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老蔡百问百答-9充电桩原理图
通过了解充电桩充电流程图,便于运营商简易判断充电过程中出现的问题。
交流充电桩和直流充电桩的目的,都是给电动汽车车辆电池充电,电池是直流的,所以不管交流充电桩还是直流充电桩,都要把电网取过来的交流电,转换成直流,然后充给电池。
交流充电桩与直流充电桩最主要的区别就是:交流变换直流的变换装置安装的位置不同。
交流充电桩的交流变换直流的装置,是在车上,叫车载充电机。
直流充电桩交流变换直流的装置,在充电桩上,就是我们经常说到的功率模块。
交流充电桩车载充电机在电动汽车上
直流充电桩功率模块在充电桩上
交流充电桩结构比较简单,硬件主要包括主板,外壳和枪头枪线,当插头插入车辆插座,插枪状态确认后,车辆和充电桩相互自检确认正常后,就可以启动充电,然后车载充电机给电池包充电。
端子名 |
端子定义 |
备注 |
CC |
充电连接确认信号 |
用于判断插头是否插紧 |
CP |
控制确认信号 |
用于传递启动停止控制信号 |
PE |
接地保护 |
接地保护 |
L |
交流电源 |
AC220V L |
N |
零线 |
AC220V N |
NC1 |
备用1 |
三相交流桩作为L2 |
NC2 |
备用2 |
三相交流桩作为L3 |
步骤 |
充电桩 |
车辆 |
步骤一:插枪 |
插枪 |
|
步骤二:确认插紧 |
充电桩检测确认插头插座完全插紧 |
车辆检测确认插头插座完全插紧 |
步骤三:再次确认插紧 |
充电桩自检无故障的情况下,发CP信号,再次确认插头插座完全插紧 |
车辆接收和检测充电桩CP信号,再次确认插头插座完全插紧 |
步骤四:车辆准备就绪,请求充电 |
车辆自检无故障的情况下,闭合S2,告诉充电桩准备就绪,请求充电 |
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步骤五:充电桩确认车辆准备就绪 |
充电桩闭合K1,K2主回路,使供电回路导通 |
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步骤六:车载充电机启动充电 |
车辆判断最大允许输入电流后,车载充电机启动对车辆充电 |
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步骤七:车辆充电过程中周期性检测 |
车辆周期性检测充电枪连接状态,确认连接 |
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步骤八:正常条件下充电结束或停止 |
当达到车辆设置的结束条件,或者驾驶员实施了停止充电指令,车辆断开S2,并使车载充电机处于停止充电状态。 |
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步骤八:异常条件下停止充电 |
充电桩检测到插头连接异常;检测到接触器异常;检测到漏电保护器动作;检测到实际电流异常;则停止充电。 |
车辆检测到插头连接异常;车辆检测到CP型号中断;则停止充电 |
三、直流充电桩
1、原理介绍
直流充电桩输出直流电,通过充电插头,直接连到电池包,给电池包充电。直流充电桩充电功率或者电流大小,由车辆控制器这个大脑给出。车辆控制器通过对电池状态的判断,给出车辆需求的电流,充电桩控制器根据车辆需求电流,控制功率模块变换出对应的电流给电池包充电。
2、直流充电桩插头定义(九孔)
端子名 |
额定电压和额定电流 |
功能定义 |
DC+ |
750V/1000V 80A/125A/200A/250A |
直流电源正,连接直流电源正与电池正极 |
DC- |
750V/1000V 80A/125A/200A/250A |
直流电源负,连接直流电源负与电池负极 |
PE |
保护接地(PE),连接供电设备底线和车辆电平台 |
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S+ |
0V~30V 2A |
充电通信CAN_H,连接非车载充电机与电动汽车的通信线 |
S- |
0V~30V 2A |
充电通信CAN_L,连接非车载充电机与电动汽车的通信线 |
CC1 |
0V~30V 2A |
充电连接确认 |
CC2 |
0V~30V2A |
充电连接确认 |
A+ |
0V~30V 20A |
低压辅助电源正,连接非车载充电机为电动汽车提供低压辅助电源 |
A- |
0V~30V 20A |
低压辅助电源负,连接非车载充电机为电动汽车提供低压辅助电源 |
直流充电桩
在各个阶段,充电机和车辆BMS如果在规定的时间内(5s)没有收到对方的报文或者正确的报文,即判定为超时,进入错误处理状态。
阶段 |
步骤 |
充电桩 |
车辆 |
物理连接完成 |
步骤一:插枪 |
插枪 |
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步骤二:车辆接口连接确认 |
通过检测点1电压判断车辆是否完全连接 |
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低压辅助上电 |
步骤三:充电桩自检 |
充电桩低压辅助上电,以及绝缘检测是否有故障 |
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充电握手阶段 |
步骤四:充电桩与车辆发送握手报文 |
充电桩周期发送握手报文CHM、CRM,确认电池和充电机必要信息 |
车辆BMS周期发送握手报文BHM、BRM,确认电池和充电机必要信息 |
充电参数配置阶段 |
步骤五:充电桩与车辆BMS进入充电参数配置阶段 |
充电桩发送充电最大输出能力,准备就绪信息 |
车辆发送动力蓄电池充电参数,电池准备就绪信息 |
充电阶段 |
步骤六:充电机根据车辆充电需求,输出电流,给车辆充电 |
充电机根据车辆需求,输出电流给车辆充电 |
车辆向充电桩发出充电需求 |
步骤七:充电机和车辆相互发送各自充电状态 |
充电机发送充电状态 |
车辆发送电池充电状态和电池状态 |
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充电结束阶段 |
步骤八:车辆终止充电或充电桩终止充电 |
充电桩根据是否收到停止充电指令,充电过程是否正常,是否达到人为设定充电参数值和是否收到车辆停止充电信息,确定是否停止充电。 |
车辆根据充电过程是否正常,电池是否达到自身设定的充电结束条件,确定是否停止充电。 |
步骤九:相互发送整个充电过程的充电统计数据。 |
充电机给车辆发送充电统计数据 |
车辆给充电机发送充电统计数据 |
4.1 充电总体流程
4.2 充电握手启动流程
4.3 充电握手辨识流程
4.4 充电参数配置阶段流程图
4.5 充电阶段流程图
4.6 充电阶段流程图
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