充电桩配套光伏自发自用 —— 光伏连接器/插座应用方案



一、系统架构总览


┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 光伏自发自用充电系统 │
│ │
│ ┌──────┐ DC电缆 ┌──────────┐ DC电缆 ┌──────┐ │
│ │光伏组件│───────────│光伏逆变器 │────────────│充电桩 │ │
│ │(阵列) │ │(MPPT) │ │(DC口) │ │
│ └──┬───┘ └────┬─────┘ └──┬───┘ │
│ │ │ │ │
│ ┌──┴───┐ ┌────┴─────┐ ┌───┴───┐ │
│ │光伏连接器│ │ AC汇流箱 │ │AC充电枪│ │
│ │(MC4等) │ │/配电柜 │ │/插座 │ │
│ └───────┘ └──────────┘ └───────┘ │
│ │
│ 方案A: DC耦合（光伏→逆变器→直流母线→充电桩） │
│ 方案B: AC耦合（光伏→逆变器→AC汇流→充电桩AC输入） │
│ 方案C: 光伏直连（光伏DC→充电桩DC口，省略逆变器） │
└─────────────────────────────────────────────────────────┘




二、三种技术路线及连接器选型

方案A：DC耦合方案（推荐，效率最高）


光伏组件 → MC4连接器 → 逆变器DC输入 → 直流母线 → 充电桩DC充电口
│
光伏专用DC连接器(MC4/MC4-Evo2/H4)


| 连接点 | 推荐连接器/插座 | 规格参数 | 品牌参考 |
|--|-|||
| 光伏组件间 | MC4 | 1500V DC / 30-50A | Stäubli / Phoenix / TE |
| 组件→逆变器 | MC4-Evo2 | 1500V DC / 50A | Stäubli |
| 逆变器→直流母线 | MC4 / H4 | 1500V DC / 50-95A | Stäubli H4 |
| 逆变器→充电桩 | 定制DC连接器 | 750V/1000V DC / 125A+ | Amphenol / TE / 定制 |
| 充电桩DC输出 | CCS2 / GB/T 20234.3 | 1000V DC / 250A(液冷) | 标准化 |

方案B：AC耦合方案（最常见）


光伏组件 → MC4 → 逆变器 → AC输出 → AC断路器/插座 → 充电桩AC输入
│
AC连接器/插座


| 连接点 | 推荐连接器/插座 | 规格参数 |
|--|-||
| 光伏组件侧 | MC4 / MC4-Evo2 | 1500V DC / 30-50A |
| 逆变器AC输出 | 交流连接器 (PV40系列) | 690V AC / 40A |
| 配电箱→充电桩 | 工业插头插座 (CEE) | 400V AC / 32A/63A |
| 充电桩AC输入 | GB/T 20234.1 (交流) | 250V/440V AC / 32A |

方案C：光伏直连方案（新兴趋势）


光伏组件 → DC-DC变换器 → 充电桩DC口 (省略大型逆变器)
│
高压DC连接器


| 连接点 | 推荐 | 说明 |
|--|||
| 光伏→DC-DC | MC4-Evo2 / H4 | 高电流密度 |
| DC-DC→充电桩 | 定制高压DC连接器 | 1000V/1500V DC |
| 充电桩端 | CCS2 / ChaoJi | 标准化直流充电口 |



三、关键连接器详细方案

1. 光伏侧连接器（组件互联）


┌─────────────────────────────────────────┐
│ MC4-Evo2 连接器系统 │
│ │
│ ┌─────┐ 电缆 ┌─────┐ │
│ │ 公头 │────────│ 母头 │ │
│ │(+) │ 4/6mm² │(-) │ │
│ └─────┘ └─────┘ │
│ │
│ · 额定电压: 1500V DC │
│ · 额定电流: 50A (4mm²) / 63A (6mm²) │
│ · 防护等级: IP67 (配对后) / IP68 (单件)│
│ · 锁扣设计: 防误拔安全锁 │
│ · 温度范围: -40°C ~ +90°C │
│ · 认证: TUV / UL / IEC 62852 │
└─────────────────────────────────────────┘


推荐品牌：
| 品牌 | 型号 | 优势 |
||||
| Stäubli | MC4-Evo2 | 行业标杆，锁扣安全 |
| Phoenix | SUNCLIX | 快速插拔，工具免费 |
| TE Connectivity | MC4 | 性价比高 |
| Amphenol | Helios H4 | 大电流版本 |

2. 直流高压连接器（逆变器↔充电桩）


┌──────────────────────────────────────────────┐
│ 大电流直流连接器方案 │
│ │
│ 方案一: H4 连接器 (Stäubli) │
│ · 电压: 1500V DC │
│ · 电流: 95A (10mm²) / 125A (16mm²) │
│ · 适用: 50kW以下系统 │
│ │
│ 方案二: 定制高压大电流连接器 │
│ · 电压: 750V-1000V DC │
│ · 电流: 200A-400A (液冷充电) │
│ · 适用: 60kW-480kW大功率充电 │
│ · 品牌: Amphenol HVSL / TE HVP / 永贵电器 │
│ │
│ 方案三: ChaoJi (新国标直流接口) │
│ · 电压: 1500V DC │
│ · 电流: 600A (液冷) │
│ · 适用: 下一代超充标准 │
└──────────────────────────────────────────────┘


