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一、快充充电系统构成
1. 快充系统介绍
快充充电又称为直流充电,即非车载充电机(快充桩)将电网交
流电转化为高压直流电给电池包充电,功率较大,可高效、快速
的在短时间内为电动汽车充满电。
电网 直流充电桩 快充口 电池
车载部分
交流电 直流电
图6-15 电动汽车快充系统示意图
快充桩一般用于高速公路服务区、公交场站、小区停车场等场所 : .
由380V三相电供电,功率可达几十千瓦及百千瓦,常见的有
45kw、60kw、120kw、150kw、180kw等,输出电压平台有
200-500V、500-750V或200-750V等,最大输出电流为几百安
一、快充充电系统构成
1. 快充系统介绍
车辆充电速率与BMS充电策略及充电桩功率和输出电流有关,快
充桩功率越大、持续输出电流越大、BMS请求电流越大,则充电
速率越快,但是充电速率过快会导致电池包温升快,电芯一致性
差,造成对电池包无法恢复的损坏及充电安全问题。
充电性能关系到电池组的使用寿命和充电时间,BMS需根据电芯 : .
特性选择合适的充电速率,基于充电安全适当提高充电速率,提
高消费者的使用性能。
一、快充充电系统构成
1. 快充系统介绍 : .
车辆端无需车载转换装置,直流电通过快充口直接输入到电池包
与慢充充电有较大区别,因此在系统组成、结构、工作原理等方
面存在较大差异,表6-1为快充慢充之间的差异。
表6-1 快充慢充差异
车上是否有转换装置 输入电压 输出功率 输出电
非车载充电机
否 380V 大 大
(快充)
车载充电机(慢 220V/380
是 小 小
充) V
2. 快充系统现状
直流充电桩
市场存在哪
些问题呢?
兼容性问题
充电安全问题
充电中断问题 : .
一、快充充电系统构成
3. 快充系统构成
如图6-16所示,快充系统由快充桩、电缆组件、快充充电接口、
电动汽车构成,电网接入380V工业用电,经过快充桩的转换装
将380V交流电转换为高压直流电,通过车辆快充口,直接进入
池包,快充桩的ECU单元与车辆的BMS之间进行通讯,保证充电
过程中的安全、可靠。
图 6-16 电动汽车快充系统组成 : .
一、快充充电系统构成
3. 快充系统构成
快充桩 充电线缆 快充充电接口
充电桩有不同电压和功率等级,可供不同型号的电动汽车充电,
充电桩由转换功率模块、充电显示屏、充电桩体组成。 : .
一、快充充电系统构成
3. 快充系统构成
快充桩 充电线缆 快充充电接口
功率转换模块将380V交流电转换为高压直流电,输出电压根据车 : .
辆端请求输出,电压平台有200-500V、500-750V或200-750V
根据车辆平台进行选择,图6-17为直流充电桩功率转换模块。
功率转换模块
图6-17 功率转换模块
一、快充充电系统构成 : .
3. 快充系统构成
充电桩体 详细说明
充电指示灯 常见指示灯有电源灯、充电灯、故障灯,可直观了解充电状态
触摸屏主要用于显示车辆及快充桩的实时信息,可显示充电状
触摸屏
车辆SOC、电池电压、充电电流、电量、费用、故障等数据。
刷卡区需使用特定的充电卡进行刷卡使用,并进行相应的充电
刷卡区
式、充电时间等操作。
插枪接口用于放置充电枪头,保证充电枪合理放置及保护充电
插枪接口
口的不必要损坏。
急断开关用于在充电紧急异常情况下使用,一般终止充电不能
急断开关
用该开关,以免过度使用引起桩体的损坏。
快充桩 充电线缆 快充充电接口
充电线缆将电动汽车和交流电网连接,使用了和供电设备永久连
接在一起的充电电缆和车辆插头。
充电电缆需承载的电流较大,因此线缆较粗,电缆电流承载能力
需大于快充桩的最大输出电流,保证充电桩可以保持最大输出能
力。 : .
一、快充充电系统构成
3. 快充系统构成
快充桩 充电线缆 快充充电接口
快充充电接口仅用于提供直流电,快充接口由3个电源pin(DC
DC-、PE),6个信号pin(S+、S-、A+、A-、CC1、CC2)组
成。 : .
