电动汽车供电设备（EVSE）技术

EVSE从电源输送电能，为电动汽车电池充电。EVSE与车辆通信，以确保提供适当和安全的电力。电动汽车供电设备通常被称为充电站。

充电站包含许多组件和控制器。

◆ 电力电子组件是充电站的核心。从功能上讲，它为电动汽车的车载电池充电器供电。从物理上讲，它由电线、电容器、变压器和其他电子部件组成。

◆ 充电控制器充当充电站的“街道智能”。它监督基本的充电功能，如打开/关闭充电器、计量用电量以及存储实时和事件数据的关键位。

◆ 网络控制器提供充电站的大脑。它使车站能够与其网络通信（通过车载电信设备），以便管理人员可以对其进行监控并查看历史事件数据。它还通过一系列白名单（授权）或黑名单（未授权）控制用户对充电站的访问。

◆ 充电站电缆和连接器插入目标电动汽车。这些组件为输送电荷提供了管道。

◆ 物理组件，如内部电子设备、控制器、电源线、电动汽车兼容插头和电信设备，用于共享数据和实现网络连接。

◆ 用于管理EVSE程序的充电、计费、驾驶员访问和管理的软件应用程序。

◆ 持续服务，维护物理和软件组件，并为电动汽车供电设备车主及其驾驶员提供客户服务。

所有充电系统都从电网获取交流电，并将其转换为适当电压的直流电，为电池充电。

在电动汽车应用中，1级和2级充电器通常包含在车辆内。然而，在3级充电系统中，充电功能在充电站和车载充电器之间分开。

◆ 一级电动汽车充电（120伏）：一级电动车辆充电支持120伏，可以使用大多数电动车辆附带的电源线和控制箱完成。所有插电式混合动力车和电动汽车在插入普通壁式插座时都可以在1级充电。一级充电非常方便，可以在家里完成。一级电动汽车充电器不产生任何安装成本，可以简单地插入。一级充电器的唯一缺点是它是电动汽车充电最慢的方式，为60千瓦时的车辆充电大约需要16-18小时。一级充电从单相交流电源插座开始，适用于私人、家庭安装，这些安装不需要身份验证和计费。

◆ 二级电动汽车充电：二级电动车辆充电设备支持高达240V交流电的电流，需要安装电动车辆供电设备（EVSE）和能够处理更高电压电力的电线。电池充电所需的时间取决于其容量和充电速度。根据功率输出和您正在充电的汽车，2级充电比1级充电快5到15倍。通过二级充电器充电比一级充电器快得多；7千瓦的电动汽车充电器需要7到8个小时才能为60千瓦时的车辆充电。二级充电器可用于家庭或工作场所环境，如家庭和公寓、小型工作场所、酒店和零售店。如果充电器设计用于公共充电站，就像许多2级安装一样，它很可能需要结合进一步的智能与充电站进行通信，以验证用户是否有权从该特定来源获取电力，并允许其向客户收取所传输的电能费用，除非充电是在家中安装的，或者是在工作场所或购物中心作为免费服务安装的。2级充电站可以使用来自电网的单相或三相交流电源。用于1级和2级的这些自给自足的系统使充电器能够灵活地连接到不同的交流充电源。

◆ 三级电动汽车充电（480伏）：3级电动车辆充电，也称为直流快速充电，可以在短短30分钟内为兼容车辆充电高达80%。3级充电器将高压交流电转换为直流电，直接存储在电动汽车电池中。直流快速充电主要是为公共充电站设计的。与1级和2级电动汽车充电器相比，这些系统非常昂贵。使用直流（3级）充电为电动汽车充电大约需要20到30分钟。直流（3级）电动汽车充电器具有商业应用，因为它们非常适合需要快速充电并且可以同时容纳大量车辆的车队和公共交通工具，如电动公交车。3级充电器具有与1级和2级充电器相同的功能，但由于使用了非常高的功率水平，AC/DC转换以及功率调节和控制电路变得非常大且非常昂贵，需要重型组件。在充电站而不是充电器中执行这些功能是有意义的，这样设备就可以被许多用户共享。这可以大大节省车辆车载充电器的成本和重量，并且随着充电站预算的增加，可能会实现更高效的设计。在这种情况下，BMS（电池管理系统）必须与充电站通信，以控制输送到电池的电压和电流，因为电池内没有实施电源控制。

