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充电桩原理

电动汽车快速充电技术原理介绍

(2010-05-08 14:42:46)

电动汽车充电桩作为电动汽车的能量补给装置,其充电性能关系到电池组的使用寿命、充电时间。这也是消费者在购买电动汽车之前最为关心的一个方面之一。实现对动力电池快速、高效、安全、合理的电量补给是电动汽车充电器设计的基本原则,另外,还要考虑充电器对各种动力电池的适用性。图1所示为快速充电器的控制系统组成,该系统区别于传统充电器所采用的连续电流充电和脉冲电流充电方式,采用了智能化的变脉冲充电方式,即采用如图2所示的充电电流脉冲,包括充电脉冲T1间歇脉冲T2以及放电脉冲T3。

图3为典型的地面充电站中充电器的方案,该充电器由一个能将输人的交流电转换为直流电的整流器和一个能调节直流电功率的功率转换器组成,通过把带电线的插头插入电动汽车上配套的插座中,直流电能就输入蓄电池对其充电。充电器设置了一个锁止杠杆以利于插入和取出插头,同时杠杆还能提供一个确定已经锁紧的信号以确保安全。根据充电器和车上电池管理系统相互之间的通讯,功率转换器能在线调节直流充电功率,而且充电器能显示充电电压、充电电流、充电量和充电费用。这只是充电桩的基本原理,许多细节问题都应在实际应用中不断改进,已得到最便捷的使用方案。

原理结构

交流充电桩的电气原理如图3-15所示,分为落地式和壁挂式两种外形结构,如图3-16所示和3-17所示。

■功能特点

1)人机交互界面采用大屏幕LCD彩色触摸屏,充电可选择定电量、定时间、定金额、自动(充满为止)四种模式;显示当前充电模式、时间(已充电时间、剩余充电时间)、电量(已充电电量、待充电电量)及当前计费信息。

2)读卡器用于身份识别、记录电量消费信息。打印机用于消费票据打印。

3)完备的安全防护措施:

?紧急停止充电按钮;

?输出过流保护功能;

?输出漏电保护功能;

?自动判断充电连接器、充电电缆是否正确连接。当交流充电桩与电动汽车正确连接后,充电桩才能允许启动充电过程;当交流充

电桩检测到与电动汽车连接不正常时,立即停止充电;

?具有阻燃功能。

?

■技术指标

1)环境条件

?工作温度:-20℃~+50℃;

?相对湿度:5%~95%;

?海拔高度:≤2000米。

2)工作电源

?交流工作电压:220V±15%;

?交流工作频率:50Hz±1Hz;

?额定输出功率:3.5kW、7kW。

3)结构防护

?充电桩壳体坚固,防护等级IP54,结构上防止手触及带电部分。

?充电桩金属外壳和零件采用双层防锈处理,非金属外壳具有防氧化保护膜或进行防氧化处理。

?充电桩内部印制电路板、接插件进行防潮湿、防霉变、防烟雾处理,满足TH工作条件。

4)平均故障间隔时间:MTBF≥50000h。

充电桩工作原理(整理版本)..

充电桩工作原理 电气系统 交流充电桩电气系统设计如图5所示,主回路由输入保护断路器、交流智能电能表、交流控制接触器和充电接口连接器组成;二次回路由控制继电器、急停按钮、运行状态指示灯、充电桩智能控制器和人机交互设备(显示、输入与刷卡)组成。 主回路输入断路器具备过载、短路和漏电保护功能;交流接触器控制电源的通断;连接器提供与电动汽车连接的充电接口,具备锁紧装置和防误操作功能。 二次回路提供“启停”控制与“急停”操作;信号灯提供“待机”、“充电”与“充满”状态指示;交流智能电能表进行交流充电计量;人机交互设备则提供刷卡、充电方式设置与启停控制操作。

工作流程 交流充电桩的刷卡交易工作流程如图6所示。

通信管理

整体系统由四部分组成:电动汽车充电桩、集中器、电池管理系统系统(BMS)、充电管理服务平台。 电动汽车充电桩的控制电路主要由嵌入式ARM处理器完成,用户可自助刷卡进行用户鉴权、余额查询、计费查询等功能,也可提供语音输出接口,实现语音交互。用户可根据液晶显示屏指示选择4种充电模式:包括按时计费充电、按电量充电、自动充满、按里程充电等。 电动汽车充电机控制器与集中器利用CAN总线进行数据交互,集中器与服务器平台利用有线互联网或无线GPRS网络进行数据交互,为了安全起见,电量计费和金额数据实现安全加密。 电池管理系统系统(BMS)的主要功能是监控电池的工作状态(电池的电压、电流和温度)、预测动力电池的电池容量(SOC)和相应的剩余行驶里程,进行电池管理以避免出现过放电、过充、过热和单体电池之间电压严重不平衡现象,最大限度地利用电池存储能力和循环寿命。 充电服务管理平台主要有三个功能:充电管理、充电运营、综合查询。充电管理对系统涉及到的基础数据进行集中式管理,如电动汽车信息、电池信息、用户卡信息、充电桩信息;充电运营主要对用户充电进行计费管理;综合查询指对管理及运营的数据进行综合分析查询。 控制导引系统 连接方式见图B2、图B3、图B4。 图中各部件的功能与特性见表B1。

