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近年来，在能源转型的战略驱动下，我国新能源汽车的保有量持续攀升，并直接推动了充电桩市场的快速增长。据中国充电联盟（EVCIPA）统计数据显示，2024全年，我国充电基础设施增量为422.2万台，新能源汽车国内销量1158.2万辆，充电基础设施与新能源汽车继续保持快速增长，桩车增量比约为1：2.7 。此外，截至2024年底，我国充电基础设施累计数量为1281.8万台，同比上升49.1% ，市场前景一片繁荣。 然而，随着国际贸易壁垒高企与国内内卷态势加剧，在此繁荣的市场中，充电桩厂商们亦面临着新的挑战。为提升产品竞争力，充电桩厂商亟需通过降本增效来应对市场竞争压力，同时还需加大对国产元器件的应用比例，以增强供应链的稳定性和安全性。例如，数字隔离器作为充电桩中的“安全守护者”，推进其国产化不仅能够降低对进口元器件的依赖，还能更好地满足本土化需求，为行业的可持续发展提供有力支撑。 充电桩不可或缺的安全需求：数字隔离器 在汽车充电桩的电气系统中，数字隔离器是确保充电桩在各种复杂电气环境和恶劣工况下安全、稳定运行的核心元器件之一，其主要负责将不同电压等级的电路隔离，以防止强电电路对弱电电路造成干扰和损坏，并保障弱电电路的控制信号能准确地传输至强电电路中。 · 电气隔离方面 ，充电桩工作时，内部的充电模块会产生高电压与大电流，若这些强电信号直接接触到负责控制和通信的弱电电路，则极易导致芯片烧毁，致使充电桩失去正常工作的能力。而数字隔离器凭借着二氧化硅（SiO2）与聚酰亚胺（PI）等具备极高电阻率和介电性能的绝缘材料，拥有着极高的隔离电压，可实现有效的电气隔离，避免充电桩系统瘫痪引发电气火灾等严重后果。 · 信号传输方面 ，充电桩工作时，内部的充电模块需要与控制模块进行高精度、高速度的信号交互，以实时监测充电过程中的电流、电压以及温度等参数，使控制系统能够及时根据充电状态调整充电策略，实现高效、安全的充电过程。而数字隔离器凭借其出色的抗干扰能力，能在此过程中保证数据信号在不同电路之间稳定传输，避免因信号失真和电磁干扰引发电气安全事故。 数字隔离器在充电桩中的应用方案简示图 例如，在上图所示的应用方案中，CMT860XX隔离驱动芯片 是保障低压控制电路稳定、安全地控制高压功率电路的核心元器件，其不仅可支持高达5.75kV的隔离电压，还可高效抑制共模噪声（CMTI＞150 kV/us），避免电磁干扰（EMI）导致控制信号失真。此外，CMT860XX还具备着4A峰值拉电流，6A峰值灌电流输出的能力，可高效控制开关器件（如IGBT、SiC MOSFET），实现高效功率因数校正，并抑制米勒效应导致的误开通现象。 CMT812X、CMT804X系列基础数字隔离芯片 支持高达5kV的隔离耐压与150Mbps的最大速率，可确保通信模块能准确地传输数据信息，其不仅可用于隔离两个电源控制模块DSP之间的电气连接，还可用于隔离电源控制模块DSP与人机交互控制与计费单元之间以及电源控制模块DSP与汽车BMS系统之间的电气连接，并确保这些模块之间能实现准确、实时的通信和交互。 CMT1300、CMT1311等隔离运放芯片 通常应用在充电桩中的PFC电路和DC-DC电路中，以阻断高压母线与低压控制电路（MCU/DSP）的直接连接，防止触电风险及设备损坏，并同时将高压母线的电流信号精准转换为低压控制电路（MCU/DSP）可处理的数据信号，满足环路控制需求，确保充电桩系统的稳定运行。 展望未来，随着充电桩市场需求的持续扩大和国产数字隔离器技术的不断进步，国产数字隔离器在中国充电桩产业链中的应用前景将更加广阔。国产数字隔离器不仅在性能上逐步媲美甚至超越国际品牌，更在成本控制和供应链稳定性上展现出显著优势，这不仅有助于我国充电桩厂商在激烈的市场竞争中脱颖而出，也为我国新能源汽车产业的自主创新和可持续发展提供了坚实的技术支撑，推动整个行业向更高水平迈进。 参考数据来源：中国充电联盟，2024年全国电动汽车充换电基础设施运行情况https://mp.weixin.qq.com/s/WYrM2YdywHRaZR79Ku6dZw