◆ 虽然将一些传统的充电器功能放入充电站可以节省车辆的成本，但充电站将相应地更贵。3级充电站目前比1级和2级充电站贵得多，尽管成本正在迅速下降。除了设备成本本身，还有提供电网接入的成本。由于每个站的高功率要求，这些站不能在任何地方连接到电网，在某些情况下，发电公司必须提供一条能够输送所需高电流的专用供电线路。

软件应用程序

EVSE软件旨在管理充电站及其网络，不应与为监督电动汽车而创建的电动汽车应用程序混淆。软件功能元素如下图所示。EVSE网络软件促进了电动汽车充电站的快速部署和配置，并促进了充电站与其基于云的网络控制中心之间的双向数据流。

此功能允许操作员远程配置、管理和更新充电站软件；设置和控制驾驶员充电权限；设定定价；管理账单；并运行使用情况报告。软件应用程序还使驾驶员能够轻松定位和预订可用的充电站。软件工具还可以配置为向操作员（硬件/软件问题）和电动汽车驾驶员发送通知。

持续运行和维护

一旦部署了EVSE系统，主机（所有者）可以与内部员工一起维护和管理它们。另一种选择是将他们的EVSE项目管理和维护外包给像EV Connect这样的第三方电动汽车服务公司。

此类外包可以以交钥匙为基础签订合同，包括：

◆ 设置电动汽车驾驶员访问控制

◆ 定价咨询（如适用）

◆ 为站点主机和驱动程序提供客户支持

◆ 正常运行时间监控

◆ 报告

◆ 硬件和软件维护等

不同环境下电动汽车充电的使用案例

电动汽车解决方案提供商以最先进、更智能、更可靠、更易获取和无排放的解决方案为目标，面向各类客户。最新的电动汽车充电解决方案具有紧凑的设计、高质量的交流墙箱、具有强大连接的直流快速充电以及针对电动汽车车队的单独按需电动汽车充电方案。电动汽车充电解决方案的一些商业用例是：

住宅充电：电动汽车充电解决方案供应商为个人住宅、住房协会和住宅楼提供易于安装的电动汽车充电器。家用充电器与人和电动汽车的适当安全功能很好地结合在一起。这些充电器结构紧凑、重量轻，配有交流输入电缆和直流输出电缆，可以灵活地用作便携式充电器或壁挂式充电器。这些充电器的转换效率超过95%，降低了电池驱动汽车的总拥有成本。

零售和酒店业：通过在这些地点安装电动汽车充电站，网络运营商可以提高其基础设施的可见性和可用性。它可以为电动汽车司机提供有用的服务，与业主建立关系，并利用营销机会接触到更多的受众。由于这些好处，运营商和场地所有者可能都会看到收入的增加，这也将有助于促进更环保的交通。

公共充电：越来越多的公共高速公路充电点使驾驶电动汽车更加方便和可靠。这些充电站使电动汽车成为寻找传统交通方式的绿色替代品的个人的实用和有吸引力的选择，使司机能够在长途旅行中充电，最大限度地减少里程焦虑。公共充电站使用AC Type 2充电器，适用于工作场所、企业、商场、酒店和公共商业充电等一般应用。这些系统坚固耐用，可以通过集中管理软件进行管理。安装在公共场所的电动汽车充电解决方案提供简单的即插即用设备，并为所有2型兼容车辆充电。管理员可以使用RFID标签进行用户身份验证，并通过与这些充电器相关的软件远程管理应用程序和能源成本。

车队充电：随着公司寻求节省开支和碳足迹，电动汽车车队越来越受欢迎。网络运营商提供有用的数据，帮助电动汽车车队管理者做出更有效的决策，确定充电时段的优先级，并设置灵活的接入成本。电动汽车车队充电解决方案需要直流充电器来支持所有类型的车辆和充电需求。这些快速直流充电器在硬件设计和应用软件方面采用了尖端技术。它们还允许与支付平台无缝集成，并能够通过无线方式升级固件和软件。这些直流充电器可容纳30KW至300KW的电动汽车。

电动汽车充电的未来

电动汽车充电基础设施正朝着利用太阳能和风能等可再生能源的方向发展，车联网（V2G）或双向充电器就是朝着这个方向迈出的一步。另一方面，为了减少电动汽车车主的里程焦虑，使电动汽车充电器的使用更容易，电动汽车的无线充电也在汽车市场引起了轰动。

随着电动汽车基础设施的到位，该行业期待提供不限于汽车的电动汽车解决方案，并发展为我们的高速公路、工业车队、企业、城市和公用事业提供动力的能力。