根據國家及市場標準,當前的充電樁架構主要分兩大塊:充電設備控制器和計費控制單元。如圖1所示,充電設備控制器負責電壓電流轉換和各類保護措施,提供給電動汽車電力能源,是充電樁的核心部分。計費控制單元則負責計費收費,以及其他的一些擴展功能,比如LCD顯示、RS232讀取計費卡、RS485電表交互、3G/4G網絡與各類車聯網交互等。計費控制單元也是充電樁中極其重要的部分。

圖1 充電樁架構

那么,用戶是如何通過IC卡來完成充電樁使用過程呢?

用戶通過刷卡或插卡，讀卡器識別后通過RS232接口與控制板進行通信。刷卡過程中控制板會通過讀卡器中的ESAM密鑰模塊加密后與CPU卡進行數據交互,CPU卡通過卡內密鑰解密后核對信息,而后進行充電。然而,不要小瞧這塊13.56MHz的讀卡模塊功能簡單,實際上卻大有來頭。國網直流樁、國網交流樁是由國家電網向外招標,因此統一了所有規范及接口協議;非國網的直流樁、交流樁使用開放性的自定義設計。

直流充電樁:直流電動汽車充電站,俗稱就是“快充”。它是固定安裝在電動汽車外,與交流電網連接,可以為非車載電動汽車動力電池提供直流電源的供電裝置。直流充電樁的輸入電壓采用三相四線AC380V±15%,頻率50Hz,輸出為可調直流電,直接為電動汽車的動力電池充電。由于直流充電樁采用三相四線制供電,可以提供足夠的功率,輸出的電壓和電流調整范圍大,可以實現快充的要求。

交流充電樁:交流電動汽車充電樁,俗稱就是“慢充”。它固定安裝在電動汽車外、與交流電網連接,為電動汽車車載充電機(即固定安裝在電動汽車上的充電機)提供交流電源的供電裝置。交流充電樁只提供電力輸出,沒有充電功能,需連接車載充電機為電動汽車充電。

為助力充電樁行業的發展建設,致遠電子專門研發出一款國網協議的充電樁讀卡模塊:ZLG600A-DCP,亦可用于非國網充電樁的讀卡。如圖2所示,該模塊非常便于嵌入充電樁內,與計費單元或控制器相連。

圖2 ZLG600A-DCP讀卡模塊

該模塊基于13.56MHz頻率的讀寫卡模塊,符合ISO14443、ISO7816標準,可支持多種CPU卡(FM1208、MIFARE Desfire等)、MIFARE S50/S70、MIFARE 0 ultralight、MIFARE Pro,同時也支持接觸式PSAM、ESAM卡操作;對外提供RS232C通信接口,通信協議符合國家電網直流充電機通信協議,可方便快速地應用于各種交/直流充電樁中;體積小巧、功耗低,性能穩定,可靠性高。

圖3 ZLG600A-DCP技術參數

ZLG600A-DCP 作為從機,其和主機通訊遵循 RS-232 協議。用戶無需了解復雜的非接觸式 IC 卡和接觸式 IC 卡的讀卡協議及命令,只需根據手冊的通訊協議,完善開發文檔,通過串口操作該讀卡模塊即可方便進行讀卡。所有元件及生產工藝完全符合工業級要求,使得EMI與EMC、ESD保護等完全符合工業級標準。

圖4 充電樁市場占有率

充電樁市場上,銘特擁有較高知名度,型號覆蓋面廣,由于其一直以來致力于智能讀卡設備研發銷售,配套了其讀寫卡系統導致市場價格居高不下。致遠電子產品系列齊全,為力助充電樁方案的設計,配套許多充電樁相關配件,如DCP-3000L計費單元、核心板主控、電源或隔離模塊,助力客戶更加完整的解決方案。

同樣,DCP-3000L是嚴格依照國家電網《電動汽車非車載整車直流充電機通用技術規范》要求設計的充電樁計費控制單元,可實現充電樁人機顯示、計費計量、支付、數據加解密、控制充電設備、與車聯網平臺通信等業務相關管理功能。致遠電子充電樁方案通過嚴格的市場驗證,已獲得廣泛認可。