电动车充电智能化挑战 G3-PLC技术解决

　　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ISO15118PT4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，MaximG3-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CENELECA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SAEJ1772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。

　　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）。

　　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

　　多功能性带来更多可能

　　G3-PLC方案作为交流电源方案已经在全球范围的众多电力公司进行广泛测试。SAE赞助进行的试验结果表明：G3-PLC系统能够以零误码发送数千万条汽车用电数据。由于G3-PLC系统可工作在加电和非加电线路（交流电网、控制线、CAN或任何介质），能够提供值得信赖的可靠性保障。

　　G3-PLC方案对高级电表基础架构（AMI）非常重视，为交流电网上的EV-EVSE通信开启了一扇新的大门：G3-PLC系统能够与电表直接通信。图4所示为G3-PLC能够支持的完备生态系统。预计家庭中的EVSE将具有独立、专用的断路器，提供与外部电源断路器的直接通路，避免相差的影响。

　　图4.EV至电力公司的G3-PLC通信路由

　　部分电力公司在汽车厂商提出要求之前已经为G3-PLC系统增加了IPv6寻址。实际上，正如StephenShankland在ZDNet发表的文章所述，IPv4地址几乎已经耗尽，所以支持IPv6成为当务之急。G3-PLC方案采用6LowPAN压缩方案，确保支持真正的IPv6寻址。G3- PLC采用真正的IPv6组网后，PHY和MAC不确定能源管理的解决方案能够在网络上无缝切换。