茶凳浅谈-使用QCA7006AQ 让电动汽车成为智慧电网的一环

news2024/10/7 8:31:33

前言:
智慧电网一词相信大家都已经耳熟能详。智能电网是指采用先进的电力技术和设备、信息与通信技术，系统地实现电网的智能型监测、分析和决策控制，支持新型能源发电和灵活优质用电，具有高自动化水平，并有一定自愈、互动功能的安全可靠、高效率电网。

注1

其中绿色交通，正是目前很夯的电动汽车以及充电桩了。我们就来了解下如何将汽车加入到智慧电网之中吧。

电动桩与电动车:
将充电桩也集成到智慧电网之中，需要收集这些信息。

充电桩管理	基于GIS的充电桩逼本讯息管理、分布、能力等信息
状态监控	电流、电压、开机状态、保护状态等数据采集与实时监控
充电监控	充电时输入输出电压、电流、电量、功率因数、充电时间、当前充电模式、充电机故障状态等数据采集与实时监控
汽车电池状态	汽车电池状态监控，如电池包基本信息、电池单体电压、电池单体温度、电池故障状态等信息

为了要得到汽车电池状态，电动车与电动桩之间必须要有个资料传输的界面。于是QCA7006AQ 就可以登场了。
在2022年5月的时候，高通推出电力线通信（PLC）产品——QCA7006AQ，旨在应对采用全球联合充电系统（CCS即Combined Charging System）的电动车充电站（又称电动车供电设备EVSE）的通信需求。于是，电动车在充电的时候就可以直接与智慧电网对接。

QCA7006AQ 符合车辆到电网（V2G）系统的 HomePlug Green PHY （HPGP）规范。可让汽车电池状态实时监控。另外集成智能电网功能让电动车能够通过即插即充对充电进行自动支付，让车辆在网络上实现无缝认证，协调电能在电网和家庭间充放电的时间和流向。车主就不需要做扫码开始充电以及付费的动作。还有个的功能。就是当电网停电或者负载大的时候，可以改变电能的流向，电动车充当电源对电网进行放电。

联网电动汽车充电

除了支持多种安全应用外，互联基础设施还为消费者和服务提供商带来了更多便利。例如，具有蜂窝连接的电动汽车充电站支持用户身份验证，以方便用户充电和支付，同时允许服务提供商提供无线软件更新并远程监控、诊断和排除充电站故障，以最大限度地减少停机时间。

美国大多数电动汽车和充电站都配备了电力线通信（PLC）技术，使车辆和充电站之间的通信能够支持智能充电应用。未来，用户还可以享受流媒体、游戏和其他娱乐，同时使用 HomePlug AV （HPAV）以高达 200Mbps 的数据速率充电。利用PLC HPGP通信的组合充电系统（CCS）还允许机组在需要时将电力反馈到能源网中，从而随著更多电动汽车进入市场，有助于平衡电力需求。

高通公司和BTC Power正在合作，将互联充电站带到其庞大的客户群中，包括充电点运营商，石油和天然气，便利店，零售中心，车队等。

注2
现在已经有PL20A/PL60A Automotive Evaluation Kit Based on QCA7005/QCA7006AQ Embedded

QCA7006AQ的关键事实如下：
• 符合 HomePlug Green PHY （HPGP）规范
• 完成 AEC-Q100 汽车 2 级认证
• 环境工作温度范围为 -40°C 至 +105°C
• 支援两个主机通信界面SPI和乙太网
• 与QCA7005引脚相容，目前几乎所有电动汽车系列和市场上大多数EVSE都用QCA7005
• 紧凑型 8x8mm 封装 QFN68，间距为 0.4mm
• 支援智慧电网应用中的高级双向通信
• 固件支援可选的 HomePlug AV 支援，以及具有 200 Mbps PHY 速率（乙太网 95 Mbps UDP 输送量）的 HomePlug GreenPHY

结语:

透过小小的芯片QCA7006AQ，让电动汽车可以直接与智慧电网对接。一方面可以实时监控电动车电池的状态，确保用电安全，一方面可以成为电网中的一个小储存站，需要时可以回送电力给电网，省钱又环保。而且选择HomePlug AV支援的话，可以边充电边追剧了。
随著充电桩、电动车的普及，家庭式的、社区式的充电设备也必定会多起来。如果这些装置没有加入智慧电网来实时间控的话，一个不小心就会酿成电线走火，电池爆炸等意外的。

注1: 智慧电力智能电网解决方案_找方案的博客-CSDN博客

注2: CES 2023: Qualcomm Technologies collaborates with transportation stakeholders for safer, more sustainable roadways | Qualcomm

Q&A:

1. 为何要使用QCA7006AQ?

Tesla 在用。美国大多数电动汽车和充电站都配备了电力线通信（PLC）技术

2. 中国制造适合使用QCA7006AQ吗?

不适合。中国电动汽车与充电站的通讯，以CAN为主。

3. 电动汽车加入智慧电网有何优势。

智慧电网会实时监控家庭用电状况，以及整个电网的负载。可以避免因为电动汽车的电池故障导致的灾害。回收电动车内的电池也可省钱。

4. QCA7006AQ还有甚么优势?

具备Ethernet 以及SPI 接口，可轻松与其他MCU对接。

符合AEC-Q100 规范

可以对智慧电网进行双向传输。