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文章详情介绍：
「节能学院」限流式保护器在电动车充电站的应用探讨
摘要
随着世界的发展，环境保护成为整个人类命运共同体的任务。全世界各国政府也为此提供优惠政策鼓励电动车科技的普及。交流充电桩俗称“慢充桩”，固定安装在电动汽车世界各国都在发展，环境保护已经是整个人类命运共同体的任务所在。世界各地的政府也纷纷给予优惠，鼓励电动汽车技术普及。交流充电桩俗称"慢充桩"，固定安装在电动汽车外、与交流电网连接，国标采用 220V单相交流电，为电动汽车车载充电机（即固定安装在电动汽车上的充电机）提供交流电源的供电装置。外、与交流电网连接，国标采用 220V单相交流电，为电动汽车车载充电机（即固定安装在电动汽车上的充电机）提供交流电源的供电装置。国家标准GB51348-2019中规定储备仓库、电动车充电等场所的末端回路应设置限流式电气防火保护器。限制导航保护电气防灭火器，可以克服传统断头和空气关闭和监测设备中存在短路影响大、切断短途网络时长和由于短路影响而产生的电弧火花大，也有短期因短期使用寿命等弊端发生时的能力，一旦出现短途故障，就能在小秒级
00 行业背景
随着世界发达，环境保护已经是整个人类命运共同体中的一项任务。新能源汽油车由于没有排放尾气，无法产生一氧生碳、二氧化污染物、氮氧作用等有害物质以及无噪音污染的环保污染情况等优势，全球政府还在为这些政策提供优惠政治指导。全国各地都有政策出来要求安装充电桩的设计。
上海沪交科[2021]60号文件关于进一步加强本市公用和专用充电设施建设运营管理的实施意见中指出：落实新（改、扩）房建项目配建停车场（库）、新建居民小区充电设施配建要求，一类地区配建充电设施的停车位不少于总停车位15%、二类地区配建充电设施的车位不少于总车位12%、三类地区配建充电设施的车位不少于总车位10%。尤其加强60kW及以上经营性快充桩建设，新（改、扩）房建项目配建停车场（库），快充车位占比不少于总充电车位的30%。
对于电动车充电桩，国家标准GB51348-2019《民用建筑电气设计标准》中13.5.5规定，储备仓库、电动车充电等场所的末端回路应设置限流式电气防火保护器。
这样一个庞大的收费站，电力消杀限流保护器该怎么运行呢？
大家都知道，电动车充值的大部门主要有两类：直流充值，一大类为"快快接电"和"慢快接通"，而一一接通也是交往收费站。直流充电桩充电功率一般为30kW、60kW、120kW，交流充电桩充电功率一般为3.5kW、7kW、14kW。
如何针对这2类车辆充满电量的卡点，采取电气化防止限流式防火机等的设计成为许多工程师关注和关心的问题，下面就这两种卡点进行了座谈。
对于直流充电桩，一般是三相电经过AC/DC模块输出直流，按照30kW计算，交流侧电流约为50A、而60kW交流侧约为100A，按照设计要求，在交流侧安装三相50A/100A或者直流侧安装直流限流式保护器。目前市场上限量的限流防护器全部交换，这种限定的限流防护模式一般都比较少见。推荐使用的是绝缘监控器，对于绝缘充电桩进行实时监测。
对于交流充电桩，一般是市电直接接入，按照双枪14kW功率计算，额定电流约为63A，按照设计要求，可以在充电桩前端按照额定电流设计匹配的电气防火限流式保护器。
设计图例如下图所示：
01 产品介绍
ASCP系列电气防火限流式保护器是安科瑞专门为了保护低压配电线路中短路、过载等问题研发，可以克服传统断路器、空气开关和监控设备存在的短路电流大、切断短路电流时间长、短路时产生的电弧火花大，以及使用寿命短等弊端，短路故障发生后能以一秒级速度快速限制短路流量，从而达到阻断光线、保护屏障，并能明显降低电气火灾的事件发生率，确保用户及物业等的平安运行。
ASCP系列电气防火限流式保护器可广泛应用于学校、医院、商场、宾馆、娱乐场所、寺庙、文物建筑、图书馆、档案室、会展、住宅、仓库、幼儿园、老年人建筑、集体宿舍、电动车充电站及租售式商场商铺、批发市场、集贸市场、甲乙丙类危险品库房等各种用电场所末端干、支路的线路保护。
