直流充電樁簡介
直流充電樁可以從功率大小、充電槍的多少、結構形式,、安裝方式等不同維度進行分類,。其中,按結構形式比較主流的分類是將直流充電樁分為兩種:一體式直流充電樁和分體式直流充電樁,。
直流充電樁的電氣部分由主回路和二次回路組成,。主回路的輸入是三相交流電,經過輸入斷路器,、交流智能電能表之后由充電模塊(整流模塊)將三相交流電轉換為電池可以接受的直流電,再連接熔斷器和充電槍,,給電動汽車充電,。 二次回路由充電樁控制器、讀卡器,、顯示屏,、直流電表等組成。二次回路還提供“啟?!笨刂婆c“急?!辈僮?信號燈提供“待機”、“充電”與“充滿”狀態(tài)指示;顯示屏作為人機交互設備則提供刷卡,、充電方式設置與啟??刂撇僮鳌?/p>
直流充電樁充電過程
在電池兩端加載直流電壓,,以恒定大電流對電池充電,,電池的電壓漸漸地緩慢地上升,上升到一定程度,,電池電壓達到標稱值,,SoC達到95%(針對不同電池,不一樣)以上,,繼續(xù)以恒壓小電流對電池充電,。“電壓上去了,,但電量沒有充滿,,就是沒有充實,如果有時間,,可以改用小電流充實”,。 為了實現(xiàn)這個充電過程,充電樁在功能上就需要有“直流充電模塊”提供直流電源;需要有“充電樁控制器”控制充電模塊的“開機,、關機,、輸出電壓、輸出電流”;需要有“觸摸屏”作為人機界面下發(fā)指令,通過控制器將“開機,、關機,、輸出電壓、輸出電流”等指令下發(fā)給充電模塊,。從電氣層面理解的最簡充電樁只要有充電模塊,,控制板和觸摸屏就可以了; 如果開機、關機和輸出電壓]輸出電流等指令在充電模塊上做成幾個鍵盤,,那么一個充電模塊就可以對電池充電了,。
直流充電樁充電過程詳解
直流充電樁輸出由9根線組成,分別是:
直流電源線路:DC ,、DC-,;設備地線:PE;充電通信線路:S ,、S-,;充電連接確認線路:CC1、CC2,;低壓輔助電源線路:A ,、A-。
直流充電樁就是通過這9根線給電動汽車進行充電,,其具體的充電模型如下:
非車載充電機(即直流充電樁)和電動汽車二者通過車輛插座相連,。S開關是一個常閉開關,與直流充電槍頭上的按鍵(即機械鎖)相關聯(lián),,當我們按下充電槍頭上的按鍵,,S開關即打開。而U1,、U2是一個12V上拉電壓,,R1~R5是阻值約1000歐的電阻,R1,、R2,、R3在充電槍上,R4,、R5在車輛插座上,。
車輛接口連接確認階段:
當我們按下槍頭按鍵,插入車輛插座,,再放開槍頭按鍵,。充電樁的檢測點1將檢測到12V-6V-4V的電平變化。一旦檢測到4V,、充電樁將判斷充電槍插入成功,,車輛接口完全連接,,并將充電槍中的電子鎖進行鎖定,防止槍頭脫落,。
直流充電樁自檢階段:
在車輛接口完全連接后,,充電樁將閉合K3、K4,,使低壓輔助供電回路導通,,為電動汽車控制裝置供電(有的車輛不需要供電)(車輛得到供電后,將根據(jù)監(jiān)測點2的電壓判斷車輛接口是否連接,,若電壓值為6V,,則車輛裝置開始周期發(fā)送通信握手報文),接著閉合K1,、K2,,進行絕緣檢測,所謂絕緣檢測,,即檢測DC線路的絕緣性能,保證后續(xù)充電過程的安全性,。絕緣檢測結束后,,將投入泄放回路泄放能量,并斷開K1,、K2,,同時開始周期發(fā)送通信握手報文。
充電準備就緒階段:
接下來,,就是電動汽車與直流充電樁相互配置的階段,,車輛控制K5、K6閉合,,使充電回路導通,,充電樁檢測到車輛端電池電壓正常(電壓與通信報文描述地電池電壓誤差≤±5%,且在充電樁輸出最大,、最小電壓的范圍內)后閉合K1,、K2,那么直流充電線路導通,,電動汽車就準備開始充電了,。
充電階段:
在充電階段,車輛向充電樁實時發(fā)送電池充電需求的參數(shù),,充電樁會根據(jù)該參數(shù)實時調整充電電壓和電流,,并相互發(fā)送各自的狀態(tài)信息(充電樁輸出電壓電流、車輛電池電壓電流,、SOC等),。
充電結束階段:
車輛會根據(jù)BMS是否達到充滿狀態(tài)或是受到充電樁發(fā)來的“充電樁中止充電報文“來判斷是否結束充電(非正常條件在后續(xù)文章進行介紹),。滿足以上充電結束條件,車輛會發(fā)送“車輛中止充電報文“,,在確認充電電流小于5A后斷開K5,、K6。充電樁在達到操作人員設定的充電結束條件,,或者收到汽車發(fā)來的”車輛中止充電報文“,,會發(fā)送”充電樁中止充電報文”,并控制充電樁停止充電,,在確認充電電流小于5A后斷開K1,、K2,并再次投入泄放電路,,然后再斷開K3,、K4。