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直流充电桩中电源和通信接口（CAN、RS485、RS232）的隔离技术应用

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简介：
本文探讨了直流充电桩中电源与通信接口(CAN, RS485, RS232)间采用的隔离技术，旨在提高系统稳定性和安全性。 直流充电桩是一个典型的强弱电结合的电子系统，其中充电功率流的强电部分与后台控制、显示、通讯及计费等功能的弱电系统集成在一起，电磁兼容性和可靠性问题较为复杂。接下来简要介绍电源隔离以及CAN总线和RS485/232通信接口在直流充电桩中的应用。 图1展示了充电桩的基本结构示意图。 一、直流桩的主要通信方式 1. CAN-bus：根据GBT 20234.1-2015《电动汽车传导充电用连接装置》的规定，直流充电桩通过CAN接口与电动汽车进行数据交换。每个充电插头都配备了一个CAN接口，对于支持多个插座的充电桩（如一桩两充或一桩四充），则会配置相应的多路CAN总线以实现通信需求。此外，在控制单元和充电机之间通常也采用CAN通信协议来协调整个充电流程的操作与监控。

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  • 直流充电桩中电源和通信接口（CAN、RS485、RS232）的隔离技术应用
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    本文探讨了直流充电桩中电源与通信接口(CAN, RS485, RS232)间采用的隔离技术，旨在提高系统稳定性和安全性。 直流充电桩是一个典型的强弱电结合的电子系统，其中充电功率流的强电部分与后台控制、显示、通讯及计费等功能的弱电系统集成在一起，电磁兼容性和可靠性问题较为复杂。接下来简要介绍电源隔离以及CAN总线和RS485/232通信接口在直流充电桩中的应用。 图1展示了充电桩的基本结构示意图。 一、直流桩的主要通信方式 1. CAN-bus：根据GBT 20234.1-2015《电动汽车传导充电用连接装置》的规定，直流充电桩通过CAN接口与电动汽车进行数据交换。每个充电插头都配备了一个CAN接口，对于支持多个插座的充电桩（如一桩两充或一桩四充），则会配置相应的多路CAN总线以实现通信需求。此外，在控制单元和充电机之间通常也采用CAN通信协议来协调整个充电流程的操作与监控。
     
  • 直流充电桩CAN通信充电过程分析 20190417
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    本文深入探讨了直流充电桩在CAN通信协议下的充电流程和数据交互机制，旨在优化充电效率与安全性。撰写于2019年4月17日。 电动汽车直流充电桩CAN报文解析及其充电流程。
     
  • 欧标直流充电桩EVSE充电时序（CAN）(190423-)
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    本资料详细解析了符合欧洲标准的直流充电桩（EVSE）在电动汽车充电过程中的CAN通信协议及具体时序，旨在为工程师和研究人员提供深入的技术参考。 【欧标直流充电桩-EVSE充电时序(CAN)详解】 欧标直流充电桩是电动汽车充电基础设施的重要组成部分之一，它遵循欧洲标准，并使用CAN（Controller Area Network）通信协议进行数据交互。这一接口在直流充电桩与电动汽车之间起到了关键的通讯桥梁作用，确保了整个充电过程的安全性和高效性。 1. **CAN接口映射与分类** - CAN通信速度设定为500kbps，专用于直流Combo Charger，并不支持GBT27930接口。 - CAN消息ID分为固定ID和可变ID两类，以防止在数据传输过程中出现错误。其中，固定ID需要在系统初始化时预设，例如：CF_EVSEIsolationStatus_isUsed=1（几乎强制），CF_EVSEMaximumVoltageLimit_isUsed=1（强制），CF_EVSEMaximumCurrentLimit_isUsed=1（强制）和 CF_EVSEMaximumPowerLimit_isUsed=1（强制）。默认值推荐为充电应用的值，例如：CR_ExpectedEVServiceCategory=0，CR_ExpectedEVRequestedEnergyTransferMode=3，CR_EVSEEnergyTransferMode=3以及CF_PaymentOption=1等。 2. **充电时序** - 在电动汽车通信控制器(EVCC)与电动汽车服务设备(EVSE)之间的通信过程中需要遵循一定的步骤。例如，在发送SessionSetupReq消息之后，如果EVCC因非关键原因（如用户操作）希望停止当前会话并且尚未发送ReadyToChargeState为“TRUE”的PowerDeliveryReq消息时，EVCC不应立即改变CP状态。此时，EVCC应先发送SessionStopReq作为下一个请求消息，并等待相应的响应。 3. **通信流程管理** - 在发出SessionSetupReq之后和PowerDeliveryReq之前，如果由于非关键原因（例如用户交互）需要终止会话，则应该发送SessionStopReq而不是直接改变CP状态。接着，EVCC应等候到收到SessionStopRes的回应后才能继续下一步操作。 4. **安全与兼容性** - 通过精细管理CAN接口和标准化通信时序，欧标直流充电桩能够在不同类型的电动汽车之间提供良好的兼容性和安全性保障，并且能够有效避免由于通信错误导致的各种潜在风险。 总之，欧标直流充电桩的CAN通讯机制是其核心功能之一。它依靠规范化的消息ID分配、默认值设定以及严格的通信流程控制来实现高效安全的数据交换，从而确保充电过程顺利进行。
     