电动汽车充电桩的工作原理

电动汽车充电桩的工作原理 1.电动汽车充电设施的主要内容 电动汽车充电设施包含的内容较为广泛,包括充电电池、充电电缆、充电接口以及充电站建设中与电动汽车充电相关的相它设施等。关于电动汽车充电接口、充电电缆、充电电池、电动汽车充电站等国家已经颁布相应的标准、各对口部委也已出台相应的规范,在本项目中不再展开。本项目研究关注的主要目标是与民生计量息息相关的牵涉贸易结算的电动汽车充电桩。 2.电动汽车充电桩的工作原理 直流充电桩(机)的工作原理及图示如下: 大功率电动汽车充电机(快速充电模式)的结构框图如图一所示,通过三相电网输入交流电,经过三相桥式不可控整流电路整流变成直流电,滤波后提供给高频DC-DC功率变换器,功率变换器经过直直变换输出需要的直流,再次滤波后为电动汽车动力蓄电池充电。 图一 交流充电桩的工作原理及图示如下: 交流充电桩一般为常规充电模式, 图二为交流充电桩的原理图,其人机交互界面采用大屏幕LCD彩色触摸屏,充电可选择定电量、定时间、定金额、自动(充满为止)四种模式。充电桩的交流工作电压220V±15%,额度输出功率3.5KW、7KW,普通纯电动轿车用充电桩充满电需要4-5个小时,由于充电桩造价低廉、主要安装在停车场,适用于慢充动力电池。

图二 3.研究的目的和意义 与各地对电动汽车充电设施的建设情况相比,该产业相关的国家标准、行业标准、地方标准的编制相对滞后。电动汽车充电装置国家检定规程至今尚未出台。电动汽车充电站就像加油站,充电桩就像加油机一样,都是电动汽车推广应用的基础条件,而关于电动汽车充电设备的产品标准和检测技术等在我国尚处于刚刚起步阶段。

2020充电桩资料简介以及工作原理(整理版本)

一充电桩简介 (3) 1 充电桩 (3) 2 功能 (3) 3 种类 (3) 4 技术要求 (3) 交流式 (4) 直流式 (5) 一体式 (6) 5 通用性 (6) 二建设要求 (7) 1 概述 (7) 2 充电桩安装说明 (7) 3 充电桩布局 (8) 4 充电桩验收流程 (8) 三中国知名充电桩生产企业介绍 (10) 四存在问题和风险分析 (10) 存在问题 (10) 风险分析 (12) 五充电桩行业优势和风险 (12) 1、充电桩行业投资机会分析 (13) 2、充电桩行业投资风险分析 (14) 政策和体制风险 (14) 宏观经济波动风险 (14)

技术风险 (15) 原材料价格波动风险 (15) 市场竞争风险 (15) 资金不足风险 (15) 经营和管理风险 (16)

一充电桩简介 1 充电桩 充电桩其功能类似于加油站里面的加油机,可以固定在地面或墙壁,安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内,可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩的输入端与交流电网直接连接,输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。充电桩一般提供常规充电和快速充电两种充电方式,人们可以使用特定的充电卡在充电桩提供的人机交互操作界面上刷卡使用,进行相应的充电方式、充电时间、费用数据打印等操作,充电桩显示屏能显示充电量、费用、充电时间等数据。 2 功能 充电桩(栓)能实现计时、计电度、计金额充电,可以作为市民购电终端。同时为提高公共充电桩(栓)的效率和实用性,今后将陆续增加一桩(栓)多充和为电动自行车充电的功能。 3 种类 按安装方式分: 可分为落地式充电桩、挂壁式充电桩。落地式充电桩适合安装在不靠近墙体的停车位。挂壁式充电桩适合安装在靠近墙体的停车位。 按安装地点分: 按照安装地点,可分为公共充电桩和专用充电桩。公共充电桩是建设在公共停车场(库)结合停车泊位,为社会车辆提供公共充电服务的充电桩。专用充电桩是建设单位(企业)自有停车场(库),为单位(企业)内部人员使用的充电桩。自用充电桩是建设在个人自有车位(库),为私人用户提供充电的充电桩。充电桩一般结合停车场(库)的停车位建设。安装在户外的充电桩防护等级不应低于IP54。安装在户内的充电桩防护等级不应低于IP32。 按充电接口数分: 可分为一桩一充和一桩多充。 按充电方式分: 充电桩(栓)可分为直流充电桩(栓),交流充电桩(栓)和交直流一体充电桩(栓)。 4 技术要求

直流充电桩的工作原理状态

直流充电桩的工作原理/状态 直流充电线路组成。 图1 直流充电示意图 如上图,直流充电桩输出由9根线组成,分别是: 直流电源线路:DC+、DC-;设备地线:PE;充电通信线路:S+、S-;充电连接确认线路:CC1、CC2;低压辅助电源线路:A+、A-。 直流充电桩就是通过这9根线给电动汽车进行充电,其具体的充电模型如下:

图2 直流充电模型 左边是非车载充电机(即直流充电桩),右边是电动汽车,二者通过车辆插座相连。图3中的S开关是一个常闭开关,与直流充电枪头上的按键(即机械锁)相关联,当按下充电枪头上的按键,S开关即打开。而图3中的U1、U2是一个12V上拉电压,R1~R5是阻值约1000欧的电阻,R1、R2、R3在充电枪上,R4、R5在车辆插座上。 图3 直流充电模型

车辆接口连接确认阶段: 当按下枪头按键,插入车辆插座,再放开枪头按键。充电桩的检测点1将检测到 12V-6V-4V的电平变化。一旦检测到4V、充电桩将判断充电枪插入成功,车辆接口完全连接,并将充电枪中的电子锁进行锁定,防止枪头脱落。 直流充电桩自检阶段: 在车辆接口完全连接后,充电桩将闭合K3、K4,使低压辅助供电回路导通,为电动汽车控制装置供电(有的车辆不需要供电)(车辆得到供电后,将根据监测点2的电压判断车辆接口是否连接,若电压值为6V,则车辆装置开始周期发送通信握手报文),接着闭合K1、K2,进行绝缘检测,所谓绝缘检测,即检测DC线路的绝缘性能,保证后续充电过程的安全性。绝缘检测结束后,将投入泄放回路泄放能量,并断开K1、K2,同时开始周期发送通信握手报文。 图4 充电桩自检阶段示意图 充电准备就绪阶段:

(完整版)国标交流充电桩接口和直流充电桩接口标准分析

国标交流充电桩接口和直流充电桩接口标准分析本文将介绍两种国标充电桩接口——交流充电桩接口和直流充电桩接口,并围绕常用的交流 充电接口,介绍相关的接口技术。 一、充电桩接口基本介绍 跟传统油车相比,纯电动车有很多优点,这里就不一一列举,但纯电动车有一个麻烦的地方是需要考虑充电时间长短和电池使用寿命。混合动力领域有好多折中方案比如插电式,增程式等,这样不需要较大的电池容量,相比于纯电动车,缩短了充电等待时间(并且使用汽油/柴油而提高了续航里程)。 而在纯电动车领域,很难单方面优化充电时间或电池使用寿命,鱼和熊掌不可兼得,因为电池的寿命和充电倍率大小有关,一般情况下充放电倍率越大,循环使用次数就越小。 为了保证电池的循环充电次数能在800~1000之间,通常充电倍率应该在0.5C~0.25C之间,采用国家电网供电,利用车载充电机为动力电池充电,这属于慢充方案,配套的公共设施是交流充电桩。 交流充电桩接口 为了应对紧急情况,希望在15~30min分钟内能把电池充满到最大容量的80%,对应的充电倍率应该在2C~4C之间,这属于快充方案,配套的公共设施是直流充电桩。直流充电桩对电池损害比较大,车主花费在更换电池上的成本就会增大,所以如果不是很紧急的情况,应该尽量减少直流充电桩的使用(土豪随意)。

直流充电桩接口 国内外的充电桩原理大同小异,但外形略有区别,如下: 二、详解交流充电桩的接口技术 交流充电桩通过车载充电机为电池充电,相对于直流充电桩而言,交流充电桩成本低,结构简单,对蓄电池更友好,适合大范围面积进行普及推广,接下来将由浅入深介绍一下交流充电桩的接口技术。 交流充电桩(包括国标和非国标)的主要功能就是将单相电或者三相电引出来,充电桩只起到电流中转站的作用,后续的整流+DC/DC变换都是由车载充电机完成。 国标交流充电桩就是在上图所示的原始交流充电桩基础上,添加了一些商业化模块(比如人机交互界面、计费模块、报警模块等)和控制引导电路,控制引导电路是交流充电桩接口技术的核心内容。并且为了单相电和三相电都能兼容,国标交流充电桩接口最终采用的7端子结构,其端子分布方式如下图所示:

双充直流充电桩的电气结构及工作原理

双充直流充电桩的电气结构及工作原理 索瑞德电动汽车充电系统解决方案专家为大家提供、双充直流充电桩的电气结构及工作原理绍介! 充电桩系统和充电电源模块融于一体,实现对电动车充电智能化的管理,计费和相应的电池信息检测和快速自动化充电过程、无需看守和手动操作。适合电动大巴,中巴,混合动力公交车,电动轿车,出租车,工程车等快速直流充电。 一桩双充直流充电桩:指交直流功率变换及直流输出控制两部分组合为一体的形式。产品内部结构图

▲适应电池范围 充电机能够对下述电池中的一种或多种充电:磷酸铁锂电池、三元电池等。充电机控制器能自动识别并选择相应的充电程序和管理参数,具有为电动汽车动力电池系统安全、自动充满电的能力。 ▲充电方式设定 充电机的充电设定方式可以分为手动设定方式和自动设定方式两种,一般选择自动充电模式。 2.1手动设定方式 通过专业操作人员设置充电方式、充电电压、充电电流等参数,当充电机与电动汽车连正常时,充电机根据设定参数执行相应操作,完成充电过程。 2.2 自动设定方式 充电过程中,充电机控制器依据电池管理系统(BMS)提供的数据,自动动态调节充电电流和电压参数,执行相应的动作,完成充电过程。 ▲通讯管理功能 ■具备高速 CAN 网络与电动汽车 BMS 通信,用于判断电动汽车动力电池类型;获得动力电池系统参数,充电前和充电过程中动力电池的电压、电流、温度等状态数据,完成充电机的充电控制。

