【導讀】電dian動dong汽qi車che充chong電dian需xu要yao的de不bu僅jin僅jin是shi充chong電dian站zhan車che道dao上shang的de電dian源yuan插cha座zuo。電dian動dong汽qi車che數shu量liang的de增zeng加jia
，提ti高gao了le對dui電dian能neng需xu求qiu
，同tong時shi還hai需xu改gai進jin電dian網wang管guan理li係xi統tong，提ti高gao充chong電dian器qi的de能neng效xiao
，整zheng合he家jia庭ting能neng源yuan管guan理li。

renmenduijiatinghebangongchangsuodezhinengchongdianyijigengkuaichongdianyouzhejudadexuqiu，zhejiuxuyaocongjiaoliuchongdianqizhuanxiangzhiliuchongdianqi。ciwai，haixukaolvanquanwenti
，baokuoduidiandongqichedianchiderenzheng。yonghuhaixiwangnenggouzairenhedifangchongdian，jikeyisuishisuidianquanzhifu，yekeyijiangchongdianyudangezhongxinzhanghuhezhangdanxiangguanlian。

安全是核心

充電解決方案必須采用安全元件才能滿足ISO 15118等行業標準或相關校準法規（如德國Eichrecht）。例如，恩智浦最新的EdgeLock®SE05x係列嵌入式安全解決方案，有助於確保整個價值鏈安全地抵禦網絡攻擊，同時保證連接點的安全性和易用程度。

為了避免未經授權的訪問
，可以使用基於行業標準NFCdeanquanxieyi，tongguoshitizhinengkahuozhinengshoujidengpingjujiesuodiandongqichechongdianzhan。zhexiegongnenghaizhichiqitazhihuichengshiyingyong，rutingchehegonggongjiaotong。enzhipudezhinengkajiejuefangannenggouchongfenliyongqizaiquanqiu750多個智慧城市建立的大型MIFARE®免接觸式生態係統。

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通電

許xu多duo充chong電dian站zhan都dou在zai使shi用yong交jiao流liu電dian。一yi般ban是shi單dan相xiang交jiao流liu電dian，但dan使shi用yong三san相xiang交jiao流liu電dian的de充chong電dian站zhan逐zhu步bu增zeng加jia。目mu前qian高gao壓ya直zhi流liu充chong電dian站zhan數shu量liang雖sui少shao，但dan在zai不bu斷duan增zeng加jia。相xiang比bi交jiao流liu充chong電dian站zhan，高gao壓ya直zhi流liu充chong電dian站zhan功gong率lv更geng高gao
，可ke縮suo短duan充chong電dian時shi間jian。因yin此ci，大da多duo數shu電dian動dong汽qi車cheOEM供應商希望共同開發這兩種充電方式。這意味著他們可以從恩智浦的技術組件中受益

，簡化開發並提高複用。

電動汽車充電解決方案

充電站
，或稱電動汽車電源設備（EVSE），除了與用戶交互外，還需要與電網通信，實現負載均衡、汽車到電網（V2G）（符合ISO 15118標準）、智能充電、開放充電點協議（OCPP）和收費等功能。

使用恩智浦的IW620雙頻解決方案（結合Wi-Fi®和藍牙），或使用適用於sub-GHz協議的OL2385射頻收發器，可將ISM和移動網絡添加至通信技術中。這些技術可以與LPC55S69等器件以及PLC等有線通信器件結合使用，LPC55S69是實現NBIoT的理想選擇。

與之密切相關還有基於SE05x的安全功能塊
，通過使用端到端加密技術提供身份驗證，實現賬單數據等敏感信息的交換。它還可以管理車載充電器（OBC）與後端服務器之間的數據交換。

此控製器板將通過安全和外部通信模塊管理主要功能和服務

，例如高級通信，以及運行EVSE應用中使用的協議棧。其中包括為V2G通信定義的ISO 15118標準，還可能包括OCPP。恩智浦處理器可選擇廣泛的性能範圍
，從MIMX8xx MPU應用處理器到基於Arm® Cortex®-M7實時MCU內核的MIMXRT11xx係列，再到基於Cortex-M33的MCU的最新LPC55x係列。

EVSE的係統視圖

智能充電

智能掛牆充電箱和充電站通常為雲連接。消費者、充電站和雲之間的連接通常通過以太網或Wi-Fi 6
、Zigbee®或其他無線技術來處理。智能充電站一般會與智能計量解決方案結合使用，增加了數據處理的數量和複雜性。