对于电动车充电站中交流慢充桩的保护，可以根据不同的功率选择不同规格的限流式保护器进行保护，对于3.5kW的慢充桩，可以使用ASCP200-20D，对于7kW慢充桩，可以使用ASCP200-40B，对于14kW的双枪慢充桩，可以使用ASCP200-63D。
ASCP200-20D
ASCP200-40B
ASCP200-63D
02 功能介绍
短路防护。保护机对用线用户进行实现实时监控，线路出现短路故障后，能够在150微秒内快速实施限速防御，并发出发出明显的报警信号。
过载防护功能。在被保护线路的运输过载、超载超载持续时间超出动作时（可设置3～60秒），并启动控制器限流、预防引起火灾报警信号。
表内保护性能极佳。在工作温度过高的情况下，当做好防御器中部的器材的工作时实行超温限流保护和声光警示。过于欠缺的保护作用。
在保障器检测线路电压欠管或过结的情况下进行保护器发出声光报警信号，可预先设置是否启动限流保护。
配线线缆体温监测功能。当被监控的网线温度超出报机设置值时，就能够提前预设限流防护，在发出传出声、报警信号时予以防护。
电源漏电的监控功能。当被监测的线路出现漏电超过警戒指定值时，保护器发出光线警示信号后可以预设有无开启限流保护的标志。
保护器具有1路RS485接口，1路无线通讯，支持2G和NB-IoT，可以将数据发送到后台监控系统，实现远程监控。监控后台可以是安科瑞Acrel-6000/B电气火灾监控主机，也可以
03 产品应用
建议电动汽车在安全性能方面的设置中，采取充值桩一方面保护器的方法，在充装地方，对电动车的宽度和宽度进行了安装，若属于室内的话可将防水盒内加装。其实，安装方案都是为了展现实力。
04 结语
新能源汽车产业不断发展。国务院办公厅也在最近出台了《新能源汽车行业发展规划（大约2021年至3五年）》的规划。新建充电桩相关企业到2020年新增达到两千五百家，行动呈现出百家争鸣的景象。
在北京举行的250多万个新能源汽车全球智能联网汽车大会，260多个世界智慧网络企业，已经覆盖全球6个城市和132个省市。要坚定信心、紧跟国家政策，着力打造好新型基础设施建成区。让更多消费者使用上新能源车，而且这款新能源车随时有充电安防，当然在安全可靠充值上也有充电
普通的5V电源电路，如何设计它的限流功能？
工程师，在开发电路项目，经常会遇到一些电源电路设计的需求，比如在智能家居的新风系统项目中，由于
PM2.5传感器的工作电源为5.0V
单片机的工作电源为5.0V
WIFI射频模块的工作电源为5.0V
电机驱动芯片的工作电源为5.0V
所以在设计电源电路，工程师一般会选择将输入的直流DC12V或者DC24V转换成5.0V，用以提供其他电路系统的工作电源。
电路系统
对于将不同输入电压转换成5.0V输出的电路，工程师都很容易设计出相应的方案与详细原理图。具体的方案可以参考
（1）如果在不考虑功耗的条件下，工程师可以选择78M05电源芯片就可以实现；
（2）如果需要实现输出电压可调的功能，工程师可以选择LM2734电源芯片就可以实现；
（3）如果需要带有使能Enable的功能，工程师也可以选择ME2108电源芯片机可以实现；
虽然这些78M05、LM2734以及ME2108型号的电源芯片设计方案，都能满足5.0V的电压输出要求，但却有一个功能无法提供，这个功能就是无法控制电源的输出电流大小，以达到限流的效果。
什么叫做设定电源的输出电流大小？或者什么叫做电源输出电流的限流效果？可以列举案例说明
电路项目案例78M05电源芯片输出5.0V电压 & 1.5A电流，同时驱动两个不同的A负载与B负载，其中A负载的消耗电流为0.6A，B负载的消耗电流为0.4A；