随着电动汽车的普及，充电桩作为电动出行的重要基础设施，正逐渐成为城市交通不可或缺的一部分。然而，如何确保充电桩在提供高效、稳定充电的同时，确保用户的安全和设备的可靠性，成为了行业关注的焦点。在这一过程中，光电耦合器（光耦）作为关键元件，发挥着不可或缺的作用。 光耦是什么？ 光耦是一种电气隔离器件，通过内部的发光二极管（LED）和光敏接收器，将输入信号转化为光信号进行传输，实现电路间的隔离。这种设计不仅能有效避免高电压对低电压电路的影响，还能提升系统的抗干扰能力，确保信号的稳定传输。 光耦在充电桩中的关键应用 电气隔离与安全保护： 在充电桩的工作过程中，交流电和直流电的转换是核心环节。光耦可以实现高压和低压电路之间的有效隔离，保护控制电路免受高电压影响。这一特性在充电桩发生故障时尤为重要，可以有效避免因电流波动或短路引发的设备损坏和安全隐患。 精准的信号传输： 充电桩需要实时监控电流、电压、充电状态等多个参数，以便于提供最佳的充电体验。光耦能够快速、准确地将控制信号传递给主控制器，确保充电桩能够迅速做出反应。例如，在用户接入充电桩后，光耦能够迅速传递信号，使得充电桩立即进入充电状态，从而提升用户体验。 抗干扰能力： 充电桩常常安装在复杂的电磁环境中，容易受到周围设备的电磁干扰。光耦通过光信号传输的特性，能够有效抵御电磁干扰，确保信号的稳定性。这使得充电桩在各种环境下都能可靠运行，保障用户的安全充电体验。 提高充电效率： 光耦在信号传输过程中具有低延迟和低功耗的特点，使得充电桩在电流切换时反应迅速，提升了充电效率。无论是在高峰时段还是在负载较重的情况下，光耦都能够确保充电桩高效稳定地工作，满足用户的充电需求。 便于智能化管理： 随着物联网技术的发展，智能充电桩成为未来趋势。光耦能够帮助充电桩实现与云端管理系统的高效通信，保障数据的准确传输。在充电过程中，光耦可以有效隔离充电桩内部的高压电路与控制系统，使得充电桩能够安全地接入网络，实现远程监控、故障诊断和数据分析等智能管理功能。 晶台光耦产品的优势 高安全性： 光耦提供的电气隔离保护，显著降低了用户和设备的安全风险。 高可靠性： 光耦在高频和高电流环境中保持稳定的信号传输，提高了充电桩的可靠性。 低功耗： 光耦的低功耗特性，有助于提升充电桩的整体能效。 灵活适用性： 光耦可广泛应用于不同类型的充电桩系统中，满足多样化的市场需求。 光耦在充电桩中的应用，既提升了系统的安全性与可靠性，又为充电桩的智能化发展提供了坚实的技术支持。随着电动汽车行业的不断发展，光耦的优势将愈加明显，助力充电桩技术的创新与进步。

随着全球对可持续发展的日益关注，新能源技术作为替代传统能源的重要选择，正迅速发展并深入各个领域。在这一技术革新的浪潮中，嵌入式技术作为关键的智能化解决方案，正在为新能源行业的发展注入新的动力和创新。 米尔嵌入式处理器在新能源行业应用 米尔嵌入式处理器模组在新能源行业主要在能量管理系统EMS、储能变流器PCS、电池管理系统BMS、逆变器数据采集器、新能源充电桩等产品上应用。 能量管理系统（EMS） ：是储能系统的决策中枢，充当“大脑”角色。通过数据采集、智能控制和优化调度，提高能源利用效率、降低运营成本，并确保系统的安全性和可靠性。EMS的应用场景广泛，大到大型储能电站和工商业储能应用，小到户用智能能源管理网关，EMS提供发电量预测、电网交易、削峰填谷等功能。 米尔储能EMS方案推荐 储能变流器PCS ：实现直流电芯与交流电网之间的双向能量传递的重要设备。在智能化和大数据的发展背景下，PCS被要求实现越来越丰富的网络通讯、远程监控以及在线升级等功能，于是催生了嵌入式模组在PCS通讯模块中的需求。 米尔储能PCS通讯模块方案推荐 电池管理系统BMS ：担任储能系统中的感知角色，主要功能是监控电池储能单元内各电池运行状态，保障储能单元安全运行。储能BMS因为电池组规模庞大，大多都是三层架构，在从控（BMU）、主控（BCU）之上还有一层总控（BAU）。BAU汇集所有BCU的信息，负责整个电池储能系统的运行状态监视和电池容量的估算，并与储能变流器、上层监控通信。 米尔储能BAU总控方案推荐 逆变器数据采集器 ：逆变器数据采集器是光伏发电系统中用于监控和采集光伏组件性能数据的关键设备。它通常与光伏逆变器、气象站、电表和其他传感器配合使用，以收集光伏系统的运行状态和性能数据，并通过网口或者无线模块上传至上级监控系统或者云平台。 米尔逆变器数据采集器方案推荐 新能源充电桩 ：充电桩专门为电动汽车和插电式混合动力汽车设计的设备，通过连接电网和车辆，提供安全、高效的充电服务。分为交流充电桩和直流两大类型，支持智能管理、远程监控及多种支付方式，广泛应用于居住区、商业区、公共停车场和企业园区，推动电动车普及和可再生能源利用。 米尔充电桩方案推荐 总结： 中国新能源行业在过去几年取得了显著成就，未来发展前景广阔，嵌入式技术将继续推动新能源行业的发展，米尔电子作为领先的嵌入式模组厂商，推出以上一系列创新的技术与产品，不仅满足了新能源多元化的市场需求，也为新能源行业提供更可靠、更高效的解决方案。