■通过 RS485 网络与智能电能表通信,获取电能计量信息,完成充电计费与充电过程的联动控制。 ■通过 RS485 网络与高频充电模块通信,获取充电模块状态和运行信息,完成充电模块状态监测与充电过程的联动控制。 ■通过 RS485 网络与智能变送器通信,获取充电机的输出电压和电流信息,完成充电输出数据监测与充电过程的联动控制。 ■通过高速 CAN 网络将电能计量、充电机工作信息传送给用户终端(UT),获取并执行 UT 上送的控制命令。 ▲人机交互功能 ■充电机人机交互界面: ■显示输出功能:充电机具有 LCD 显示器,充电方式、充电电流、充电电压、充电时间; ■充电机具有 LED 信号灯,指示下列状态: ■白色信号灯指示充电机“故障”通电状态; ■绿色信号灯指示“充电”状态; ■红色信号灯指示充电机“电源”状态。 ■用户终端(UT)人机交互界面:配置彩色触摸液晶显示屏,充电计费方式可设置按电量、 ■按金额、按时间和自动充满。 ■设置射频读卡器,支持 IC 卡付费方式。 ■交流计费和直流计费可选,支持二维码付费 ■后台通信协议支持以太网,3G、4G模块及国网计费系数统。 ▲安全保护功能 ■具备完善的充电保护功能,防止车辆电池过充,安全性高。 ■具备输入侧的过流保护和短路保护功能。 ■具备防感应雷、防静电、防过热、电池反接保护。 ■具备交流输入的过压、欠压和缺相保护功能。 ■具备输出侧的过流保护和短路保护功能。 ■具备软启动功能,防止直流冲击电流输出。 ■具备急停按钮,能快速切断充电模块电源和分断直流输出开关。 ■具有自动判断充电连接器、充电电缆是否正确连接。 ■在充电过程中,充电机能自动监测各设备的运行和通信状态是否正常, ■在充电过程中,充电机能自动根据 BMS 发送的电池状态和运行信息动态。 ■充电机具备充电限制功能,能根据 BMS 发送的电池信息,自动选择 ■充电机具备阻燃功能与绝缘检测保护。

2021年充电桩工作原理(整理版本)

充电桩工作原理 欧阳光明(2021.03.07) 电气系统 交流充电桩电气系统设计如图5所示,主回路由输入保护断路器、交流智能电能表、交流控制接触器和充电接口连接器组成;二次回路由控制继电器、急停按钮、运行状态指示灯、充电桩智能控制器和人机交互设备(显示、输入与刷卡)组成。 主回路输入断路器具备过载、短路和漏电保护功能;交流接触器控制电源的通断;连接器提供与电动汽车连接的充电接口,具备锁紧装置和防误操作功能。 二次回路提供“启停”控制与“急停”操作;信号灯提供“待机”、“充电”与“充满”状态指示;交流智能电能表进行交流充电计量;人机交互设备则提供刷卡、充电方式设置与启停控制操作。 工作流程 交流充电桩的刷卡交易工作流程如图6所示。 通信管理 整体系统由四部分组成:电动汽车充电桩、集中器、电池管理系统系统(BMS)、充电管理服务平台。

电动汽车充电桩的控制电路主要由嵌入式ARM处理器完成,用户可自助刷卡进行用户鉴权、余额查询、计费查询等功能,也可提供语音输出接口,实现语音交互。用户可根据液晶显示屏指示选择4种充电模式:包括按时计费充电、按电量充电、自动充满、按里程充电等。 电动汽车充电机控制器与集中器利用CAN总线进行数据交互,集中器与服务器平台利用有线互联网或无线GPRS网络进行数据交互,为了安全起见,电量计费和金额数据实现安全加密。 电池管理系统系统(BMS)的主要功能是监控电池的工作状态(电池的电压、电流和温度)、预测动力电池的电池容量(SOC)和相应的剩余行驶里程,进行电池管理以避免出现过放电、过充、过热和单体电池之间电压严重不平衡现象,最大限度地利用电池存储能力和循环寿命。 充电服务管理平台主要有三个功能:充电管理、充电运营、综合查询。充电管理对系统涉及到的基础数据进行集中式管理,如电动汽车信息、电池信息、用户卡信息、充电桩信息;充电运营主要对用户充电进行计费管理;综合查询指对管理及运营的数据进行综合分析查询。 控制导引系统 连接方式见图B2、图B3、图B4。 图中各部件的功能与特性见表B1。

电动汽车充电桩说明书

电动汽车交流充电桩说明书 河南龙源新能源装备有限公司

目录 一、概述 (2) 1.1关于 (2) 1.2安全提示 (2) 1.3设计依据 (2) 二、LYQCZ/AC车充交流智能充电桩 (3) 2.1产品概述 (3) 2.2原理及接线图 (4) 2.3主要功能特点 (4) 2.4正常使用条件 (4) 2.5技术指标 (5) 三、操作说明 (5) 3.1交流智能充电桩操作 (5) 3.1.1系统功能概述 (5) 3.1.2充电操作 (5) (1)按金额充 (5) (2)按电量充 (11) (3)自动充方式 (11) 3.1.3异常处理 (16) (1)异常刷卡 (16) (2)密码修改 (18) 3.1.4系统管理 (19) (1)管理参数设置 (19) (2)系统时间设置 (22) (3)电表信息查看 (24) 3.1.5帮助 (26) 四、运行与维护 (27) 五、包装、运输及储存 (27) 5.1包装 (27) 5.2运输 (27) 5.3储存 (27) 六、售后服务及订货须知 (27)

