創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)教育資源，讓教學(xué)更有效單元1充電系統(tǒng)簡介目錄CONTENTS慢速充電系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)與原理01020304比亞迪e5交流充電系統(tǒng)直流快速充電系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)與原理交流慢充與直流快充的區(qū)別1.慢速充電系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)與原理電動(dòng)汽車慢速充電系統(tǒng)主要由供電設(shè)備（交流充電樁或家用交流電源）、充電槍、慢充充電接口、車載充電機(jī)、高壓線束、高壓控制盒、動(dòng)力電池、整車控制器（VCU）和低壓控制線束等部件組成。交流充電系統(tǒng)的特點(diǎn)為充電功率小、充電時(shí)間長，但充電設(shè)備成本低。1.1慢速充電系統(tǒng)的工作要求（1）供電電源（220V或12V）及充電機(jī)工作正常。（2）充電連接確認(rèn)信號(hào)正常。（3）充電喚醒信號(hào)（12V）輸出正常。（4）動(dòng)力電池電芯溫度0～45℃。（5）單體電池最大電壓差小于0.3V。（6）單體電池最大溫度差小于15℃。（7）交流充電樁、整車控制器（VCU）、蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）間通信正常。（8）高低壓電路正常。（9）單體電池最高電壓不大于額定電壓0.4V。（10）絕緣性能大于20MΩ。1.2慢速充電系統(tǒng)的工作過程慢速充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作過程圖

交流充電樁或家用16A供電插座提供的交流電經(jīng)過車載充電機(jī)的整流、濾波、升壓，轉(zhuǎn)換為高壓直流電，通過高壓控制盒連接到動(dòng)力蓄電池。（1）交流供電。將充電槍連接到交流充電樁或家用16A供電插座，充電樁經(jīng)充電槍向電動(dòng)汽車輸入交流電。（2）充電喚醒。充電槍通過CC充電連接確認(rèn)后，車載充電機(jī)向整車控制器（VCU）、電池管理系統(tǒng)（BMS）發(fā)出連接確認(rèn)信號(hào)和充電喚醒信號(hào)，整車控制器（VCU）喚醒儀表顯示連接狀態(tài)。（3）檢測充電需求。電池管理系統(tǒng)（BMS）檢測動(dòng)力電池是否需要充電，并計(jì)算所需充電電流。（4）發(fā)送充電指令。電池管理系統(tǒng)（BMS）向車載充電機(jī)發(fā)送充電指令，動(dòng)力電池管理模塊控制動(dòng)力蓄電池正、負(fù)接觸器閉合，開始進(jìn)行充電。（5）充電過程。車載充電機(jī)將外部設(shè)備提供的220V交流電整流為高壓直流電儲(chǔ)存到動(dòng)力蓄電池。（6）停止充電。電池管理系統(tǒng)（BMS）檢測到充電完成后，給車載充電機(jī)發(fā)送指令，車載充電機(jī)停止工作，電池正、負(fù)繼電器斷開，充電結(jié)束。1.2慢速充電系統(tǒng)的工作過程

比亞迪e5的交流充電過程主要是：通過交流充電樁、壁掛式充電盒以及家用便攜式充電槍接入交流充電口，通過高壓電控總成將交流電轉(zhuǎn)為直流高壓電給動(dòng)力電池充電，同時(shí)高壓電控總成里的車載充電器給信號(hào)喚醒電池管理器（BMS），BMS控制相對應(yīng)的接觸器閉合，讓轉(zhuǎn)換好的直流高壓電給動(dòng)力電池充電。2.比亞迪e5交流充電系統(tǒng)2.1比亞迪e5充電口總成的位置比亞迪e5充電口總成的位置2.2比亞迪e5交流充電的分類如果按交流的相數(shù)分有單相交流充電和三相交流充電；按交流充電的功率分有2KW、3.3KW、7KW、40KW交流充電；按使用位置分有交流充電樁、壁掛式充電盒、家用便攜式充電槍。1）單相交流充電和三相交流充電單相交流充電主要是采用單相220V作為電源的充電設(shè)備，三相交流充電主要是采用三相380V作為電源的充電設(shè)備。比亞迪e52016款和2017款其交流口設(shè)置是三相交流充電口，既可以進(jìn)行單相220V的交流充電也可以進(jìn)行三相380的V交流充電，到2018款和2019款后，比亞迪e5的動(dòng)力電池改換三元鋰電池，考慮到各方面的因素，它的交流充電口就設(shè)置成了單相交流充電口，也就是交流充電口只允許220V的交流電充電。單相交流充電和三相交流充電2.2比亞迪e5交流充電的分類2.2比亞迪e5交流充電的分類單相交流充電口與三相交流充電口2.2比亞迪e5交流充電的分類交流充電口端子定義：交流充電口端子定義國標(biāo)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的七星孔交流充電口，三相交流充電口與單相交流充電口區(qū)別主要在于NC1和NC2，單相交流充電口NC1和NC2是預(yù)留的空腳。其中PE為地線，CC是充電連接，CC由車載充電控制器輸出的5V或者12V的充電檢測電壓（2018款之前的e5是5V，2019款的是12V）；CP為控制確認(rèn)線，CP由充電設(shè)備輸出12V的檢測電壓（國標(biāo)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)）。2）壁掛式充電盒與家用便攜式充電槍2.2比亞迪e5交流充電的分類壁掛式充電盒家用便攜式充電槍2.2比亞迪e5交流充電的分類不同功率的交流充電裝置對動(dòng)力電池充滿的時(shí)間就有所不同，正常情況下功率越大充電越快，因?yàn)槠漭敵龅某潆婋娏鞔笮〔灰粯?。功率允許輸出最大電流槍端CC與PE之間的電阻2KW充電槍8A1500Ω3.3KW充電槍16A680Ω7KW充電盒或充電樁32A220Ω40KW充電盒63A100Ω列如，2017款的比亞迪e5電池總電壓為633.6V，容量為75Ah，其電池的能量為47.5KW.h，如果用40KW的對其充電則一小時(shí)左右可充滿，用7KW的對其充電要6-7小時(shí)可充滿，用3.3KW的要15個(gè)小時(shí)左右，用2KW的要24小時(shí)左右。2.3比亞迪e5交流充電原理交流充電設(shè)備與車的對接圖1）雙方確認(rèn)階段：車端的CC感知到槍端的CC與PE的電阻RC，車端的CC與槍端的CC、RC、PE形成回路，槍端的CP與R3形成回路。2.3比亞迪e5交流充電原理充電確認(rèn)階段

車輛充電準(zhǔn)備：CC端的電壓（檢測點(diǎn)3）被拉低，車輛充電控制裝置接收到拉低的電壓，被告知車輛要進(jìn)行充電了，儀表的充電指示燈點(diǎn)亮，這時(shí)車輛充電控制裝置通過充電感應(yīng)信號(hào)喚醒電池管理器（BMS）。2.3比亞迪e5交流充電原理車輛充電準(zhǔn)備2.3比亞迪e5交流充電原理3）車輛準(zhǔn)備就緒：車輛控制裝置控制S2閉合。車輛準(zhǔn)備就緒2.3比亞迪e5交流充電原理

4）充電設(shè)備準(zhǔn)備就緒：充電設(shè)備控制充電設(shè)備端控制相關(guān)接觸器閉合（K1、K2）充電設(shè)備準(zhǔn)備就緒

5）確認(rèn)充電功率2.3比亞迪e5交流充電原理確認(rèn)充電功率2.3比亞迪e5交流充電原理6）充電過程充電過程2.3比亞迪e5交流充電原理7）充電結(jié)束：長按充電槍按鈕1-3分鐘拔掉充電槍充電結(jié)束其中充電的控制確認(rèn)線CP輸出的是一種占空比（PWM）信號(hào)，而且它的占空比因交流充電設(shè)備的功率不同而不同，一般情況下，充電設(shè)備的功率越大，它的占空比就越大。充電設(shè)備功率CP占空比3.3KW充電槍20%-30%7KW充電盒或充電樁35%-50%40KW充電盒70%-80%2.3比亞迪e5交流充電原理2.3比亞迪e5交流充電原理3.3KW充電設(shè)備CP的占空比21%