显然在此电路应用中，78M05电源芯片的功能可以达到设计要求；但若由于A负载过载过流，消耗的电流大于0.6A，例如达到1.2A；此时A负载与B负载总计消耗的电流1.2A + 0.4A = 1.6A，超过了78M05电源芯片最大的输出电流1.5A，进而影响B负载的正常工作；
项目案例
此项目案例中，为了使A负载与B负载在工作中互不产生影响，互不干涉，工程师需要在78M05电源芯片输出电路中，引入限流功能；比如
在78M05电源芯片驱动A负载电路中，引入0.8A的限流功能，使A负载最大的工作消耗电流只能被限流在0.8A；
在78M05电源芯片驱动B负载电路中，引入0.5A的限流功能，是B负载最大的工作消耗电流只能被限流在0.5A；
加入限流功能，即使A负载出现过载过流问题，也不会影响B负载的正常工作；同样即使B负载出现过载过流问题，也不会影响A负载的正常工作；这样就达到了A负载与B负载互不影响、互不干涉的效果，增加了电路系统的工作可靠性；
那么针对这个电源芯片限流的功能问题，工程师该如何去解决？有没有一个比较成熟的电路方案能达到此要求？
答案是肯定的，BL2554限流开关芯片及其应用方案就能很好地解决了此类问题
BL2554限流开关芯片基本电路特性BL2554芯片作为限流开关类型的芯片，主要作用就是可以通过调节外部的电阻阻值大小，设定输出的电流大小；其引脚定义图
BL2554引脚定义
Pin 1引脚VOUT：芯片的电压电流输出引脚；
Pin 2引脚GND：芯片的参考地引脚；
Pin 3引脚ISET：芯片的限流设置功能引脚；
Pin 4引脚ON：芯片的使能Enable控制引脚；
Pin 5引脚VIN：芯片的电压输入引脚；
其中芯片的输入电压范围为2.5V~5.5V，限制的电流范围为0.15A~1.3A；由于输入VIN与输出VOUT之间损耗电阻阻值大约为250mΩ，因此输入与输出之间的电压几乎相等；
输入电压为5.0V，输出电压也为5.0V；
输入电压为3.3V，输出电压也为3.3V；
忽略250mΩ电阻两端产生的压降差
如何设定BL2554限流开关芯片的输出电流如何设定BL2554限流开关芯片的输出电流大小呢？这是工程师在应用此类方案最核心关注的问题。
在BL2554芯片的基本电路特性中，限流功能主要是通过设置调节Pin 3引脚ISET的电阻阻值来实现；具体的对应关系
BL2554应用电路图
a）R4电阻阻值53K，芯片输出的电流限制在0.5A；
b）R4电阻阻值25K，芯片输出的电流限制在1.0A；
c）R4电阻阻值20K，芯片输出的电流限制在1.3A；
d）R4电阻阻值51K，芯片输出的电流限制在520mA；
e）R4电阻阻值30K，芯片输出的电流限制在873mA；
工程师利用此电阻阻值的变化，就可以调节输出电流的限流大小。
BL2554芯片的项目应用在了解完BL2554芯片的电路特点之后，工程师就可以解决项目实际开发中存在的问题。还是以78M05电源芯片的项目案例说明
BL2554应用系统图
在78M05电源芯片输出端与A负载和B负载之间，加入BL2554限流开关芯片，就可以实现A负载与B负载互不影响、互不干涉的效果；
当A负载的工作电流超过BL2554芯片的限流电流873mA，BL2554芯片则会关闭输出，使A负载停止工作，从而达到保护78M05电源芯片的作用，进而达到不会影响B负载的工作效果；B负载工作原理与之类似；
最后的结语芯片哥在研究BL2554芯片特性，虽然能解决部分的电路设计问题，但与此同时也发现它也存在一些不足之处
BL2554芯片的工作电压，只有2.5V~5.5V，对于其他电压等级如12V或者24V的电路项目，则不适用；
BL2554芯片的限流设定，没有具体的量化计算公式，只是给出部分的电阻阻值与电流对应关系，技术参数资料还有待完善；
BL2554芯片的本质是一个MOS管，工程师也可根据项目的应用需求，使用分立的MOS管搭建属于自己的限流开关电路；
不知工程师，对于限流电路设计的问题，是如何解决的？不知道之前是在哪个项目开发中遇到类似的问题？采用了什么电路方案解决辞了问题的？