6.1售后服务 (27) 6.2订货须知 (27) 附Ⅰ:接线连接图 (28) 附Ⅱ:土建基础图 (65) 附Ⅱ交流充电桩形式试验报告 (1) 一、概述 1.1关于 本说明书对LYQCZ/AC-5/220-A车充交流智能充电桩进行了阐述和说明,请用户在开箱后首先认真阅读理解,并妥善保管本说明书以备查阅。 本公司保留对说明书修改的权利,并有权不进行另外通知。 1.2安全提示 安装和使用本设备的人员必须遵守以下原则和条例,确保相关人员的人身及设备安全: 设备开通之前,请务必确认设备是否接地良好,以避免触电造成人员伤亡; 所有使用的工具其不必要裸露的金属部分应做好绝缘处理,以防裸露的金属部分触碰金属机架,造成短路; 在任何情况下切勿自行改装、加装和变更任何部件; 确保本设备的使用寿命和运行稳定,设备的使用环境应尽可能地保持清洁、恒温和恒湿,本设备不得在有挥发性气体或易燃环境下使用; 设备通电前请务必确认输入电压、频率、装置的断路器或熔丝及其它条件都已符合所订规格。 1.3设计依据 下列文件中的条款通过本产品的引用而成为该产品的设计标准。 GB50052-95供配电系统设计规范 GB50053-9410kV及以下变电所设计规范 GB50054-95低压配电设计规范 GB12325-2003电能质量供电电压允许偏差 GB/T15945-2008电能质量电力系统频率偏差 GB/T14549-93电能质量公用电网谐波 GB17625.1-2003电磁兼容限值谐波电流发射限值(设备每相输入电流≤16A) GB/Z17625.6-2003电磁兼容限值对额定电流大于16A的设备在低压供电系统中产生谐波电流的限制 GB50227-2008并联电容器装置设计规范 GB/T50063-2008电力装置的电测量仪表装置设计规范 GB50217-2008电力工程电缆设计规范 GB50229-2006火力发电厂与变电站设计防火规范 GB50016-2006建筑设计防火规范 GB50058-92爆炸和火灾危险环境场所电力装置设计规范

交直流充电桩设计及技术参数

桩 充电桩其功能类似于加油站里面的加油机,可以固定在地面或墙壁,安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内,可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩的输入端与交流电网直接连接,输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。充电桩一般提供常规充电和快速充电两种充电方式,人们可以使用特定的充电卡在充电桩提供的人机交互操作界面上刷 卡使用,进行相应的充电方式、充电时间、费用数据打印等操作,充电桩显示屏能显示充电量、费用、充电时间等数据。 充电桩充电桩由桩体、电气模块、计量模块等部分组成,充电桩 分为交流充电桩和直流充电桩。 交流充电桩又称为交流供电装置,固定安装在电动汽车外、与交 流电网连接,为电动汽车车载充电机(即固定安装在电动汽车上的充电机)提供交流电源的供电装置。交流充电桩只提供电力输出,没有充电功能,需连接车载充电机为电动汽车充电。 交流充电桩设计要求的功能规范有以下六点, 1.可以提供AC220V/7kw供电能力 2.具备漏电、短路、过压、欠压、过流等保护功能,确保充电桩安全可靠运行 3.具备显示、操作等必需的人机接口 4.交流充电计量 5.设置刷卡接口,支持RFID卡、IC卡等常见的刷卡方式,并可配置打印机,提供票据打印功能 6.具备充电接口的连接状态判断、控制导引等完善的安全保护控制逻辑 交流充电桩的电源要求为,输入电压:单相AC220V±10%,输出 频率50Hz±2%,输出为AC220V/7kw

交流充电桩的系统框图如下 交流充电桩给电动汽车的充电机提供电力输入,由于一般的车载充电机的功率不是很大,所以不能很好的实现快速充电。但我们可以采用直流充电桩来实现快充。 直流充电桩是固定安装在电动汽车外、与交流电网连接,可以为非车载电动汽车动力电池提供直流电源的供电装置。直流充电桩的输入电压采用三相四线AC380V±15%,频率50Hz,输出为可调直流电,直接为电动汽车的动力电池充电。由于直流充电桩采用三相四线制供电,可以提供足够的功率,输出的电压和电流调整范围大,可以实现快充的要求。 直流充电桩与交流充电桩的计量和通信及扩展计费功能类似,因此可以设计框图如下图所示 其工作原理:三相 380V 交流电源经过整流滤波变成直流输入电压,供给IGBT 桥。单片机通过驱动电路使功率开关IGBT工作把直流输入电压转换成脉宽调制的交流电压,然后由高频变压器变压隔离,最后通过输出整流滤波得到直流,进而对铅酸蓄电池充电。同时通过可控的电流电压反馈回路改变充电电流和充电电压,通过检测电池的端电压,充电电流以提供单片机进行决策。放电电路在充电电压较高时工作,以提高电池的接受能力。辅助电路提供器件工作电源,而保护电路(过流,过压、过温)可以保证系统安全、可靠工作。同时通过单片机来显示电量、时间等数据。