7KW充電設(shè)備CP的占空比38%40KW充電設(shè)備CP的占空比80%2.3比亞迪e5交流充電原理7KW充電樁充電時(shí)CP的占空比波形：上圖是7KW充電樁充電時(shí)CP的占空比波形從圖中可以看出其電壓被拉低的工作時(shí)間為480us，整個(gè)工作周期為1.00ms，所以它的占空比是48%。2.3比亞迪e5交流充電原理

3.3KW充電槍充電時(shí)CP占空比2.3比亞迪e5交流充電原理

整個(gè)交流充電時(shí)序交流充電流程分析：2.3比亞迪e5交流充電原理充電曲線圖第一步

預(yù)充電（A→B）：僅在電池組電壓低于U2時(shí)進(jìn)入預(yù)充電過程（電池組電壓低于U1時(shí)充電機(jī)不啟動(dòng)），以I進(jìn)行充電，電壓升高到U2時(shí)結(jié)束預(yù)充電過程；第二步

恒流充電（B→C）：以I2進(jìn)行恒流充電，電壓升高到U2時(shí)結(jié)束恒流充電過程；第三步

恒壓充電（C→D）：

以U2進(jìn)行恒壓涓流充電，電流降低到I3時(shí)結(jié)束整個(gè)充電過程；2.3比亞迪e5交流充電原理正常充電下儀表的顯示：充電成功后，儀表中的右上角紅色充電指示燈點(diǎn)亮，同時(shí)儀表顯示“連接已成功，正在充電中”，“當(dāng)前電量”，“充電功率”，“預(yù)計(jì)充滿時(shí)間”等。

當(dāng)充電完成后，相應(yīng)的接觸器自動(dòng)斷開。但是當(dāng)車輛還沒充滿電，還在充電中，這時(shí)車主急需要用車，在拔掉充電槍前要先長按下槍上的按鈕1-3分鐘左右，再拔掉充電槍，防止因拔槍過快有電弧擊傷。長按了槍上的按鈕可以改變充電槍里CC與PE電阻值（按下按鈕變成3.3KΩ或無窮大，因槍而已），告知車與設(shè)備要停止充電，這時(shí)相應(yīng)的接觸器斷開，再拔槍就安全了。2.3比亞迪e5交流充電原理充電槍按鈕2.4交流充電鎖交流充電鎖的功能，一是防止家用類的充電槍被偷，二是防止正在充電時(shí)槍給別人亂拔掉。充電鎖2.4交流充電鎖電鎖開啟條件：1）、儀表設(shè)置；2）、插上充電槍；3）、閉鎖車門或充電啟動(dòng)。電鎖的應(yīng)急解鎖就是電子功能失效的時(shí)候可以通過電鎖的應(yīng)急鎖拉開鎖銷，從而拔掉充電槍。應(yīng)急鎖2.5純電動(dòng)汽車交流（慢速）充電系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)（1）慢充模式的優(yōu)點(diǎn)：①充電機(jī)及其安裝成本比較低。②可充分利用電力低谷時(shí)段進(jìn)行充電，降低充電成本。③可提高充電效率和延長電池的使用壽命。（2）慢充模式的缺點(diǎn)：①充電時(shí)間過長，因此當(dāng)車輛需要緊急出行時(shí)難以滿足要求。②充電時(shí)占用停車場時(shí)間過長，因此對停車位的數(shù)量和環(huán)境的要求比較高。3.直流快速充電系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)與原理電動(dòng)汽車快速充電系統(tǒng)主要由直流充電樁、快充接口、高壓控制盒、動(dòng)力電池、整車控制器、高壓線束和低壓控制線束等組成。直流快速充電系統(tǒng)的特點(diǎn)為充電功率大、充電時(shí)間短，但充電設(shè)備成本高。

直流充電主要是通過充電站的充電柜將直流高壓電直接通過直流充電口給動(dòng)力電池充電。大部分純電動(dòng)汽車的直流充電口都是采用國標(biāo)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的九星孔充電口，其結(jié)構(gòu)與定義如下圖：3.直流快速充電系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)與原理直流充電口結(jié)構(gòu)與端子定義3.直流快速充電系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)與原理直流充電槍口與車上直流充電口總實(shí)物圖：3.直流快速充電系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)與原理車端充電口電阻反表筆測電壓（BMS未工作時(shí)）電壓（BMS工作時(shí)）CC1與PE1.0KΩ1.0KΩ0V0VCC2與PE無窮大4.57MΩ0.1V5V（12V因車而異）槍端充電口電阻（未按下S開關(guān)）電阻（按下S開關(guān)）電壓槍端充電口CC1與PE0.717KΩ1.815KΩ12VCC1與PECC2與PE0.650KΩ0.650KΩ0VCC2與PE3.直流快速充電系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)與原理直流充電原理：

三相380V交流電經(jīng)過EMC等防雷濾波模塊后進(jìn)入到三相四線制電表中，三相四線制電表監(jiān)控整個(gè)充電機(jī)工作時(shí)的實(shí)際充電電量。且根據(jù)實(shí)際充電電流及充電電壓的大小，充電機(jī)往往需要并聯(lián)使用，因此就要求充電機(jī)擁有能夠均流輸出的功能，充電機(jī)輸出經(jīng)過充電槍直接給動(dòng)力電池進(jìn)行充電。3.直流快速充電系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)與原理直流充控制圖

直流充電過程：1）雙方確認(rèn)連接3.直流快速充電系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)與原理3.直流快速充電系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)與原理2）車輛準(zhǔn)備充電3.直流快速充電系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)與原理3）充電設(shè)備準(zhǔn)備3.直流快速充電系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)與原理4）充電過程5）充電結(jié)束3.直流快速充電系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)與原理3.直流快速充電系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)與原理整個(gè)直流充電的時(shí)序：3.直流快速充電系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)與原理續(xù)表：直流快充模式的優(yōu)點(diǎn)是充電時(shí)間短，方便車輛的出行?？斐淠Ｊ降娜秉c(diǎn)增加了電網(wǎng)的載荷和沖擊，同時(shí)也降低了電池的使用壽命?？斐湓O(shè)備功率比較大，控制也比較復(fù)雜，成本高，安裝時(shí)對接入電網(wǎng)的容量要求比較高。4.交流慢充與直流快充的區(qū)別（1）結(jié)構(gòu)不同，交流充電口是七星孔，直流充電時(shí)九星孔；（2）充電方式不同，交流充電對車輛輸入的是交流電，然后經(jīng)車載充電機(jī)整流升壓后給動(dòng)力電池充電；而直流充電對車輛直流輸入的是高壓直流電；（3）充電快慢不一同，直流充電電流大，是常規(guī)充電電流的十倍甚至幾十倍，所以直流充電比交流充電要快，從而直流充電的功率也要比交流充電大；（4）成本不同，由于直流充電結(jié)構(gòu)復(fù)雜，控制也比較復(fù)雜，直流充電的制作成本要比交流充電的高；（5）對電池壽命的影響不同，由于直流快速充電的電流電壓較高，短時(shí)間內(nèi)對電池的沖擊較大，容易令電池的活性物質(zhì)脫落和電池發(fā)熱，無論電池再完美，長期快速充電終究影響電池的使用壽命；而交流充電以較低的速度給設(shè)備電池充電不僅可以減少熱量和電池壓力，而且對電池的長期健康也有好處；在使用交流慢速充電中，電池的循環(huán)壽命通?？梢赃_(dá)到3000次以上，而如果一直使用直流快速充電的情況，循環(huán)壽命將會(huì)縮短到千次左右，甚至更低；（6）就使用安全來說，交流充電相對于直流充電更加安全。創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)教育資源，讓教學(xué)更有效單元2低壓充電系統(tǒng)與能量回收系統(tǒng)目錄CONTENTSDC-DC低壓充電系統(tǒng)01020304能量回收系統(tǒng)車載充電設(shè)備外部充電設(shè)備05充電注意事項(xiàng)1.DC-DC低壓充電系統(tǒng)