  • 交直流充电桩与电力载波通信应用资料
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    本资料深入探讨了交直流充电桩的工作原理、设计及优化方案，并结合电力载波通信技术的应用实践，旨在提高充电效率和管理系统的智能化水平。 我整理了一些近几年关于交直流充电桩研究的相关论文以及电力载波通信（PLC）技术在充电桩中的应用资料。如果有需要，我可以帮忙在知网、万方下载相关文献。
     
  • CAN总线在电动汽车BMS系统和充电桩间通信中的应用
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    本研究探讨了CAN总线技术在电动汽车电池管理系统(BMS)与充电桩之间的数据传输及控制中的应用，旨在提升充电效率与安全性。 CAN总线在电动汽车BMS系统与充电桩之间的通信应用。
     
  • CAN总线通信典型电路（含隔离）在接口/总线/驱动中的应用
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    本篇文章主要介绍CAN总线通信中典型的带隔离电路的应用，并探讨其在接口、总线和驱动领域的重要作用。 CAN是控制器局域网络（Controller Area Network, CAN）的简称，由德国BOSCH公司开发，并最终成为国际标准ISO 11898，在全球范围内广泛应用，尤其是在汽车领域。下面我们将介绍一个典型的CAN总线电路。 在这个电路中，ADUM1201用于实现隔离效果，而AMIS42675则负责CAN电平转换。这个电路我已经使用了一段时间，这次主要讲解典型的设计方案。关于CAN总线的报文结构等内容，我们将在以后的文章中进行详细介绍。
     
  • RS232隔离通讯电路图
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    本资源提供了一种基于RS232标准的隔离通信电路设计方案，旨在增强数据传输的安全性和稳定性。通过有效的电气隔离技术，可以有效防止电压冲击和地线环路干扰，适用于工业控制、自动化设备等场景中长距离或不同电源系统间的可靠通讯连接需求。 该系统主要采用了RS232技术和隔离芯片ADUM1201，确保了RS232通信的正常运行。
     
  • 隔离型直流至交流电信电源模块
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    隔离型直流至交流电信电源模块是一种将直流电转换为交流电并提供电气隔离功能的关键电力设备，广泛应用于通信基站、铁路信号系统及工业自动化领域，确保电路的安全稳定运行。 PMP8877 是一款全功能的 1/8 砖型隔离式直流/直流电信电源模块，基于 UCD3138 数字电源控制器设计而成。该参考设计采用次级侧控制及硬开关全桥拓扑结构，在宽范围输入电压（36V 至 72V）下运行时能提供稳定的 12V 输出功率和高达 180W 的输出能力。 其主要特点包括： - 高达94%的峰值效率 - 快速响应输入电压浪涌的能力 - 恒定电流/恒定电源过载保护机制 - 支持预偏置启动功能 - 对并联模块应用提供有效的电流共享控制能力，以及 PMBUS 兼容性以支持与对等控制器通信 另外，在该设计中使用了 UCC25230 作为偏置电源，并且采用了包括用于驱动 SR MOSFET 的 UCC27524 和用于初级侧半桥 MOSFET 驱动的 UCC27211 在内的多个闸极驱动器。此外，ISO7240 被用来实现信号通过隔离层传输的功能。
     
  • 直流充电桩电路解析
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    《直流充电桩电路解析》一文深入剖析了电动汽车直流充电技术中的关键电路设计与工作原理，旨在为工程师提供实用的技术参考和创新思路。 本段落介绍了直流充电桩的基本概念及其分类方式，并深入解析了直流充电桩的专用电路。直流充电桩是为电动汽车提供充电服务的重要设备，类似于加油站中的加油机。它通过内部AC-DC转换模块将交流电转换成直流电，以给电动汽车的动力电池进行充电。根据安装方式、地点和接口数量等不同维度，可以对充电桩进行分类。本段落特别关注了直流充电桩的专用电路设计，为读者提供了深入了解这一技术的机会。