充电桩原理

电动汽车快速充电技术原理介绍 (2010-05-08 14:42:46) 电动汽车充电桩作为电动汽车的能量补给装置,其充电性能关系到电池组的使用寿命、充电时间。这也是消费者在购买电动汽车之前最为关心的一个方面之一。实现对动力电池快速、高效、安全、合理的电量补给是电动汽车充电器设计的基本原则,另外,还要考虑充电器对各种动力电池的适用性。图1所示为快速充电器的控制系统组成,该系统区别于传统充电器所采用的连续电流充电和脉冲电流充电方式,采用了智能化的变脉冲充电方式,即采用如图2所示的充电电流脉冲,包括充电脉冲T1间歇脉冲T2以及放电脉冲T3。

图3为典型的地面充电站中充电器的方案,该充电器由一个能将输人的交流电转换为直流电的整流器和一个能调节直流电功率的功率转换器组成,通过把带电线的插头插入电动汽车上配套的插座中,直流电能就输入蓄电池对其充电。充电器设置了一个锁止杠杆以利于插入和取出插头,同时杠杆还能提供一个确定已经锁紧的信号以确保安全。根据充电器和车上电池管理系统相互之间的通讯,功率转换器能在线调节直流充电功率,而且充电器能显示充电电压、充电电流、充电量和充电费用。这只是充电桩的基本原理,许多细节问题都应在实际应用中不断改进,已得到最便捷的使用方案。 原理结构 交流充电桩的电气原理如图3-15所示,分为落地式和壁挂式两种外形结构,如图3-16所示和3-17所示。

■功能特点 1)人机交互界面采用大屏幕LCD彩色触摸屏,充电可选择定电量、定时间、定金额、自动(充满为止)四种模式;显示当前充电模式、时间(已充电时间、剩余充电时间)、电量(已充电电量、待充电电量)及当前计费信息。 2)读卡器用于身份识别、记录电量消费信息。打印机用于消费票据打印。 3)完备的安全防护措施: ?紧急停止充电按钮; ?输出过流保护功能;

浅谈直流充电桩原理及未来

浅谈直流充电桩原理及未来 随着科技的进步,未来的汽车行业新能源的自动驾驶汽车肯定会是主流。既然是主角,那么作为它的动力提供者充电桩就是必不可少的一部分,充电桩作为电动汽车产业的基础设施建设越来越受到中央和地方政府的重视。今天小编就来分享一下它的原理是什么?又会有什么样的未来。 2016年11月7日,国家发改委、国家能源局召开新闻发布会,对外正式发布《电力发展十三五规划》,提出加快充电设施建设,促进电动汽车发展:到2020年,新增集中式换电站超过1.2万座,分布式充电桩超过480万个,基本建成适度超前、车桩相随、智能高效的充电基础设施体系,满足全国超过500万辆电动汽车的充电需求。有专家预测,到2030年,新能源汽车的推广量将达到5000万辆。由此推算,到2020年需要2万座充电站、507万个充电桩;2030年建14万座充电站、5000万个充电桩。一线城市北京、上海、深圳都积极响应电动汽车的国家战略政策,纷纷出台政策规划。到2020 年,北京将基本建成互联互通、智能高效的充电设施服务网络,可保障60万辆电动汽车的充电需求,重点区域的充电服务半径小于0.9公里。根据十三五规划,上海将全面建成651座公共充电站、39座公交车充电站、225座出租车充电站及3495台环卫物流专用充电桩。 2017年8月9日,安徽省发展和改革委员会、安徽省能源局、安徽省经济和信息化委员会、安徽省财政厅、安徽省住房和城乡建设厅、安徽省交通运输厅、安徽省质量技术监督局、安徽省物价局联合印发《安徽省电动汽车充电基础设施建设规划(2017-2020年)的通知》,通知中指出,至2020年,建成公交车专用充换电站200座,环卫、物流等专用车充电站100座,城市公共充电站130座,分散式公共充电桩3万个,公务车与私家车分散式自用充电桩15万个,城际快充站170座,为满足20万辆以上电动汽车充电需求。 这样的政策浪潮下,充电桩行业发展迅猛,但对于绝大多数普通消费者,充电桩还是一个新生事物,相关的专业文章也还很少。本文将介绍充电桩的分类及直流充电桩的基本工作

双充直流充电桩的电气结构及工作原理

双充直流充电桩的电气结构 及工作原理 -标准化文件发布号:(9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

双充直流充电桩的电气结构及工作原理 索瑞德电动汽车充电系统解决方案专家为大家提供、双充直流充电桩的电气结构及工作原理绍介! 充电桩系统和充电电源模块融于一体,实现对电动车充电智能化的管理,计费和相应的电池信息检测和快速自动化充电过程、无需看守和手动操作。适合电动大巴,中巴,混合动力公交车,电动轿车,出租车,工程车等快速直流充电。 一桩双充直流充电桩:指交直流功率变换及直流输出控制两部分组合为一体的形式。 产品内部结构图