DC-DC低壓充電系統(tǒng)作為電動(dòng)汽動(dòng)力系統(tǒng)中很重要的一部分，它的一類重要功用是為動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，空調(diào)以及其他輔助設(shè)備提供所需的電力，另一類，是出現(xiàn)在復(fù)合電源系統(tǒng)中，與超級(jí)電容串聯(lián)，起到調(diào)節(jié)電源輸出，穩(wěn)定母線電壓的作用。

DC/DC轉(zhuǎn)換器分為三類：升壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器、降壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器以及升降壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器。目前DC-DC轉(zhuǎn)換器廣泛應(yīng)用于手機(jī)、MP3、數(shù)碼相機(jī)、便攜式媒體播放器等產(chǎn)品中。在電路類型分類上屬于斬波電路。而純電動(dòng)汽車的采用的就是降壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器。DC-DC轉(zhuǎn)換器的主要部件是變壓器。變壓器由一次側(cè)（輸入側(cè)、動(dòng)力電池側(cè)）和二次側(cè)（輸出側(cè)、鉛蓄電池側(cè)）兩種線圈構(gòu)成。線圈比與電壓比成比例。DC-DC系統(tǒng)三個(gè)主要組成部分1.DC-DC低壓充電系統(tǒng)

DC-DC轉(zhuǎn)換器將充電電池的電壓降至14V，提供給鉛蓄電池充電以及給全車電氣供12V電。1.1主電路主電路：

又叫做功率模塊，是整個(gè)DCDC的主體。一個(gè)典型的全橋型DCDC變換器主電路拓?fù)淙缦聢D所示。

對于控制芯片輸出的四路

PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)來說，并不能直接驅(qū)動(dòng)四個(gè)功率開關(guān)管。所以，開關(guān)電源是需要配套一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路來驅(qū)動(dòng)功率開關(guān)管。驅(qū)動(dòng)電路種類主要由以下三種：

1）直接耦合型：控制芯片的每一路輸出

PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)經(jīng)過由兩個(gè)三極管組成的放大電路來驅(qū)動(dòng)功率開關(guān)管。此種方法無法實(shí)現(xiàn)控制部分與主電路的隔離。

2）脈沖變壓器耦合型驅(qū)動(dòng)電路：此電路是在直接耦合型的基礎(chǔ)上加上了一個(gè)脈沖變壓器，實(shí)現(xiàn)了控制電路與主電路的隔離。但是這種結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是，涉及到變壓器的設(shè)計(jì)、制作等方面，比較復(fù)雜。

3）驅(qū)動(dòng)芯片的驅(qū)動(dòng)電路：驅(qū)動(dòng)芯片可以輸出較大的功率，驅(qū)動(dòng)開關(guān)管，而且隨著芯片的小型化發(fā)展，現(xiàn)在的驅(qū)動(dòng)芯片體積非常小，有各種封裝形式。利用驅(qū)動(dòng)芯片對功率開關(guān)管驅(qū)動(dòng)，這種方法比較簡單，但是控制電路與主電路仍然沒有實(shí)現(xiàn)隔離。1.2驅(qū)動(dòng)模塊1.3控制模塊主電路的反饋主要有三種控制模式：

1）電壓控制模式：屬于電壓反饋，利用輸出電壓進(jìn)行校正，是單環(huán)反饋模式，輸出電壓采樣與輸入基準(zhǔn)電壓比較，得到的輸出信號(hào)與一鋸齒波電壓比較，輸出

PWM波信號(hào)。電壓控制模式?jīng)]有對輸出電流進(jìn)行控制，有一定的誤差存在，并且輸出電壓先經(jīng)過電感以及電容的濾波，使得動(dòng)態(tài)響應(yīng)比較差。

2）峰值電流控制模式：峰值電流控制模式中，把電壓控制模式的那一路鋸齒波形，轉(zhuǎn)換成了電感的瞬時(shí)電流與一個(gè)小鋸齒波的疊加。但電感的瞬時(shí)電流并不能表示平均電流的情況。3）平均電流控制模式：屬于雙環(huán)控制方式，電壓環(huán)的輸出信號(hào)作為基準(zhǔn)電流與電感電流的反饋信號(hào)比較。設(shè)置誤差放大器，可以平均化輸入電流的一些高頻分量，輸出的經(jīng)過平均化處理的電流，再與芯片產(chǎn)生的鋸齒波進(jìn)行比較，輸出合適的