图6-18 直流充电车辆端插座
图6-19 直流充电供电插头
二、快充充电工作原理
直流充电控制导引电路原理图如图6-20所示,开关S为充电枪上
的机械按钮,当充电枪与车辆插座完全连接后,开关S闭合。
在整个充电过程中,非车载充电机控制装置应能检测接触器K1、
K2,接触器K3、K4,车辆控制装置一般集成在电池管理系统
(BMS)中,控制接触器K5、K6。
检测点1由非车载充电控制装置检测,检测点2由车辆控制装置检
测,R1=R2=R3=R4=R5=1000±3%Ω,U1=U2=12±5%V。
充电桩内有绝缘检测回路(IMD)和泄放回路。 : .
图 6-20 直流充电控制导引电路原理图
二、快充充电工作原理
快充流程以及检测点情况
快充流程 快充流程以及检测点情况
S闭合、未插入插座(摘枪) S开关为常闭开关,此时检测
1
检测电压为6V,检测点2电压为12V,接触器均为打开状态 : .
2 S打开、未插入插座(按下机械按钮S) 按下机械按钮,则
开,检测点1电压由6V跳转到12V;
插头连接
S打开、插入插座(按下机械按钮S,插枪) 车辆插头插入
阶段
3 检测到R4电阻,检测点1检测电压由12V跳转至6V,检测点
压由12V跳转至6V;
S闭合、完全连接(插入松手) S开关闭合,检测点1电压由
4
跳转至4V,此时电子锁锁止;
辅助电源闭合 检测点1电压为4V时,则判断车辆接口完全连
非车载充
5 然后闭合K3、K4,使低压辅助供电回路导通,发送充电握手
电机自检
文;
快充流程以及检测点情况(续表)
快充流程 快充流程以及检测点情况
非车载充
电机绝缘 闭合K1、K2,非车载充电机进行绝缘检测,绝缘检测完成后
6
检测 输出电压进行泄放,随后断开K1、K2;
桩发送识别匹配报文,BMS闭合K5、K6,使充电回路导通,
时车辆进行绝缘检测,且在充电过程中BMS持续进行绝缘检测
7
绝缘检测成功后BMS发送充电准备就绪报文。非车载充电机
桩与车辆
测到车辆端电池电压正常后闭合K1、K2,使直流供电回路导
BMS识别
匹配阶段
车辆控制装置向非车载充电装置实时发送电池充电需求参数
非车载充电装置根据电池充电需求参数实时调整充电电压和
8
电电流。此外,桩和BMS还相互发送各自的状态信息,且在
电过程中,车辆端应能检测PE是否断线; : .
三、快充充电操作流程
快充口位置
图 6-21 东南DX3 EV
电动汽车快充口位置示意图
东南DX3 EV电动汽车快充口位于车辆前保东南汽车LOGO处,沿
右侧轻轻按下后,即可打开此LOGO,向右拨动快充插座右边锁
扣便可打开快充座盖,之后便可进行充电连接操作,图6-21为东
南DX3 EV电动汽车快充口位置示意图。
充电前检查工作
①检查充电枪口、电缆等,确保充电设备没有刮破、生锈、破裂
②检查充电插座,确保充电插座没有刮破、生锈、破裂或异物存
在。 : .
三、快充充电操作流程
快充充电操作步骤
①如车辆需使用直流充电站进行快充充电,需将车辆驶近直流充
电站,确保充电枪可以接入车辆前端快充口,确认充电桩所使用
的辅助电源为12V。
②按照正确的方式打开车辆充电口,并确认充电座内清洁无异物
无雨水等导电液体。
③从快充桩取下快充枪,确认充电枪内清洁无异物。
④插合完成后,按照快充桩的指示进行刷卡/APP操作充电,直
流充电站开始对车载蓄电池进行充电。
⑤充电完成并由充电桩系统自动切断电流,或手动切断充电桩电
源后才可以进行拔枪操作。
⑥扣动车辆充电枪扳机,拔出充电枪,插回快充桩。 : .
⑦将车辆快充座的盖子合上,将快充口盖恢复到原位置。
四、快充充电相关标准
快充充电相关标准
l GB/T -2015《电动汽车传导充电系统 第1部分:通用
要求》
l GB/T -2015《电动汽车传导充电连接装置 第1部分:
通用要求》
l GB/T -2015《电动汽车传导充电连接装置 第3部分:
直流充电接口》 : .
l GB/T 27930-2015《电动汽车非车载传导式充电机与电池管
理系统之间的通信协议》
l GB/T -2017《电动汽车传导充电互操作性测试规范
第2部分:车辆》
l GB/T 27930-2015《电动汽车非车载传导式充电机与电池管
理系统之间的通信协议》等。