電動(dòng)汽車在全電化社會(huì)中扮演著關(guān)鍵角色，為可持續(xù)未來鋪平道路。然而，其普及程度離不開廣泛覆蓋的充電樁、更低的維護(hù)需求以及更短的充電時(shí)間。而改善這些因素則高度依賴于電氣連接技術(shù)。

全球所需的充電樁數(shù)量正持續(xù)攀升。交流（AC）充電與直流（DC）充電共同推動(dòng)著這一增長。交流充電通常通過家用壁掛式充電樁或公共交流充電樁進(jìn)行，適用于夜間充電或車輛長時(shí)間停放的場所。相比之下，直流充電能夠更快地補(bǔ)充電池電量，這對(duì)于長途旅行至關(guān)重要。

圖1：交流與直流充電的比較（圖源：Stock.Adobe）

交流充電樁與直流充電樁的比例約為10:1，具體比例和所在地區(qū)有關(guān)。到2030年，僅歐洲就需要新增超過3000萬個(gè)交流充電樁*。為了經(jīng)濟(jì)高效地部署并可靠地運(yùn)行這些交流充電樁，連接技術(shù)至關(guān)重要。

經(jīng)濟(jì)可靠的交流充電樁

圖2：傳統(tǒng)壁掛式充電樁，各個(gè)模塊安裝在DIN導(dǎo)軌上（圖源：Phoenix Contact）

模塊化充電樁通常包含電源、交流充電控制器、接觸器、電能表、通信模塊和剩余電流監(jiān)測裝置等組件，這些組件安裝在DIN導(dǎo)軌上并需要手動(dòng)接線。人工組裝和接線過程耗時(shí)費(fèi)力、成本高昂，而且容易出錯(cuò)。

更好的方案是將盡可能多的功能直接集成到PCB上，這樣既能減少手動(dòng)接線和降低錯(cuò)誤率，又能使壁掛式充電樁更緊湊。PCB安裝元器件來源廣泛，通常比獨(dú)立模塊更具成本效益。

圖3：基于PCB的壁掛式充電樁，可顯著減少接線工作量（圖源：Phoenix Contact）

光伏余能充電，具備自動(dòng)相位切換功能

圖4：自動(dòng)相位切換功能可以最大化利用光伏能源（圖源：Phoenix Contact）

光伏余能充電技術(shù)利用多余的太陽能為電動(dòng)汽車充電。配備自動(dòng)相位切換功能的壁掛式充電樁可通過分階段充電實(shí)現(xiàn)能量最大化利用：先以1.3kW單相模式啟動(dòng)充電；當(dāng)功率需求增大時(shí)，自動(dòng)切換至三相模式。結(jié)合電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，可將多余的太陽能儲(chǔ)存起來，供日后電動(dòng)汽車充電或家庭用電使用。

安全快速的現(xiàn)場安裝

圖5：橙色杠桿式連接技術(shù)使操作更加直觀；高彈簧力可確保連接牢固可靠（圖源：Phoenix Contact）

在歐洲，11kW充電樁的平均投資約為每千瓦125歐元，這意味著一個(gè)11kW充電樁的成本約為1375歐元，其中安裝費(fèi)用大約375歐元，接近總成本的30%，并且安裝人員往往時(shí)間緊迫，無暇查閱說明書。在這樣的背景下，直觀、安全的快速連接技術(shù)具有明顯優(yōu)勢。對(duì)于電網(wǎng)連接（單相、雙相或三相），建議采用三相接線方案，以實(shí)現(xiàn)均衡負(fù)載分配。

對(duì)于截面積不超過6mm2（有時(shí)為16mm2）的導(dǎo)線，帶杠桿式操作的PCB接線端子是理想選擇。橙色杠桿使連接操作一目了然、無需工具且快速便捷。杠桿位置可直觀確認(rèn)連接狀態(tài)，省去額外檢查步驟。高彈簧力可確保長期接觸可靠性。Phoenix Contact LPT系列涵蓋2.5mm2至25mm2導(dǎo)線截面積，提供水平與傾斜兩種進(jìn)線方式，以實(shí)現(xiàn)效果出色的設(shè)備集成。