PWM波形。

電感電流和電容電壓因此需要對兩個(gè)變量都要進(jìn)行PID整定，一個(gè)典型的控制流程如下圖所示?？刂颇K是由兩個(gè)PID控制器組成，分別是電壓控制控制外環(huán)和電流控制內(nèi)環(huán)，在流程圖中給出一個(gè)參考電壓，設(shè)計(jì)合理的參數(shù)，就可以很快速的達(dá)到控制系統(tǒng)的目的。1.3控制模塊能量回收系統(tǒng)就是把電機(jī)的機(jī)械能通過轉(zhuǎn)換成動(dòng)力電池的電能，給動(dòng)力電池充電，提高能量利用效率，增加續(xù)航里程。那么能量回收系統(tǒng)也可納為純電動(dòng)汽車充電的一部分。2.能量回收系統(tǒng)電動(dòng)汽車的能源轉(zhuǎn)換裝置僅由電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)、蓄電池、功率變換模塊及動(dòng)力傳遞裝置等組成，傳遞路線由外部電源對蓄電池充電，能源傳遞路線主要有由蓄電池到車輪（行駛）和由車輪到蓄電池（能量回收）。車輛在制動(dòng)或滑行的過程中，這時(shí)候車輛的驅(qū)動(dòng)輪相當(dāng)于發(fā)電機(jī)的作用。能量回收主要三條路線：（1）利用制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的熱量進(jìn)行能量回收。（2）利用車輛減速時(shí)的慣性，使得車輪帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使驅(qū)動(dòng)電機(jī)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)，將電能儲(chǔ)存至電池組內(nèi)。（3）由車輛的所有車輪都能夠利用車輛行走的慣性以及下坡的重力勢能的慣性發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。2.能量回收系統(tǒng)3車載充電設(shè)備比亞迪e5車載充電機(jī)車載充電器(On-BoardChargerAssy.)簡稱OBC。它的作用：將交流充電口傳遞過來的(220V/50Hz)交流電轉(zhuǎn)換為直流高壓電為動(dòng)力電池充電。3.3Kw功率以內(nèi)的單相交流充電均是通過OBC進(jìn)行的，而功率大于3.3Kw的交流充電(含單相和三相交流)是通過VTOG進(jìn)行的。小功率充電時(shí)，OBC的效率要高于VTOG。車載充電機(jī)又稱交流充電機(jī)，安裝于電動(dòng)汽車上，通過插座和電纜與交流插座連接，以三相或單相交流電源向電動(dòng)汽車提供充電電源。優(yōu)點(diǎn)：是不管車載蓄電池在任何時(shí)候、任何地方需要充電，只要有充電機(jī)額定電壓的交流插座，就可以對電動(dòng)汽車進(jìn)行充電。缺點(diǎn)：是受電動(dòng)汽車的空間所限，功率較小，輸出充電電流小，蓄電池充電的時(shí)間較長。車載充電機(jī)主要為小型電動(dòng)汽車補(bǔ)充電能，充電功率較小，可利用建在路邊、小區(qū)等的交流充電樁為電動(dòng)汽車充電，并充分利用低谷時(shí)段充電。3.1原理3.2功能（1）具有為電動(dòng)汽車動(dòng)力電池安全、自動(dòng)充滿電的能力。充電機(jī)依據(jù)電池管理系統(tǒng)（BMS）提供的數(shù)據(jù)，能動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)充電電流或電壓參數(shù)，執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作，完成充電過程。（2）具備高速CAN網(wǎng)絡(luò)與BMS通信的功能，判斷電池連接狀態(tài)是否正確，獲得電池系統(tǒng)參數(shù)及充電前和充電過程中整組和單體電池的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。（3）可通過高速CAN網(wǎng)絡(luò)與車輛監(jiān)控系統(tǒng)通信，上傳充電機(jī)的工作狀態(tài)、工作參數(shù)和故障告警信息，接受啟動(dòng)充電或停止充電控制命令。（4）完備的安全防護(hù)措施。1）交流輸入過電壓保護(hù)功能。2）交流輸入欠電壓告警功能。3）交流輸入過電流保護(hù)功能。4）直流輸出過電流保護(hù)功能。5）直流輸出短路保護(hù)功能。6）輸出軟啟動(dòng)功能，防止電流沖擊。7）在充電過程中，充電機(jī)能保證動(dòng)力電池的溫度、充電電壓和電流不超過允許值。8）具有單體電池電壓限制功能，自動(dòng)根據(jù)BMS的電池信息動(dòng)態(tài)調(diào)整充電電流。9）自動(dòng)判斷充電連接器、充電電纜是否正確連接。當(dāng)充電機(jī)與充電樁和電池正確連接后，充電機(jī)才能允許啟動(dòng)充電過程；當(dāng)充電機(jī)檢測到與充電樁或電池連接不正常時(shí)，立即停止充電。10）充電聯(lián)鎖功能，保證充電機(jī)與電動(dòng)汽車動(dòng)力電池連接分開以前車輛不能啟動(dòng)。11）高壓互鎖功能，當(dāng)有危害人身安全的高電壓時(shí)，模塊鎖定無輸出。12）具有阻燃功能。3.2功能（1）充電機(jī)：1）充電線連接確認(rèn)信號(hào)正常；2）充電機(jī)供電電源正常（含220V和12V）及充電機(jī)工作正常；3）充電喚醒信號(hào)輸出正常（12V）；4）充電機(jī)、VCU、SMS之間通信正常（主繼電器閉合、發(fā)送電流強(qiáng)度需求）。（2）環(huán)境條件1）工作溫度：－30~70℃（50℃以上限制輸出功率為額定功率的50%）。2）相對濕度：5%~95%。3）海拔：不高于2000m。動(dòng)力電池：動(dòng)力電池電芯溫度0～45℃;SOC電壓差小于0.3V；單體電池最高溫度與最低溫度差小于15℃；實(shí)際單體最高電壓不大于額定單體電壓0.4V。3.3使用注意事項(xiàng)（3）交流輸入1）交流工作電壓：220&TImes;（1±20%）V（單相三線）。2）交流工作頻率：（50±1）Hz。3）滿載功率因數(shù)：不小于0.99。4）諧波電流總畸變率：不大于5%。（4）直流輸出1）穩(wěn)流精度：不超過±0.5%。2）穩(wěn)壓精度：不超過±0.5%。3）紋波系數(shù)：不小于0.5%。4）滿載效率：不小于94%。5）電壓范圍：140～350V。3.3使用注意事項(xiàng)3.3使用注意事項(xiàng)6）電流范圍：1～8A。7）最大功率：2.5kW（輸出可恒功率控制）。（5）結(jié)構(gòu)防護(hù)1）全封閉結(jié)構(gòu)，外殼防護(hù)等級(jí)IP54。2）充電機(jī)金屬外殼和零件采用雙層防銹處理，非金屬外殼具有防氧化保護(hù)膜或進(jìn)行防氧化處理。3）充電機(jī)內(nèi)部印制電路板、接插件進(jìn)行防潮濕、防霉變、防煙霧處理。充電機(jī)還具有以下保護(hù)功能：①輸出過流保護(hù)：輸出電流不會(huì)因負(fù)載變化而改變,始終限制在設(shè)定的最大輸出電流；②輸出短路保護(hù)：當(dāng)輸出端短路時(shí)機(jī)器自動(dòng)保護(hù)；③輸出反接保護(hù)：電池接反時(shí),機(jī)器自動(dòng)保護(hù)；④充電機(jī)過溫度保護(hù)：當(dāng)機(jī)內(nèi)溫度在90～95℃之間降功率,超過95℃時(shí)停止充電,溫度低于

85℃時(shí)自動(dòng)恢復(fù),正常充電；⑤定時(shí)功能：CPU精確分段控制充電的電流電壓和時(shí)間參數(shù)，充電結(jié)束后自動(dòng)關(guān)機(jī)，更好

的保護(hù)電池。3.3使用注意事項(xiàng)純電動(dòng)汽車外部充電設(shè)備原理4.外部充電設(shè)備（1）交流充電樁。

交流充電樁一般系統(tǒng)簡單，占地面積小，安裝方便，操作使用簡便，可安裝在電動(dòng)汽車充電站、公共停車場、住宅小區(qū)停車場、大型商場停車場等室內(nèi)或室外場所，是重要的電動(dòng)汽車充電設(shè)施。（2）充電站。

通常配備多臺(tái)直流充電機(jī)和交流充電樁。根據(jù)使用場地的不同，充電站又可以分為平面充電站和立體充電站。平面充電站一般建于土地資源相對寬裕的地點(diǎn)；立體充電站通常建在人口密集的居民區(qū)、商業(yè)區(qū)或立體停車庫，占地面積小，空間利用率高。4.外部充電設(shè)備（3）換電站。

換電站一般建在土地資源比較寬裕的地點(diǎn)，占地面積大，需要專用的庫房來存放電池組。換電站通常還配備直流充電機(jī)或交流充電樁，以便對更換下來的電池組集中充電。4.外部充電設(shè)備該充電器由一個(gè)能將輸人的交流電轉(zhuǎn)換為直流電的整流器和一個(gè)能調(diào)節(jié)直流電功率的地面充電站中充電器的方案功率轉(zhuǎn)換器組成，通過把帶電線的插頭插入電動(dòng)汽車上配套的插座中，直流電能就輸入蓄電池對其充電。4.外部充電設(shè)備充電器設(shè)置了一個(gè)鎖止杠桿以利于插入和取出插頭，同時(shí)杠桿還能提供一個(gè)確定已經(jīng)鎖緊的信號(hào)以確保安全。根據(jù)充電器和車上電池管理系統(tǒng)相互之間的通訊，功率轉(zhuǎn)換器能在線調(diào)節(jié)直流充電功率，而且充電器能顯示充電電壓、充電電流、充電量和充電費(fèi)用。純電動(dòng)汽車外部充電設(shè)備使用注意事項(xiàng)4.外部充電設(shè)備

充電開始時(shí)一般都會(huì)有語音提示，綠燈表示充電樁處于無故障待機(jī)狀態(tài)，黃色燈表示充電樁處于充電狀態(tài)，紅色燈表示故障狀態(tài)或者網(wǎng)絡(luò)斷開狀態(tài)。一旦充電先檢查是否有電流電壓等數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)顯示在顯示屏上，確保已經(jīng)在充電。

在充電過程中，不要啟動(dòng)車。電池一邊充電一邊放電對電池的損害很大，應(yīng)該避免。充電過程中，不要采取任何異常方式停止充電。比如拔槍，在完全沒有任何信號(hào)的情況下做出拔槍動(dòng)作，充電電流極短時(shí)間將為0，對電池有損害。5.充電注意事項(xiàng)1、請選擇在相對較安全的環(huán)境下充電(如避免有液體、火源等環(huán)境)。2、不要修改或者拆卸充電端口和充電設(shè)備，這樣可能導(dǎo)致充電故障，引起火災(zāi)。3、充電前請確保車輛充電口和充電連接器端口內(nèi)沒有水或外來物，及金屬端子沒有生銹

