交流充电桩控制板与电动汽车的车载OBC之间的通信协议是什么?

交流充电桩控制板与电动汽车车载 OBC（车载充电机）之间的通信不依赖传统意义上的 “软件协议”（如 CAN、以太网协议），而是通过硬件信号交互实现，核心遵循标准 GB/T 18487.1《电动汽车传导充电系统 第 1 部分：通用要求》中定义的控制导引电路（CP/CC 信号机制）。这种通信方式以 “模拟信号 + 电平变化” 为核心，无需复杂的协议栈，仅通过信号特征传递充电状态与功率需求，具体机制如下：

一、核心通信信号：CP（控制引导）与 CC（连接确认）

两者通过充电枪内的专用引脚（CP 针与 CC 针）建立物理连接，分别承担 “功率协商” 与 “连接状态检测” 功能，形成完整的通信闭环。

1. CC 信号（Connection Confirmation，连接确认）

• 功能：检测充电枪与车辆接口的物理连接状态（是否完全插入、线缆是否正常），是启动充电的前提。

• 原理：基于 “电阻识别” 机制 ——

• 充电枪与车辆接口完全连接时，CC 回路会接入一个标准电阻（通常为 1kΩ±10%，由车辆端提供），交流桩控制板通过检测该电阻值判断连接有效性：

• 电阻在正常范围（0.9kΩ-1.1kΩ）→ 判定 “连接可靠”，允许进入充电准备阶段；

• 电阻过大（如＞2kΩ，可能因连接松动）或无穷大（断开）→ 判定 “连接异常”，禁止充电并提示故障。

• 特点：被动检测信号，无需主动通信，仅通过硬件回路电阻值传递状态。

2. CP 信号（Control Pilot，控制引导）

• 功能：实现 “桩 - 车” 双向交互，传递充电允许状态、更大允许功率及故障信号，是核心控制信号。

• 原理：基于 “PWM 方波信号” 的占空比与电平变化传递信息，分为三个阶段：

• 占空比 10% → 允许功率≤1.4kW（小功率模式，如便携式充电）；

• 占空比 50% → 允许功率≤7kW（家用单相交流桩主流模式）；

• 占空比 90% → 允许功率≤11kW（三相交流桩模式）；

• OBC 接收到占空比信号后，会将自身输出功率限制在桩体允许范围内，避免过载。

• 待机阶段：交流桩控制板输出 12V、占空比 5% 的 PWM 方波（频率 1kHz），表示桩体就绪但未允许充电；

• 充电准备阶段：车辆 OBC 就绪后，通过内部电路将 CP 信号下拉至 9V（表示车辆准备完成），桩体检测到 9V 信号后，确认 “车 - 桩均就绪”；

• 充电阶段：桩体通过调整 PWM 方波的占空比，向 OBC 发送 “更大允许充电功率”：

• 故障阶段：若桩体检测到漏电、过温等故障，立即将 CP 信号从方波切换为0V 低电平，OBC 识别到低电平后，立即停止充电，实现 “故障联动保护”。

• 特点：主动控制信号，通过模拟信号的波形特征传递功率指令，无需软件协议解析，响应速度快（毫秒级）。

二、与传统通信协议的区别

• 无软件协议栈：不依赖数据包、帧结构或协议解析，仅通过硬件电路的电阻、电压、波形变化传递信息，降低了复杂度和成本；

• 实时性更强：CP 信号的占空比变化或电平切换可在毫秒级完成，OBC 能立即响应（如调整功率或停止充电），适合安全相关的快速控制；

• 标准化程度高：GB/T 18487.1 严格规定了 CP/CC 信号的电压范围、电阻值、占空比与功率的对应关系，确保不同品牌的桩与车兼容性（即 “国标通用”）。

三、总结

• CC 信号通过电阻值确认物理连接，是 “充电许可” 的前提；

• CP 信号通过 PWM 方波的占空比协商功率，通过电平变化传递故障，是 “充电控制” 的核心。

• 这种机制无需复杂协议，仅通过硬件信号即可实现安全、高效的协同，是交流慢充场景中 “低成本、高可靠” 的通信解决方案。

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