充電站雲連接（雲注冊）需要簡單的指配和驗證流程來保持高安全性。恩智浦通過其SE05x和EdgeLock 2GO服務

，為主要雲合作夥伴的零接觸注冊流程提供支持，該服務還可對消費記錄和支付數據等敏感用戶數據進行身份驗證。

另外，服務自動駕駛汽車也對充電站提出了新的要求。自動駕駛汽車需要準確地導航到充電站充電，不用人類或（昂貴的）機器人助手來提供最後一厘米的連接。這一點可以依靠超寬帶（UWB）等高精度定位無線技術實現
，讓自動駕駛車輛能夠準確地將自己引導到正確的位置。

雲連接參考設計

我們的雲連接電動汽車充電站參考設計EasyEVSE集成了恩智浦的多種產品
，幫助客戶加快創新並簡化設計過程。客戶可以在恩智浦的i.MX RT1064跨界MCU上快速加載基於Azure RTOS的應用軟件，並將模擬電動汽車充電站安全地連接到Microsoft Azure IoT Central。該參考設計采用恩智浦Kinetis®計量MCU，其中包括自身的參考設計、原理圖和計量軟件。由於需要在汽車、電動汽車站和雲之間實現安全通信
，此參考設計展示了如何利用恩智浦EdgeLock安全元件來滿足ISO 15118信息安全和功能安全要求。客戶可以將該平台作為完整且具有差異化特點的EVSE係統基礎。

供電動車充電的本地存儲

隨著充電站從交流電轉向直流電
，電網必須滿足高功率（350千瓦或更高）輸出的峰值需求
，電池電壓高達1000V。本地存儲可使用電池和恩智浦的電池管理係統（BMS）來解決這一問題。本地電池充滿電時
，可以先向電動汽車輸送電量，再從電網中獲取更多電量。

沒(mei)有(you)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)充(chong)電(dian)時(shi)，本(ben)地(di)電(dian)池(chi)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)電(dian)網(wang)甚(shen)至(zhi)現(xian)場(chang)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)陣(zhen)列(lie)進(jin)行(xing)充(chong)電(dian)

，以(yi)緩(huan)解(jie)電(dian)網(wang)的(de)需(xu)求(qiu)高(gao)峰(feng)

，還(hai)在(zai)停(ting)電(dian)時(shi)確(que)保(bao)電(dian)力(li)供(gong)應(ying)。實(shi)現(xian)本(ben)地(di)電(dian)力(li)均(jun)衡(heng)需(xu)要(yao)電(dian)池(chi)管(guan)理(li)單(dan)元(yuan)（BMU）
，其中包含恩智浦的FS32K係列、支持功能安全的電源管理IC、支持無軟件電池組的BMS網關，以及提供電池狀態值的高精度模擬前端等。

結語

電動汽車越來越普及
，因此需要開發大量安全可靠的充電站。

恩en智zhi浦pu在zai電dian源yuan轉zhuan換huan以yi及ji安an全quan數shu據ju交jiao易yi和he設she備bei身shen份fen驗yan證zheng方fang麵mian有you著zhe豐feng富fu的de經jing驗yan。在zai電dian動dong汽qi車che充chong電dian中zhong，這zhe兩liang個ge領ling域yu以yi一yi種zhong新xin的de方fang式shi結jie合he在zai一yi起qi。

評(ping)估(gu)套(tao)件(jian)和(he)參(can)考(kao)設(she)計(ji)的(de)數(shu)量(liang)逐(zhu)漸(jian)增(zeng)多(duo)
，可(ke)覆(fu)蓋(gai)交(jiao)流(liu)及(ji)直(zhi)流(liu)充(chong)電(dian)站(zhan)的(de)大(da)部(bu)分(fen)需(xu)求(qiu)，恩(en)智(zhi)浦(pu)願(yuan)意(yi)為(wei)製(zhi)造(zao)商(shang)和(he)服(fu)務(wu)提(ti)供(gong)商(shang)出(chu)謀(mou)劃(hua)策(ce)，為(wei)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)行(xing)業(ye)的(de)快(kuai)速(su)增(zeng)長(chang)提(ti)供(gong)支(zhi)持(chi)。

EdgeLock、Kinetis
、MIFARE、MIFARE標識、NXP和NXP標識是恩智浦公司的商標。Arm和Cortex是Arm Limited（或其子公司）在美國和/或其他地區的商標或注冊商標。相關技術可能受到某個或所有專利、版權、設計和商業秘密的保護。保留所有權利。Azure是微軟公司的注冊商標。Bluetooth®字標和標誌是Bluetooth SIG的注冊商標，恩智浦半導體對任何此類標誌的使用均經過許可。所有其他產品或服務名稱都是其各自所有者的財產。

作者：

Mark Swinburn

恩智浦半導體EMEA電動車充電設備與智能家電部門負責人

Mark在電子設計領域擁有30多年的工作經驗，過去十年
，他在恩智浦主要負責MCU、連接和信息安全業務。

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