根据国家及市场标准,当前的充电桩架构主要分两大块:充电设备控制器和计费控制单元。如图1所示,充电设备控制器负责电压电流转换和各类保护措施,提供给电动汽车电力能源,是充电桩的核心部分。计费控制单元则负责计费收费,以及其他的一些扩展功能,比如LCD显示、RS232读取计费卡、RS485电表交互、3G/4G网络与各类车联网交互等。计费控制单元也是充电桩中极其重要的部分。
图1 充电桩架构
那么,用户是如何通过IC卡来完成充电桩使用过程呢?
用户通过刷卡或插卡，读卡器识别后通过RS232接口与控制板进行通信。刷卡过程中控制板会通过读卡器中的ESAM密钥模块加密后与CPU卡进行数据交互,CPU卡通过卡内密钥解密后核对信息,而后进行充电。然而,不要小瞧这块13.56MHz的读卡模块功能简单,实际上却大有来头。国网直流桩、国网交流桩是由国家电网向外招标,因此统一了所有规范及接口协议;非国网的直流桩、交流桩使用开放性的自定义设计。
直流充电桩:直流电动汽车充电站,俗称就是“快充”。它是固定安装在电动汽车外,与交流电网连接,可以为非车载电动汽车动力电池提供直流电源的供电装置。直流充电桩的输入电压采用三相四线AC380V±15%,频率50Hz,输出为可调直流电,直接为电动汽车的动力电池充电。由于直流充电桩采用三相四线制供电,可以提供足够的功率,输出的电压和电流调整范围大,可以实现快充的要求。
交流充电桩:交流电动汽车充电桩,俗称就是“慢充”。它固定安装在电动汽车外、与交流电网连接,为电动汽车车载充电机(即固定安装在电动汽车上的充电机)提供交流电源的供电装置。交流充电桩只提供电力输出,没有充电功能,需连接车载充电机为电动汽车充电。
为助力充电桩行业的发展建设,致远电子专门研发出一款国网协议的充电桩读卡模块:ZLG600A-DCP,亦可用于非国网充电桩的读卡。如图2所示,该模块非常便于嵌入充电桩内,与计费单元或控制器相连。
图2 ZLG600A-DCP读卡模块
该模块基于13.56MHz频率的读写卡模块,符合ISO14443、ISO7816标准,可支持多种CPU卡(FM1208、MIFARE Desfire等)、MIFARE S50/S70、MIFARE 0 ultralight、MIFARE Pro,同时也支持接触式PSAM、ESAM卡操作;对外提供RS232C通信接口,通信协议符合国家电网直流充电机通信协议,可方便快速地应用于各种交/直流充电桩中;体积小巧、功耗低,性能稳定,可靠性高。
图3 ZLG600A-DCP技术参数
ZLG600A-DCP 作为从机,其和主机通讯遵循 RS-232 协议。用户无需了解复杂的非接触式 IC 卡和接触式 IC 卡的读卡协议及命令,只需根据手册的通讯协议,完善开发文档,通过串口操作该读卡模块即可方便进行读卡。所有元件及生产工艺完全符合工业级要求,使得EMI与EMC、ESD保护等完全符合工业级标准。
图4 充电桩市场占有率
充电桩市场上,铭特拥有较高知名度,型号覆盖面广,由于其一直以来致力于智能读卡设备研发销售,配套了其读写卡系统导致市场价格居高不下。致远电子产品系列齐全,为力助充电桩方案的设计,配套许多充电桩相关配件,如DCP-3000L计费单元、核心板主控、电源或隔离模块,助力客户更加完整的解决方案。
同样,DCP-3000L是严格依照国家电网《电动汽车非车载整车直流充电机通用技术规范》要求设计的充电桩计费控制单元,可实现充电桩人机显示、计费计量、支付、数据加解密、控制充电设备、与车联网平台通信等业务相关管理功能。致远电子充电桩方案通过严格的市场验证,已获得广泛认可。