安裝多個(gè)充電樁時(shí)，必須將電源從一個(gè)充電樁連接到另一個(gè)充電樁。帶有QPD和PRC連接器的預(yù)組裝電纜可簡化該過程。其編碼設(shè)計(jì)可防止錯(cuò)誤，實(shí)現(xiàn)快速安全的連接。

圖6：通過PRC系列防水防塵連接器為多個(gè)壁掛式充電樁供電（圖源：Phoenix Contact）

節(jié)省空間的內(nèi)部接線

內(nèi)部接線在制造商的受控環(huán)境下進(jìn)行。節(jié)省空間的連接技術(shù)對(duì)于實(shí)現(xiàn)快速接線至關(guān)重要。對(duì)此，推入式PCB端子和連接器是首選方案。Phoenix Contact提供全面的信號(hào)和電源連接產(chǎn)品系列，支持垂直、水平和傾斜方向，具備出色的靈活性。

電動(dòng)汽車與交流充電樁之間的通信過程，是通過充電電纜中的控制導(dǎo)引線（CP）傳輸脈寬調(diào)制（PWM）信號(hào)來實(shí)現(xiàn)的。這些通信過程使車輛能夠啟動(dòng)、監(jiān)控和停止充電。接近導(dǎo)引線（PP）觸點(diǎn)可識(shí)別電纜電流容量，確保安全充電。這些信號(hào)的工作電壓最高為12V，電流為毫安級(jí)。采用Push-X技術(shù)的緊湊型連接器是這類低壓連接的理想選擇。Push-X技術(shù)支持柔性導(dǎo)體直接插入，并提供聲音反饋。

堅(jiān)固耐用的連接器，確保通信可靠

交流充電樁通常支持通過LTE、WLAN和藍(lán)牙進(jìn)行無線通信：

LTE（蜂窩網(wǎng)絡(luò)）：通過后端系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控/控制、故障報(bào)告和計(jì)費(fèi)功能。

WLAN：本地配置與智能家居集成。

藍(lán)牙：快速認(rèn)證和短距離設(shè)置。

這些功能通常集成在通信PCB上，可按需插拔。高引腳數(shù)的FINEPITCH板對(duì)板或板對(duì)線連接器（間距：0.635mm、0.8mm、1.27mm）可確?？煽拷佑|。安裝在室外的充電樁需應(yīng)對(duì)極端氣候條件，因此連接器必須符合IEC 61851-1標(biāo)準(zhǔn)，能夠承受-25°C至+55°C的溫度范圍。熱效應(yīng)可能導(dǎo)致連接器產(chǎn)生相對(duì)位移。Phoenix Contact FS系列浮動(dòng)連接器可補(bǔ)償高達(dá)0.7mm（x/y軸方向）和0.6mm（z軸方向）的公差。

圖7：堅(jiān)固耐用的FS 0.635浮動(dòng)連接器具有寬容差范圍，可確保與通信模塊和人機(jī)界面（HMI）之間實(shí)現(xiàn)可靠、長期的數(shù)據(jù)交換。

充電樁還可能配備其他有線接口：USB-A/C接口用于固件更新和診斷，RJ45接口用于LAN連接。Phoenix Contact提供全系列現(xiàn)場組裝的RJ45連接器、跳線電纜和USB解決方案。

結(jié)語

合適的連接技術(shù)可防止因調(diào)試過程中接線松動(dòng)或錯(cuò)誤而導(dǎo)致的故障。高品質(zhì)、長期穩(wěn)定的觸點(diǎn)可確保充電樁和壁掛式充電樁即使在惡劣條件下也能可靠工作。