3. 交流侧连接器/插座（AC耦合）


┌────────────────────────────────────────────────┐
│ 交流连接器方案 │
│ │
│ ① 逆变器AC输出端 │
│ → PV40系列交流连接器 (Schurter / Phoenix) │
│ → 690V AC / 40A │
│ │
│ ② 配电箱→充电桩 │
│ → CEE工业插头 (16A/32A/63A) │
│ → 蓝色: 230V / 红色: 400V │
│ → IP44/IP67 │
│ │
│ ③ 充电桩交流输入插座 │
│ → GB/T 20234.1 7孔交流插座 │
│ → 250V/16A, 250V/32A, 440V/32A │
└────────────────────────────────────────────────┘




四、系统配置方案示例

典型配置：100kW光伏 + 120kW充电桩


光伏装机: 100kWp (约250m²)
充电桩: 120kW (双枪直流, 60kW×2)
自用比例: 白天高峰约60-80%

┌──────────────────────────────────────────────────┐
│ 系统配置 │
│ │
│ 光伏阵列 (100kW) │
│ │ │
│ ├── 20串 × 5并 (每串5kW) │
│ ├── MC4-Evo2 连接器 (组件互联) │
│ └── 10mm² PV电缆 → 汇流箱 │
│ │
│ 逆变器 (100kW, 三相) │
│ ├── DC输入: H4连接器 1500V/125A │
│ ├── AC输出: 400V三相 → 交流配电柜 │
│ └── DC输出: 750V DC母线 (DC耦合时) │
│ │
│ 储能 (可选, 100kWh) │
│ └── DC连接器: 定制1000V/200A │
│ │
│ 充电桩 (120kW双枪) │
│ ├── AC输入: CEE 63A 400V (AC耦合) │
│ │ 或 H4 1500V (DC耦合) │
│ └── DC输出: CCS2 1000V/250A (液冷) │
│ │
│ 智能能量管理: │
│ └── 光伏优先→充电, 余电→储能/并网 │
└──────────────────────────────────────────────────┘




五、安全与合规要求

关键标准

| 标准编号 | 内容 | 适用 |
|-|||
| IEC 62852 | 光伏直流连接器安全要求 | MC4等 |
| IEC 62196 | 电动汽车传导充电连接装置 | 充电接口 |
| GB/T 20234 | 中国充电接口标准 | 充电插座 |
| IEC 61730 | 光伏组件安全 | 组件级 |
| IEC 60364 | 低压电气装置 | 配电 |
| UL 6703 | 光伏连接器 (北美) | 出口产品 |
| UL 2251 | 电动汽车充电设备 | 充电桩 |

安全设计要点


┌─────────────────────────────────────────┐
│ 安全设计 checklist │
│ │
│ ✅ IP67/IP68防护等级 (户外环境) │
│ ✅ 防误插设计 (防呆结构) │
│ ✅ 带电状态不可插拔 (安全锁) │
│ ✅ 1500V DC绝缘等级 (光伏侧) │
│ ✅ 防火等级: V-0 / UL94 │
│ ✅ 防雷设计: SPD + 接地 │
│ ✅ 温度监控: 连接器温升报警 │
│ ✅ 电弧检测 (DC侧必备) │
│ ✅ 紧急断电: 连接器级别快速断开 │
│ ✅ 10年以上寿命 (连接器密封老化) │
└─────────────────────────────────────────┘




六、推荐供应商清单

| 类别 | 供应商 | 代表产品 | 特点 |
||--|||
| 光伏DC连接器 | Stäubli (瑞士) | MC4-Evo2, H4 | 行业标杆, 品质最优 |
| | Phoenix (德国) | SUNCLIX, MC4 | 快速插拔, 工具免费 |
| | TE Connectivity | MC4, NanoCon | 性价比高 |
| 高压DC连接器 | Amphenol (美) | HVSL, C16 | 大电流, 汽车级 |
| | TE Connectivity | HVP系列 | 液冷兼容 |
| | 永贵电器 (中) | 定制直流枪 | 国产替代 |
| AC连接器/插座 | Schneider | CEE工业插座 | 配电可靠 |
| | 菲尼克斯 | PV40系列 | 逆变器专用 |
| | 巴斯巴 | 交流充电插座 | 国标适配 |
| 充电接口 | 中航光电 | CCS2/ChaoJi | 国标主流 |
| | 瑞可达 | 连接器总成 | 集成方案 |



七、方案选型建议

| 场景 | 推荐方案 | 核心连接器 |
|||--|
| 小型站点 (≤30kW光伏+2枪) | AC耦合 | MC4 + CEE 32A + GB/T交流插座 |
| 中型站点 (30-100kW) | DC耦合 | MC4-Evo2 + H4 + CCS2 |
| 大型光储充站 (100kW+) | DC耦合+储能 | H4 + 定制高压DC + ChaoJi |
| 户用/小型 (≤7kW光伏) | AC耦合 | MC4 + CEE 16A + 家用插座 |



> 总结： 光伏自发自用充电桩的连接器方案核心是 「光伏侧用MC4/H4系列DC连接器，充电侧用国标CCS2/ChaoJi或GB/T交流接口，中间通过逆变器和配电设备转换，选用符合IEC 62852/GB/T 20234标准的产品」。DC耦合方案效率最优但系统复杂度高，AC耦合方案最为成熟易实施。

如需针对具体功率等级、场地条件或预算做详细选型，请提供更多参数！