5月22日~24日，第三届上海国际充电桩及换电站展览会(CPSE)在上海汽车会展中心举行，飞凌嵌入式以“聚焦充电桩主控智造·赋能车桩智联”为主题参展，与来自全国的客户朋友及行业伙伴一同交流分享，展位号Z15。 作为国内较早从事嵌入式技术的企业，飞凌嵌入式多年来积极探索嵌入式技术在电力行业的应用，聚焦充电桩主控智造、赋能车桩智联，助力锂电装备制造业发展与储能数字化升级。 在展会现场，飞凌嵌入式展示多款嵌入式核心板、开发板、充电桩TCU以及储能EMS网关产品和动态演示方案，吸引了现场观众的驻足参观，飞凌嵌入式的工作人员也热情地向每一位参观者介绍了公司的核心技术和创新产品。 在充电桩主控智造方面，飞凌嵌入式的TCU产品备受关注，如FCU1103、FCU1202、FCU2401等，通过技术创新能够提升充电桩的计算运行效率，增强其安全性和可靠性，为新能源汽车的普及提供了有力支持。 在光充储方面，飞凌嵌入式的工商业储能EMS网关FCU2601展示了在智能电网体系中的重要作用，产品综合考虑到了储能行业不同场景的差异化需求，在硬件、防护、认证、软件等方面都做了充分的准备，以确保产品的适用性、稳定性和可靠性。 本次展会，飞凌嵌入式与众多客户和行业伙伴进行了深入的交流和合作洽谈，达成了多项合作意向。飞凌嵌入式将继续致力于嵌入式技术的研发和应用，聚焦充电桩主控智造，赋能车桩智联。

随着近年来电动车市场的逐渐普及，充电桩的供应需求也如雨后春笋般的蓬勃发展。根据国外调研机构Marketdecipher所发布的报告内容，全球充电桩的市场价值在2021年为160亿美元，预计到2032年底则将高达到920亿美元，这也表示，在2022年至2032年的10年间，全球充电桩的年复合增长率将会是惊人的20.8%。 图片出处：Marketdecipher 另外值得注意的是，JD Power则在2023年5月发布的新闻稿中提到，目前仍有20.8%的消费者表示他们仍会遇到无法正常使用的公共充电器。 充电桩常见类型、基本架构及消费者常见问题 充电桩常见类型 慢充（AC交流电）充电桩：大多使用在车库、停车场，透过车载充电器将交流电转换成直流电进行电池充电；所需的充电时间相对较长。 快充（DC直流电）充电桩：主要常见于公共充电站，不需经过车载充电机转换，即可进行电池充电；因此充电时间相对较短。 充电椿 的基本架构及充电流程 充电椿 的基本架构一般如下图所示，除了AC-DC转换与DC供电，还需透过云端进行识别与通讯认证，其充电的基本流程大致如下： ▲插上充电电缆。 ▲透过连网，充电桩确认电动车充电模式与安全设定。（包含认证及付款等相关流程） ▲开始充电。（全程监测充电过程） ▲充电完成后，充电桩实时断电并断开充电电缆。 ▲发送通知，充电桩指示灯、APP推播等方式通知用户已充电完成。 图片出处：EV charging standards: Ensuring compatibility and safety in the charging process (farnell.com) 常见问题 随着电动车充电需求的日益普及，不同款式的DC快充充电桩，可能会因为兼容性不佳而产生各种问题。以下便是2023年Car and Driver美国汽车爱好者杂志，在美国各地监测数据统计后，所归纳出的电动车充电失败的常见原因。 Station connectivity (充电站联机问题) Internal station faults or errors（内部故障或错误） Charging connector or cable（充电连接器或电缆） Credit-card reader（支付问题） Display screen（显示屏幕） 百佳泰团队就曾在路测过程中发现，某厂牌的电动车在透过公共充电桩充电时发生启动后无法立即开始充电、需要等待较长时间(大约45~60秒)才能开始充电的状况。 类似的电动车充电问题的频繁发生不仅造成车主在使用上的不便与负面观感，也容易造成车辆的损坏风险。为协助客户有效因应目前市场多元且复杂的使用环境，百佳泰服务团队可依据车厂及充电桩厂商在开发阶段的不同环境状况，提供相对应的客制化验证测试方案。例如，我们可以尝试以充电桩为核心去确认与不同车款的兼容性、或是以特定车款为主体，与不同充电桩的兼容性进行确认；再搭配不同用户情境仿真以及Benchmark验证，进行兼容性与用户情境仿真验证，确保充电功能的正常运作，进而减少车主抱怨。