或者腐蝕造成的破壞或者影響，這些情況下不允許充電。因?yàn)椴徽５亩俗舆B接可能

導(dǎo)致短路或電擊，威脅生命安全。4、如果在充電時(shí)發(fā)現(xiàn)車?yán)锷l(fā)出一種不同尋常的氣味或者煙，請立即停止充電。5、為了避免造成嚴(yán)重的人身傷害，車輛正在充電時(shí)，要有預(yù)防意：不要接觸充電端口或

者充電連接器內(nèi)的金屬端子；當(dāng)有閃電時(shí)，不要給車輛充電或觸摸車輛，閃電擊中可

能導(dǎo)致充電設(shè)備損壞，引起人身傷害。6、充電結(jié)束后，不要以濕手或站在水里時(shí)去斷開充電連接器，因?yàn)檫@樣可能引起電擊，

造成人身傷害。7、車輛行駛前請確保充電連接器從充電口斷開。8、如果想在車內(nèi)使用任何醫(yī)學(xué)設(shè)備，在使用之前請和制造商確認(rèn)充電是否影響設(shè)備的正

常工作。充電時(shí)可能導(dǎo)致設(shè)備的不正常操作，造成人身傷害。9、當(dāng)儀表SOC指示條進(jìn)入紅色警戒格時(shí)，表明動(dòng)力電池電量已不足。建議客戶在電量降

至警戒紅格時(shí)即去充電，可以確保不會(huì)因電量不足而無動(dòng)力擱淺，不建議在電量耗盡

后再進(jìn)行充電，因?yàn)槟菢訒?huì)影響電池的使用壽命。10、家用交流充電(裝備有時(shí))是使用車輛配備的交流充電連接裝置進(jìn)行充電。推薦使用

220VAC50Hz10A的專用交流電路和電源插座。專用電路是為了避免線路破壞或者由

于給電池充電時(shí)的大功率導(dǎo)致線路跳閘保護(hù)，如果沒有使用專用線路，可能影響線路

上其他設(shè)備的正常工作。如果一個(gè)專用線路已經(jīng)不能使用，應(yīng)由專業(yè)電工來安裝。5.充電注意事項(xiàng)11、為了避免對充電設(shè)備造成破壞：不要在充電口蓋打開的狀態(tài)下關(guān)閉充電口艙門；不要用

力拉或者扭轉(zhuǎn)充電電纜；不要使充電設(shè)備承受撞擊；不要在溫度高于50℃的環(huán)境下存

放或者使用充電設(shè)備；不要把充電設(shè)備放在靠近加熱器或其他熱源的地方。12、當(dāng)外部電網(wǎng)斷電不超過24h，充電會(huì)自動(dòng)重新啟動(dòng)充電，不用重新連接充電連接器。13、充電時(shí)，建議將車輛停放在通風(fēng)處。14、充電時(shí)電源擋位需處于“OFF”擋，電源處于“OK”擋電時(shí)不能充電。15、禁止電源處于“OK”擋電時(shí)充電。16、充電時(shí)，前艙的高壓電控模塊處于工作狀態(tài)，此時(shí)會(huì)發(fā)出幾次繼電器吸合的“咔噠”聲

屬于正?，F(xiàn)象。17、充電時(shí)請離開充電車輛并嚴(yán)格按照充電站的要求進(jìn)行充電。因高壓危險(xiǎn)，請站于安全線

以外。5.充電注意事項(xiàng)5.充電注意事項(xiàng)18、如果你有一個(gè)醫(yī)學(xué)設(shè)備，請和制造商確認(rèn)充電時(shí)對車內(nèi)的醫(yī)學(xué)設(shè)備是否有影響。19、當(dāng)動(dòng)力電池電量充滿后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)停止充電。20、停止充電時(shí)應(yīng)先將充電柜或充電樁關(guān)閉，再斷開充電連接器；家用交流充電時(shí)應(yīng)先斷

開交流充電連接器，再斷開插座端電源。21、啟動(dòng)車輛前請確保充電連接器已經(jīng)斷開，充電口蓋和充電口艙門已經(jīng)關(guān)閉，因?yàn)槌潆?/p>

連接器鎖止機(jī)構(gòu)沒有完全鎖止?fàn)顟B(tài)下，車輛可能也可以上“OK”擋，并能夠掛擋行駛，

導(dǎo)致?lián)p壞充電設(shè)備及車輛。充電口蓋未關(guān)閉，水或外來物質(zhì)可能進(jìn)入充電口端子，影

響正常使用。22、當(dāng)環(huán)境溫度低于0?時(shí)，充電時(shí)間要比正常時(shí)間要長，充電能力較低。如果車輛長時(shí)

間不使用，為了延長動(dòng)力電池的使用壽命，建議每3個(gè)月充電一次。23、為方便使用，儀表上會(huì)提示預(yù)計(jì)充滿電時(shí)間。不同溫度、電量、充電設(shè)施等情況下，

充滿電時(shí)間可能有一定偏差，屬于正?，F(xiàn)象。24、若果充電口艙門因天氣等原因?qū)е聝鲎?，請使用熱水或不高?00℃的加熱裝置將冰融

化后在開啟充電口艙門，請勿強(qiáng)行打開。5.充電注意事項(xiàng)創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)教育資源，讓教學(xué)更有效單元37KW交流充電樁目錄CONTENTS7KW交流充電樁的結(jié)構(gòu)0102037KW交流充電樁的工作原理7KW交流充電樁常見故障創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)教育資源，讓教學(xué)更有效7KW交流充電樁的結(jié)構(gòu)PART017KW交流充電樁的結(jié)構(gòu)7KW交流充電樁主要有樁體、LED指示燈板、LCD顯示屏、刷卡器、接線排、單相斷路器（空氣開關(guān)）、浪涌防護(hù)器（防雷器）、智能電表、交流接觸器、輔助電源、主控模塊、輔助繼電器模塊、門禁開關(guān)、急停開關(guān)、充電槍、線束等組成。1.LED指示燈板LED指示燈板作用主要顯示充電樁工作狀況，一共由五個(gè)LED指示燈組成，分別是“電源”、“連接”、“充電”、“故障”、“通信”指示燈。1.1LED指示燈板

當(dāng)打開充電樁電源后，五個(gè)LED指示燈同時(shí)在閃爍1-2s，此時(shí)為充電樁自檢，當(dāng)自檢沒問題后，點(diǎn)亮“電源”指示燈。當(dāng)插上充電槍時(shí)，“連接”指示燈點(diǎn)亮；刷卡成功時(shí)，“通信”指示燈點(diǎn)亮一下就滅掉；充電成功時(shí)，“充電”指示燈點(diǎn)亮。當(dāng)充電樁有故障的時(shí)候（打開樁門、按下急停開關(guān)），“故障”指示燈點(diǎn)亮。2.LCD顯示屏LCD顯示屏的作用主要把充電樁的相關(guān)信息顯示出來，將充電過程的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息發(fā)送并呈現(xiàn)到顯示屏上.本身是可以觸摸操作，可讓用戶選擇不同的模式充電：“時(shí)間模式”、“電量模式”、“金額模式”、“自動(dòng)充滿模式”。

還可以供充電樁維護(hù)人員進(jìn)行信息查詢、參數(shù)設(shè)定、記錄清除等功能。其線束插頭主要由兩條工作電源線（電源+12v和電源負(fù)）以及兩條通訊線（串口RS232）組成。1.2LCD顯示屏1.3讀卡器3.讀卡器

讀卡器的作用主要用來啟動(dòng)充電和結(jié)束充電結(jié)算。用戶刷卡后，主控板與讀卡器通信，充電樁可以以無線方式讀取用戶賬號(hào)信息，主控板讀取賬戶信息后通過以太網(wǎng)與后臺(tái)監(jiān)控器/服務(wù)器通信，將用戶賬號(hào)，賬單以及充電樁狀態(tài)上傳至后臺(tái)，并接收后臺(tái)下發(fā)的充電控制信息。4.輔助電源

