一、摘要

充电桩是电动汽车的电站，其功能类似于加油站里面的加油机。直流充电桩主要安装在大型充电站内，以三相四线制的方式连接电网，能够提供充足的电力，输出的电压和电流调整范围大，俗称“快充”。在充电的同时，充电桩显示屏上能够显示电量、费用、充电时间等数据，这里就需要用到通信协议。

图1直流充电桩与电动汽车

二、系统介绍

直流充电桩主要涉及三类通信：直流充电桩与电动汽车通信、直流充电桩内部设备的通信、直流充电桩与周围其他设备（如控制中心）之间的通信。

图2直流充电桩控制电路通信方案

直流充电桩与电动汽车之间通信。根据GB/T20234.3-2015，直流充电桩与电动汽车的通信通过CAN协议进行，因此每一个直流充电插头都必须包含CAN接口，一桩多充的充电桩则会有多个CAN接口。如图2所示。

直流充电桩内部功能单元之间通信。例说由于检测充电电量的多功能智能电表，一般智能电表自带RS485接口，电表与主板之间的通信通过RS485实现；又如主板一般通过CAN通信通知充电模块开始或结束充电。如图2所示。

直流充电桩与周围其他设备之间的通信。例如一个充电站一般配备一定数量的充电桩时，充电站、充电桩及其他电网设备、管理设备之间需要交换数据来达到配网自动化管理。由于目前行业内也未形成统一的通信标准，为了保持充电桩接入网络的灵活性，常见的做法是在控制板上预留几种主流的通信接口，以适应不同通信网络要求。

三、通信方案

由以上方案可知，除了充电站网络布局之外，对于CAN隔离收发器和RS485隔离收发器，充电桩并不过分要求通信接口模块的节点数、通信速率等基础功能，但不可忽视以下几个方面的性能：

电磁敏感性：直流充电桩周围存在的大功率开关元件产生大量电磁干扰，通信模块要能够有效抵御恶劣的电磁环境。

总线防护：直流充电桩与电动汽车通过CAN总线进行通信时，还需考虑总线防护，因为充电接口会不断地与不同的汽车连接、断开，这个过程中CAN总线极有可能产生瞬态电压、ESD，若无防护，CAN通信接口极易损坏。

环境温度：直流充电桩工作于室外，环境温度一般为-20℃~+50℃；部分散热不良处温度可能达到75℃以上。因此，通信接口模块要能适应严苛的工作温度。

故障率：通信接口模块直接关系到直流充电桩充电功能，故要求通信接口模块故障率极低，同时一旦接口模块损坏，可以及时方便地进行维修。

图3CAN离收发模块TD501DCANH3

图4RS485隔离收发模块TD501D485H

四、通信方案说明

直流充电桩应用中的通信接口设计，主要考虑其抗干扰能力，因此推荐使用隔离收发模块。金升阳CAN/RS485隔离收发模块集成收发芯片、隔离芯片及DC/DC隔离电源于一体，金升阳两款隔离通信接口模块TD501DCANH3和TD501D485H，的电磁敏感性、总线防护、宽环境温度范围、低故障率等特性，直流充电桩各方面要求。