確保在浪涌發生時能夠有效地保護被保護電路。

4）. 響應時間：響應時間是指保護器件從檢測到浪涌到開始發揮保護作用的時間。響應時間越短，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，以確保在長期使用過程中能夠穩定地發揮保護作用。可以參考保護器件的質量認證、廠家的信譽度、產品的故障率等因素。

2）. 品牌和供應商：選擇知名品牌和可靠的供應商，以保證產品的質量和售后服務。可以通過查閱產品評測、咨詢行業專家、參考其他用戶的經驗等方式來選擇合適的品牌和供應商。

上海雷卯致力于為客戶提供高品質產品，以保護電路免受靜電干擾和電壓波動的影響。雷卯擁有一支經驗豐富的研發團隊，能夠根據客戶需求提供個性化定制服務，為客戶提供最優質的解決方案。

5. 進行實際測試和驗證

在實際應用環境中進行測試：在選擇保護器件后，應在實際應用環境中進行測試，以驗證其保護效果。可以通過模擬靜電放電和浪涌情況，觀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、保護器件類型、關鍵參數、可靠性和品牌因素等，并進行實際測試和驗證，以確保能夠為 EVCC 提供有效的保護。

其實對于其它電子產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系EMC小哥。