輔助電源的作用是把220V交流電轉(zhuǎn)變成12V直流電，給顯示屏和主控模塊提供12V的工作電源。1.4輔助電源5.主控模塊

主控模塊是整個(gè)充電樁的核心部分，在整個(gè)充電樁里起到的作用非常大，主控板與觸摸屏

LED通信，接收來自用戶的操作指令和參數(shù)配置指令，并將充電過程的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息發(fā)送并呈現(xiàn)到顯示屏上；

主控板經(jīng)過充電槍界面，與汽車車載充電機(jī)進(jìn)行通信，獲得汽車充電的參數(shù)配置后開始充電；

主控板與讀卡器通信，用戶刷卡后，充電樁可以以無線方式讀取用戶賬號(hào)信息；

主控板讀取賬戶信息后通過以太網(wǎng)與后臺(tái)監(jiān)控器/服務(wù)器通信，將用戶賬號(hào)，賬單以及充電樁狀態(tài)上傳至后臺(tái),并接收后臺(tái)下發(fā)的充電控制信息；

主控模塊還給讀卡器提供5V工作電源以及給繼電器模塊提供12V工作電源，控制繼電器模塊工作；

主控模塊接收急停開關(guān)信息、門禁開關(guān)信息、充電槍溫度信息、智能電表信息、充電槍CP信號(hào)等來操縱整個(gè)充電流程。1.5主控模塊6.繼電器模塊

繼電器模塊主要為交流接觸器提供220V交流工作電源，讓交流接觸器閉合。1.6繼電器模塊7.接線排

接線排的作用主要用來作為對外輸入電源220V的接口，從而把輸入的交流電220V分配給單相斷路器。1.7接線排8.單相斷路器

單相斷路器又名空氣斷路器，是一種只要電路中電流超過額定電流就會(huì)自動(dòng)斷開的開關(guān)。

空氣開關(guān)是低壓配電網(wǎng)絡(luò)和電力拖動(dòng)系統(tǒng)中非常重要的一種電器，它集控制和多種保護(hù)功能于一身。除能完成接觸和分?jǐn)嚯娐吠猓心軐﹄娐坊螂姎庠O(shè)備發(fā)生的短路、嚴(yán)重過載及欠電壓等進(jìn)行保護(hù)。它主要把接線排輸過來的220V通過閉合后分配給浪涌防護(hù)器（防雷器）和智能電表，單相斷路器的下游與浪涌防護(hù)器（防雷器）并聯(lián)，與智能電表串聯(lián)。1.8單項(xiàng)斷路器9.浪涌防護(hù)器（防雷器）

電源浪涌保護(hù)器又稱電源防雷器，通常并聯(lián)至電路系統(tǒng)中，當(dāng)雷電發(fā)生時(shí)，在進(jìn)入建筑物的各類金屬管、線上產(chǎn)生的高強(qiáng)度電磁感應(yīng)，因而產(chǎn)生的大量脈沖能量，電源浪涌保護(hù)器就會(huì)發(fā)揮作用將過電流導(dǎo)入到大地，降低設(shè)備各端口的電位差。

適合于220/380V供配電系統(tǒng)的瞬態(tài)過電壓保護(hù)，該產(chǎn)品可以及其有效地抑制由雷電引起的感應(yīng)過電壓及系統(tǒng)操作過電壓，保護(hù)設(shè)備安全，保障系統(tǒng)的正常運(yùn)行。1.9浪涌保護(hù)器10.智能電表

智能電表是智能電網(wǎng)的智能終端，它已經(jīng)不是傳統(tǒng)意義上的電能表來，智能電表除了具備傳統(tǒng)電能表基本用電量的計(jì)量功能以外，為了適應(yīng)智能電網(wǎng)和新能源的使用它還具有雙向多種費(fèi)率計(jì)量功能、用戶端控制功能、多種數(shù)據(jù)傳輸模式的自雙向數(shù)據(jù)通信功能、防竊電功能等智能化的功能，智能電表代表著未來節(jié)能型智能電網(wǎng)最終用戶智能化終端的發(fā)展方向。

它通常都是串聯(lián)至電路中，單相斷路器—智能電表—交流接觸器三者串聯(lián)在電路里（主要以交流電路中的L線串聯(lián)），通過RS485通信線與主控模塊進(jìn)行通信，計(jì)算其電流、電能。1.10智能電表11.交流接觸器

交流接觸器的作用主要把智能電表輸過來的220V通過繼電器模塊控制閉合后對充電槍輸出220V的交流電。1.11交流接觸器12.門禁開關(guān)

門禁開關(guān)主要用來檢測充電樁的門是否關(guān)緊，確保樁門緊閉，起到安全保護(hù)的作用。如果樁門打開或未關(guān)緊，主控模塊則讓整個(gè)充電樁報(bào)故障，控制繼電器模塊不工作，交流接觸器斷開，對外不輸出220V的電。1.12門禁開關(guān)13.急停開關(guān)

急停按鈕也可以稱為“緊急停止按鈕”，業(yè)內(nèi)簡稱急停按鈕。當(dāng)發(fā)生緊急情況的時(shí)候，人們可以通過快速按下此按鈕來達(dá)到保護(hù)充電樁的目的。1.13急停開關(guān)創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)教育資源，讓教學(xué)更有效7KW交流充電樁的工作原理PART022.7KW交流充電樁的工作原理7KW交流充電樁整個(gè)工作過程：插上充電槍后，用戶通過顯示屏選擇充電模式以及充電啟動(dòng)模式，主控模塊接收顯示屏操作信息和刷卡信息（微信、支付信息）后，控制繼電器模塊工作，繼電器模塊輸出220V交流電控制交流接觸器閉合，此時(shí)220V經(jīng)過接線排到單相斷路器，再到智能電表，最后經(jīng)過閉合后的接觸器對外輸出220V給充電槍進(jìn)行充電。主電路的工作流程如下：1）單相電通過接線銅排接入，空氣開關(guān)

QF通電，12V開關(guān)電源給主控板通電工作，單相交流電經(jīng)過交流電表以及交流接觸器，充電槍與汽車的車載充電機(jī)握手成功后開始獲取充電參數(shù)，充電槍上電完成。2.7KW交流充電樁的工作原理2）主控板通過充電槍與汽車的車載充電機(jī)獲得充電參數(shù)以及充電開始后，交流表電表顯示充電電壓與電流，并實(shí)時(shí)獲取充電數(shù)據(jù)并通過

RS485發(fā)送至主控板，顯示屏通過RS485從主控板獲得充電數(shù)據(jù)后顯示在屏幕。2.7KW交流充電樁的工作原理3）刷卡結(jié)算結(jié)束充電，主控板控制交流接觸器斷開，完成充電。創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)教育資源，讓教學(xué)更有效7KW交流充電樁常見故障PART033.7KW交流充電樁常見故障1、顯示屏不報(bào)故障，故障指示燈不亮；按顯示屏無反應(yīng)，無法充電。故障原因：1）、主控板CP-GND/(CP-PE)-(JP1-4)斷開；2）、主控板的CP線(JP1-3)斷開。2、顯示屏報(bào)故障，故障燈點(diǎn)亮；按顯示屏無反應(yīng)，無法充電。故障原因：1）、顯示屏的信號(hào)線JP3-9/JP3-8斷開；2）、主控板PE-DET線(JP1-5)斷開；3）、主控板PE(JP1-6)斷開；4）、繼電器模塊CN1插頭斷開；5）、智能電表信號(hào)（DB-12/DB-11斷開和接反）；6）、急停開關(guān)常開端接常閉端（正常狀態(tài)按下急停開關(guān)）；7）、柜門沒關(guān)緊；8）、門禁開關(guān)故障，常閉端接常開端。3、顯示屏不報(bào)故障，故障指示燈點(diǎn)亮；觸屏無反應(yīng)，無法充電。故障原因：顯示屏的JP3-9與JP3-8接反。4、顯示屏可以正常觸屏，故障指示燈不亮；刷卡無反應(yīng)，無法充電。故障原因：1）、讀卡器的插頭故障/斷開；2）、讀卡器的電源線斷路或內(nèi)部模塊損壞；3）、讀卡器的地線斷路；3.7KW交流充電樁常見故障4）、讀卡器信號(hào)線JP2-11/JP2-10斷路；5）、讀卡器信號(hào)線JP2-11/JP2-10接反。5、顯示屏可以正常觸屏，故障指示燈不亮，刷卡也正常，但充電的電流為0，無法充電。故障原因：1）、主控板JP1-14線（POWER-ON1)斷開；2）、繼電器模塊電源線CN3-6斷開；3）、繼電器模塊CN1插頭的KM1線(CN1-3)斷開。6、LED指示燈不亮，顯示屏亮，觸屏無反應(yīng)，無法充電。

