電動汽車在全電化社會中扮演著關(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、更低的維護需求以及更短的充電時間。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行，適用于夜間充電或車輛長時間停放的場所。相比之下，直流充電能夠更快地補充電池電量，這對于長途旅行至關(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3000萬個交流充電樁*。為了經(jīng)濟高效地部署并可靠地運行這些交流充電樁，連接技術(shù)至關(guān)重要。

經(jīng)濟可靠的交流充電樁

圖2：傳統(tǒng)壁掛式充電樁，各個模塊安裝在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)軌上并需要手動接線。人工組裝和接線過程耗時費力、成本高昂，而且容易出錯。

更好的方案是將盡可能多的功能直接集成到PCB上，這樣既能減少手動接線和降低錯誤率，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，具備自動相位切換功能

圖4：自動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汽車充電。配備自動相位切換功能的壁掛式充電樁可通過分階段充電實現(xiàn)能量最大化利用：先以1.3kW單相模式啟動充電；當(dāng)功率需求增大時，自動切換至三相模式。結(jié)合電池儲能系統(tǒng)，可將多余的太陽能儲存起來，供日后電動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11kW充電樁的成本約為1375歐元，其中安裝費用大約375歐元，接近總成本的30%，并且安裝人員往往時間緊迫，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，以實現(xiàn)均衡負載分配。

對于截面積不超過6mm2（有時為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線方式，以實現(xiàn)效果出色的設(shè)備集成。

安裝多個充電樁時，必須將電源從一個充電樁連接到另一個充電樁。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)計可防止錯誤，實現(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)境下進行。節(jié)省空間的連接技術(shù)對于實現(xiàn)快速接線至關(guān)重要。對此，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）信號來實現(xiàn)的。這些通信過程使車輛能夠啟動、監(jiān)控和停止充電。接近導(dǎo)引線（PP）觸點可識別電纜電流容量，確保安全充電。這些信號的工作電壓最高為12V，電流為毫安級。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和藍牙進行無線通信：

LTE（蜂窩網(wǎng)絡(luò)）：通過后端系統(tǒng)實現(xiàn)遠程監(jiān)控/控制、故障報告和計費功能。

WLAN：本地配置與智能家居集成。

藍牙：快速認證和短距離設(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板對板或板對線連接器（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)對極端氣候條件，因此連接器必須符合IEC 61851-1標準，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)生相對位移。Phoenix Contact FS系列浮動連接器可補償高達0.7mm（x/y軸方向）和0.6mm（z軸方向）的公差。

圖7：堅固耐用的FS 0.635浮動連接器具有寬容差范圍，可確保與通信模塊和人機界面（HMI）之間實現(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)試過程中接線松動或錯誤而導(dǎo)致的故障。高品質(zhì)、長期穩(wěn)定的觸點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。