G3-PLC技术解决电动车充电智能化的挑战

EMC抑制

在G3-PLC收发器推出之前，电磁兼容性(EMC)一直是困扰PLC用于户外通信的主要障碍。然而，由于G3-PLC系统工作在较低频率(500kHz以下)，并且针对全球的智能电网设计，克服了EMC这一难题。实际上，初步试验已经显示在低频带(500kHz)，EMC水平低于CISPR-25的限制门限，随后的大量试验也证明了这一点。

联合干扰与串扰

通常情况下，充电站会对平行排列的多台电动车充电，一旦发生通信误码，将会造成计费错误。因此，联合干扰和串扰成为EV-EVSE网络主要关心指标。汽车行业最初考虑在这一应用中采用无线通信方案，但事实证明这一方案无法保证可靠的联合充电。

PLC确保为正在充电的EV正确计费，采用G3-PLC技术解决这一问题。EVSE开关断开时，无法进行通信(图2)，保证在具有多条充电线路的EVSE中无法通过开路触点通信或在充电线路之间通信。这一功能在新近的ISO 15118 PT4试验中得到了进一步证实，试验中将G3-PLC信号增大到正常工作水平的10倍，以引入串扰。在标称条件乃至更嘈杂的工作条件下，未检测到串扰。

图2. 采用G3-PLC时，发送和接收信号表明开路触点之间没有通信数据

全球化方案是汽车制造商的关键目标，G3-PLC系统已经在全球多个地区经过广泛测试，工作在10kHz至500kHz各国授权的许可频带。为了支持许可频带的地区差异，Maxim G3-PLC方案提供可编程功能，以满足部署区域的规定。由此，欧洲电力公司的试验中，将G3-PLC系统编程在CENELEC A波段(最高95kHz)；美国测试中，则将G3-PLC设置在FCC频带(最高490kHz)，日本则设置在ARIB频带(最高450kHz)。

工作于控制线

工作在控制线时，G3-PLC收发器需要克服更多的设计挑战。为了满足SAE J1772规范，工作在控制线时需要注意两个关键因素：超低电压与耦合问题，以避免PWM干扰。考虑到G3-PLC系统的坚固特性，工作在低压(及小电流)条件不成问题。图3表明，可正常工作在500mV以下，不会出现丢包，也无需重发。

图3. 控制线上电感耦合的G3-PLC信号波形，表明其支持PWM和PLC通信

另外，还须注意避免PWM信号过载(对摆率造成不利影响)，并避免来自1kHz、12V信号的PWM谐波。为确保PWM信号频带与G3-PLC传输频带不发生重叠，G3-PLC系统设置工作在150kHz以上。为确保PWM摆率在系统限值的范围内,优先考虑电感耦合(优于电容耦合)。

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