故障原因：主控板電源線JP2-3斷開。3.7KW交流充電樁常見故障創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)教育資源，讓教學(xué)更有效單元四60KW直流充電樁創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)教育資源，讓教學(xué)更有效60KW直流充電樁的結(jié)構(gòu)PART011.60KW直流充電樁的結(jié)構(gòu)

直流充電樁一般固定安裝在社區(qū)停車場、大型商場、服務(wù)區(qū)、路邊停車場等場所，接入電網(wǎng)，經(jīng)內(nèi)部控制整流，為電動(dòng)汽車動(dòng)力電池直接提供可控的直流電的供電裝置。

可實(shí)現(xiàn)快速充電，常見的功率有30KW、60KW、90KW、120KW可實(shí)現(xiàn)快速充電。下圖為60KW直流單槍充電槍。

60KW直流充電樁一般主要由樁體、LED指示燈板、LCD顯示屏，讀卡器、整流器（兩個(gè)30KW）、無線網(wǎng)絡(luò)模塊、開關(guān)電源、主控板、防反板、充電電子鎖模塊、保險(xiǎn)、電能表、（A+）空氣開關(guān)、漏電斷路器、防雷器、單相空氣開關(guān)、外部輸入接線排、門禁開關(guān)、分流器、急停開關(guān)、冷卻風(fēng)扇等組成。1.60KW直流充電樁的結(jié)構(gòu)1、LED指示燈板

LED指示燈板的作用，起到提示工作人員和檢測當(dāng)前充電樁的狀態(tài)，當(dāng)充電樁檢測到，過壓，欠壓，過溫，過載，短路，低溫，雷擊，急停，漏電，都會(huì)起到保護(hù)作用，使紅色故障燈點(diǎn)亮，當(dāng)充電樁接通電源后，紅色電源燈會(huì)點(diǎn)亮，當(dāng)充電樁與車輛成功連接，開啟充電式，綠色指示燈會(huì)點(diǎn)亮。

LED指示燈板線束R紅色故障指示燈控制線，G綠色運(yùn)行指示燈控制線，Y黃色電源指示燈控制線，V指示燈板12V公共電源。1.60KW直流充電樁的結(jié)構(gòu)1.60KW直流充電樁的結(jié)構(gòu)2、LCD顯示屏

顯示屏的作用人機(jī)交互，操作界面進(jìn)行相應(yīng)的充電方式、充電時(shí)間、費(fèi)用數(shù)據(jù)采集等操作，充電樁顯示屏能顯示充電量、費(fèi)用、充電所用的時(shí)間等數(shù)據(jù)。其中CNA1插頭2號(hào)角485B，CNA1插頭3號(hào)角485A,，顯示屏V電源12V+，顯示屏G電源12V-。3、讀卡器

讀卡器的作用，識(shí)別用戶信息，充電樁刷卡器可以計(jì)費(fèi)，計(jì)時(shí)，自助刷卡，通過使用者身份鑒別可進(jìn)行余額查詢、計(jì)費(fèi)查詢等功能。PW+5V電源，GND接地，TXD發(fā)送數(shù)據(jù)，RXD接受數(shù)據(jù)。1.60KW直流充電樁的結(jié)構(gòu)4、整流器60KW是整流器主要由兩個(gè)30KW的整流器組成，其作用主要把交流380V電轉(zhuǎn)變成直流高壓電。

1.60KW直流充電樁的結(jié)構(gòu)5、無線網(wǎng)絡(luò)模塊1）遠(yuǎn)程監(jiān)控管理：

通過遠(yuǎn)程接入網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)或者定時(shí)監(jiān)控充電樁的電量、電流、典雅、功率、開關(guān)等運(yùn)行參數(shù)，通過遠(yuǎn)程控制充電開關(guān)以及修改充電樁的參數(shù)。2）故障管理：

可以實(shí)時(shí)監(jiān)控充電樁的運(yùn)行狀態(tài)以及故障情況，一旦出現(xiàn)故障告警，可以遠(yuǎn)程進(jìn)行處理或者派人到現(xiàn)場進(jìn)行維修；1.60KW直流充電樁的結(jié)構(gòu)6、開關(guān)電源

開關(guān)電源的作用主要是將220V交流電轉(zhuǎn)換成12V或24V的直流電，為充電樁內(nèi)部模塊提供電源，如顯示屏、主控模塊、無線網(wǎng)絡(luò)模塊等。1.60KW直流充電樁的結(jié)構(gòu)7、主控板

主控板的作用：1）完成與BMS的充電交互。2）收集動(dòng)力電池的運(yùn)行數(shù)據(jù)，異常狀態(tài)下自動(dòng)停機(jī)。3）主控板作為直流電動(dòng)汽車充電樁控制主板,帶有充電槍電鎖控制及溫度檢測，檢

測及控制充電槍獨(dú)立工作。4）完成人機(jī)交互過程。5）完成刷卡計(jì)費(fèi)過程。6）記錄每次充電數(shù)據(jù)，最多可記錄1000條充電數(shù)據(jù)。1.60KW直流充電樁的結(jié)構(gòu)8、防反板

防反板的結(jié)構(gòu)與二極管結(jié)構(gòu)基本相同，但增多了一個(gè)散熱功能，起到保護(hù)電路的作用，防止接線錯(cuò)誤，將電路燒毀，在充電樁實(shí)際電路中的作用是將12V與24V的電壓分開切換。1.60KW直流充電樁的結(jié)構(gòu)9、充電電子鎖模塊

對充電時(shí)的充電槍鎖定，防脫落，松動(dòng)；長期充電后的充電槍，連接汽車有松動(dòng)間隙，需手托住，用電子鎖后，可防松動(dòng)沒沖到電，鎖定后，充電槍無需手托，無限使用次數(shù)防松動(dòng)，同時(shí)電子鎖也成為記費(fèi)觸點(diǎn)，當(dāng)電子鎖，解鎖時(shí)，停止記費(fèi)，電源斷開，以及車載系統(tǒng)精確感應(yīng)電子鎖斷開判定通電完成；1.60KW直流充電樁的結(jié)構(gòu)10、電能表

充電樁直流電能表是用于測量電動(dòng)汽車的充電樁的儀表，儀表可具有RS-485通訊接口，采用Modbus-RTU協(xié)議，可帶模擬量輸出、繼電器報(bào)警輸出、開關(guān)量輸入/輸出。根據(jù)不同要求，通過儀表面板按鍵，對變比、報(bào)警、通訊、開關(guān)量輸出進(jìn)行設(shè)置與控制。11、（A+）空氣開關(guān)

其作用主要是控制直流充電口A+電源的接通與斷開，接通后給直流充電口A+提供工作電源。1.60KW直流充電樁的結(jié)構(gòu)12、漏電斷路器

漏電斷路器顧名思義就是當(dāng)發(fā)生漏電的情況下或者其他特殊原因，會(huì)自動(dòng)切斷電源，保護(hù)電路。漏電斷路器又叫漏電保護(hù)斷路器，是配電系統(tǒng)中必須裝置的一種低壓電器，根據(jù)不同的性能參數(shù)和應(yīng)用場合，總體上分為萬能式斷路器、塑殼斷路器和終端斷路器三種。1.60KW直流充電樁的結(jié)構(gòu)13、防雷器

防雷器也叫浪涌保護(hù)器，是一種為各種電子設(shè)備、儀器儀表、通訊線路提供安全防護(hù)的電子裝置。當(dāng)電氣回路或者通信線路中因?yàn)橥饨绲母蓴_突然產(chǎn)生尖峰電流或者電壓時(shí)，浪涌保護(hù)器能在極短的時(shí)間內(nèi)導(dǎo)通分流，從而避免浪涌對回路中其他設(shè)備的損害。

浪涌保護(hù)器，適用于交流50/60HZ，額定電壓220V至380V的供電系統(tǒng)中，對間接雷電和直接雷電影響或其他瞬時(shí)過壓的電涌進(jìn)行保護(hù)，適用于家庭住宅、第三產(chǎn)業(yè)以及工業(yè)領(lǐng)域電涌保護(hù)的要求。在新能源汽車充電樁中可避免雷電對車輛產(chǎn)生損壞。1.60KW直流充電樁的結(jié)構(gòu)14、單相空氣開關(guān)

單相空氣開關(guān)的作用主要用來接通和斷開供給開關(guān)電源模塊以及直流電能表的電源（220V）,是一種只要電路中電流超過額定電流就會(huì)自動(dòng)斷開的開關(guān)。

空氣開關(guān)是低壓配電網(wǎng)絡(luò)和電力拖動(dòng)系統(tǒng)中非常重要的一種電器，它集控制和多種保護(hù)功能于一身。除能完成接觸和分?jǐn)嚯娐吠?，尚能對電路或電氣設(shè)備發(fā)生的短路、嚴(yán)重過載及欠電壓等進(jìn)行保護(hù)。對直流充電樁里的開關(guān)電源模塊和直流電能表起到保護(hù)的作用。15、分流器

直流分流器就是把大電流設(shè)備的電流進(jìn)行降壓成可進(jìn)行檢測電流，最后配合電能表使用。

由于直流充電樁電路中的電流很大，導(dǎo)線(應(yīng)該是銅排了)也很粗，要接到設(shè)備面板上的電能表很困難，也不經(jīng)濟(jì)、不安全。所以在電路中接一個(gè)分流器，實(shí)際上就是一個(gè)電阻很小，但阻值很準(zhǔn)的小電阻串聯(lián)在電流回路中。利用大電流在小電阻上的壓降，用一個(gè)電壓表來測量這個(gè)壓降值，以電流表的刻度表示實(shí)際電流。這個(gè)的表頭的刻度一定要與分流器的電阻相配。1.60KW直流充電樁的結(jié)構(gòu)1.60KW直流充電樁的結(jié)構(gòu)16、冷卻風(fēng)扇

充電樁在充電過程中產(chǎn)生大量的熱量。如果沒有及時(shí)消散，將導(dǎo)致嚴(yán)重的安全事故。因此，增加合理有效的冷卻風(fēng)扇是解決充電樁系統(tǒng)散熱問題的關(guān)鍵。為了快速散熱充電樁柜中的熱量，充電樁柜中的風(fēng)扇風(fēng)量，風(fēng)壓需要足夠大，冷卻風(fēng)扇的性能必須非常穩(wěn)定。如果中間冷卻風(fēng)扇死亡，充電樁柜的熱量將是快速上升是非常危險(xiǎn)的。創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)教育資源，讓教學(xué)更有效60KW直流充電樁工作原理PART021.60KW直流充電樁工作原理

當(dāng)車輛插上直流充電槍時(shí)，充電樁的主控板識(shí)別車輛A+和A-的電源信息，從而控制低壓繼電器2閉合（低壓繼電器1斷開），+12V電壓從充電樁的開關(guān)電源→低壓繼電器2→防反板→A+空氣開關(guān)（1）→充電槍槍口→車輛控制裝置（BMS），此時(shí)BMS進(jìn)入工作狀態(tài)，對CC2輸出檢測電壓；

同時(shí)車端的CC2檢測到槍口端的電阻R3，電壓被拉低，識(shí)別連接信號(hào)告知BMS，從而BMS控制車輛直流充電接觸器閉合，而另一端充電槍口的CC1檢測到車輛端電阻R4，拉低電壓告知充電樁主控板，主控板再接收其他相關(guān)信息后（充電樁無故障、刷卡啟動(dòng)信息、S+和S-通訊信息告知車輛動(dòng)力電池額定總電壓）控制充電樁里的高壓接觸器閉合，對車輛輸出合適的高壓直流電給電池包充電。1.60KW直流充電樁工作原理1.60KW直流充電樁工作原理直流充電樁工作電路圖1.60KW直流充電樁工作原理直流充電樁非正常條件下充電終止：

1、在充電過程中，如果非車載充電機(jī)出現(xiàn)不能繼續(xù)充電的故障，則向車輛周期發(fā)送‘充電機(jī)中止充電報(bào)文”，并控制充電機(jī)停止充電,應(yīng)在100ms內(nèi)斷開充電樁高壓接觸器和車內(nèi)直流充電接觸器。

2、在充電過程中，如果車輛出現(xiàn)不能繼續(xù)充電的故障，則向非車載充電機(jī)發(fā)送“車輛中止充電報(bào)文”，并在300ms(由車輛根據(jù)故障嚴(yán)重程度決定)內(nèi)斷開A+空氣開關(guān)。

3、在充電過程中，非車載充電機(jī)控制裝置如發(fā)生通訊超時(shí)，則非車載充電機(jī)停止充電，應(yīng)在10S內(nèi)斷開充電樁高壓接觸器和A+空氣開關(guān)；非車載充電機(jī)控制裝置發(fā)生3次通訊超時(shí)即確認(rèn)通訊中斷，則非車載充電機(jī)停止充電；應(yīng)在10s內(nèi)斷開充電樁高壓接觸器、車內(nèi)直流充電接觸器、A+空氣開關(guān)。

4、在充電過程中，非車載充電機(jī)控制裝置通過對檢測點(diǎn)1的電壓進(jìn)行檢測，如果判斷開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_，應(yīng)在50ms內(nèi)將輸出電流降至5A或以下。

5、在充電過程中，非車載充電機(jī)控制裝置通過對檢測點(diǎn)1的電壓進(jìn)行檢測，如果判斷車輛接口由完全連接變?yōu)閿嚅_，則控制非車載充電機(jī)停止充電,應(yīng)在100ms內(nèi)斷開充電樁高壓接觸器和車內(nèi)直流充電接觸器。

6、在充電過程中，非車載充電機(jī)輸出電壓若大于車輛最高允許充電總電壓,則非車載充電機(jī)應(yīng)在1s內(nèi)停止充電,并斷開充電樁高壓接觸器和車內(nèi)直流充電接觸器。注：如果非車載充電機(jī)因嚴(yán)重故障結(jié)東充電，重新啟動(dòng)充電需要操作人員進(jìn)行完整的充電啟動(dòng)設(shè)置。1.60KW直流充電樁工作原理創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)教育資源，讓教學(xué)更有效單元5充電系統(tǒng)常見故障充電系統(tǒng)常見故障序號(hào)故障名稱故障現(xiàn)象故障原因1車輛無法充電車輛在使用充電樁充電時(shí)，充電樁指示燈亮，充電器電源工作燈亮，車輛無法充電。動(dòng)力電池控制器故障、動(dòng)力電池故障、通信故障。2充電時(shí)充電樁跳閘車輛在使用充電樁充電時(shí)，出現(xiàn)充電樁跳閘，充電器無法充電。充電器內(nèi)部短路。3充電器指示燈不亮車輛在使用充電樁充電時(shí)，充電器指示燈不亮，車輛無法充電。充電器內(nèi)部故障、充電喚醒信號(hào)中斷或互鎖電路故障。4充電樁顯示車輛