▲适应电池范围

充电机能够对下述电池中的一种或多种充电:磷酸铁锂电池、三元电池等。充电机控制器能自动识别并选择相应的充电程序和管理参数,具有为电动汽车动力电池系统安全、自动充满电的能力。 ▲充电方式设定 充电机的充电设定方式可以分为手动设定方式和自动设定方式两种,一般选择自动充电模式。 2.1手动设定方式 通过专业操作人员设置充电方式、充电电压、充电电流等参数,当充电机与电动汽车连正常时,充电机根据设定参数执行相应操作,完成充电过程。 2.2 自动设定方式 充电过程中,充电机控制器依据电池管理系统(BMS)提供的数据,自动动态调节充电电流和电压参数,执行相应的动作,完成充电过程。 ▲通讯管理功能 ■具备高速 CAN 网络与电动汽车 BMS 通信,用于判断电动汽车动力电池类型;获得动力电池系统参数,充电前和充电过程中动力电池的电压、电流、温度等状态数据,完成充电机的充电控制。 ■通过 RS485 网络与智能电能表通信,获取电能计量信息,完成充电计费与充电过程的联动控制。 ■通过 RS485 网络与高频充电模块通信,获取充电模块状态和运行信息,完成充电模块状态监测与充电过程的联动控制。 ■通过 RS485 网络与智能变送器通信,获取充电机的输出电压和电流信息,完成充电输出数据监测与充电过程的联动控制。 ■通过高速 CAN 网络将电能计量、充电机工作信息传送给用户终端(UT),获取并执行 UT 上送的控制命令。 ▲人机交互功能 ■充电机人机交互界面: ■显示输出功能:充电机具有 LCD 显示器,充电方式、充电电流、充电电压、充电时间; ■充电机具有 LED 信号灯,指示下列状态: ■白色信号灯指示充电机“故障”通电状态; ■绿色信号灯指示“充电”状态; ■红色信号灯指示充电机“电源”状态。 ■用户终端(UT)人机交互界面:配置彩色触摸液晶显示屏,充电计费方式可设置按电量、 ■按金额、按时间和自动充满。 ■设置射频读卡器,支持 IC 卡付费方式。 ■交流计费和直流计费可选,支持二维码付费 ■后台通信协议支持以太网,3G、4G模块及国网计费系数统。

充电桩工作原理(DOC)

充电桩工作原理 1.电气系统 交流充电桩电气系统设计如图5所示,主回路由输入保护断路器、交流智能电能表、交流控制接触器和充电接口连接器组成;二次回路由控制继电器、急停按钮、运行状态指示灯、充电桩智能控制器和人机交互设备(显示、输入与刷卡)组成。 主回路输入断路器具备过载、短路和漏电保护功能;交流接触器控制电源的通断;连接器提供与电动汽车连接的充电接口,具备锁紧装置和防误操作功能。 二次回路提供“启停”控制与“急停”操作;信号灯提供“待机”、“充电”与“充满”状态指示;交流智能电能表进行交流充电计量;人机交互设备则提供刷卡、充电方式设置与启停控制操作。 2.工作流程 交流充电桩的刷卡交易工作流程如图6所示。

交流充电接口 通信管理

整体系统由四部分组成:电动汽车充电桩、集中器、电池管理系统系统(BMS)、充电管理服务平台。 电动汽车充电桩的控制电路主要由嵌入式ARM处理器完成,用户可自助刷卡进行用户鉴权、余额查询、计费查询等功能,也可提供语音输出接口,实现语音交互。用户可根据液晶显示屏指示选择4种充电模式:包括按时计费充电、按电量充电、自动充满、按里程充电等。 电动汽车充电机控制器与集中器利用CAN总线进行数据交互,集中器与服务器平台利用有线互联网或无线GPRS网络进行数据交互,为了安全起见,电量计费和金额数据实现安全加密。 电池管理系统系统(BMS)的主要功能是监控电池的工作状态(电池的电压、电流和温度)、预测动力电池的电池容量(SOC)和相应的剩余行驶里程,进行电池管理以避免出现过放电、过充、过热和单体电池之间电压严重不平衡现象,最大限度地利用电池存储能力和循环寿命。 充电服务管理平台主要有三个功能:充电管理、充电运营、综合查询。充电管理对系统涉及到的基础数据进行集中式管理,如电动汽车信息、电池信息、用户卡信息、充电桩信息;充电运营主要对用户充电进行计费管理;综合查询指对管理及运营的数据进行综合分析查询。

直流充电桩的工作原理状态

直流充电桩的工作原理/状态直流充电线路组成。 图1直流充电示意图 如上图,直流充电桩输出由9根线组成,分别是: 直流电源线路:DC+ DC-;设备地线:PE;充电通信线路:S+、S-;充电连接确认线路: CC1 CC2;低压辅助电源线路:A+、A-。 直流充电桩就是通过这9根线给电动汽车进行充电,其具体的充电模型如下:

直流充电模型 左边是非车载充电机(即直流充电桩),右边是电动汽车,二者通过车辆插座相连。图 3中的S 开关是一个常闭开关,与直流充电枪头上的按键(即机械锁)相关联,当按下充电 枪头上的按键,S 开关即打开。而图 3中的U1、U2是一个12V 上拉电压,R1~R5是阻值约 1000欧的电阻,R1、R2、R3在充电枪上, R4、R5在车辆插座上。 4IMIU ■ ?■% tmiM 4*Ai -------- d)fc —— 41■卑? Jt&L — 篡总吒车

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车辆接口连接确认阶段: 当按下枪头按键,插入车辆插座,再放开枪头按键。充电桩的检测点1将检测到 12V-6V-4V的电平变化。一旦检测到4V、充电桩将判断充电枪插入成功,车辆接口完全连接, 并将充电枪中的电子锁进行锁定,防止枪头脱落。 直流充电桩自检阶段: 在车辆接口完全连接后,充电桩将闭合K3、K4,使低压辅助供电回路导通,为电动汽 车控制装置供电(有的车辆不需要供电)(车辆得到供电后,将根据监测点2的电压判断车 辆接口是否连接,若电压值为6V,则车辆装置开始周期发送通信握手报文),接着闭合K1、K2,进行绝缘检测,所谓绝缘检测,即检测DC线路的绝缘性能,保证后续充电过程的安全 性。绝缘检测结束后,将投入泄放回路泄放能量,并断开K1、K2,同时开始周期发送通信 握手报文。 理I■罠■■■■ 图4充电桩自检阶段示意图 充电准备就绪阶段:

充电桩工作原理DOC

充电桩工作原理(DOC)

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充电桩工作原理 1.电气系统 交流充电桩电气系统设计如图5所示,主回路由输入保护断路器、交流智能电能表、交流控制接触器和充电接口连接器组成;二次回路由控制继电器、急停按钮、运行状态指示灯、充电桩智能控制器和人机交互设备(显示、输入与刷卡)组成。 主回路输入断路器具备过载、短路和漏电保护功能;交流接触器控制电源的通断;连接器提供与电动汽车连接的充电接口,具备锁紧装置和防误操作功能。 二次回路提供“启停”控制与“急停”操作;信号灯提供“待机”、“充电”与“充满”状态指示;交流智能电能表进行交流充电计量;人机交互设备则提供刷卡、充电方式设置与启停控制操作。 2.工作流程 交流充电桩的刷卡交易工作流程如图6所示。

交流充电接口 通信管理

整体系统由四部分组成:电动汽车充电桩、集中器、电池管理系统系统(BMS)、充电管理服务平台。 电动汽车充电桩的控制电路主要由嵌入式ARM处理器完成,用户可自助刷卡进行用户鉴权、余额查询、计费查询等功能,也可提供语音输出接口,实现语音交互。用户可根据液晶显示屏指示选择4种充电模式:包括按时计费充电、按电量充电、自动充满、按里程充电等。 电动汽车充电机控制器与集中器利用CAN总线进行数据交互,集中器与服务器平台利用有线互联网或无线GPRS网络进行数据交互,为了安全起见,电量计费和金额数据实现安全加密。 电池管理系统系统(BMS)的主要功能是监控电池的工作状态(电池的电压、电流和温度)、预测动力电池的电池容量(SOC)和相应的剩余行驶里程,进行电池管理以避免出现过放电、过充、过热和单体电池之间电压严重不平衡现象,最大限度地利用电池存储能力和循环寿命。 充电服务管理平台主要有三个功能:充电管理、充电运营、综合查询。充电管理对系统涉及到的基础数据进行集中式管理,如电动汽车信息、电池信息、用户卡信息、充电桩信息;充电运营主要对用户充电进行计费管理;综合查询指对管理及运营的数据进行综合分析查询。

充电桩工作原理版本

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充电桩工作原理 电气系统 交流充电桩电气系统设计如图5所示,主回路由输入保护断路器、交流智能电能表、交流控制接触器和充电接口连接器组成;二次回路由控制继电器、急停按钮、运行状态指示灯、充电桩智能控制器和人机交互设备(显示、输入与刷卡)组成。 主回路输入断路器具备过载、短路和漏电保护功能;交流接触器控制电源的通断;连接器提供与电动汽车连接的充电接口,具备锁紧装置和防误操作功能。 二次回路提供“启停”控制与“急停”操作;信号灯提供“待机”、“充电”与“充满”状态指示;交流智能电能表进行交流充电计量;人机交互设备则提供刷卡、充电方式设置与启停控制操作。 工作流程 交流充电桩的刷卡交易工作流程如图6所示。 通信管理 整体系统由四部分组成:电动汽车充电桩、集中器、电池管理系统系统(BMS)、充电管理服务平台。 电动汽车充电桩的控制电路主要由嵌入式ARM处理器完成,用户可自助刷卡进行用户鉴权、余额查询、计费查询等功能,也可提供语音输出接口,实现语音交互。用

户可根据液晶显示屏指示选择4种充电模式:包括按时计费充电、按电量充电、自动充满、按里程充电等。 电动汽车充电机控制器与集中器利用CAN总线进行数据交互,集中器与服务器平台利用有线互联网或无线GPRS网络进行数据交互,为了安全起见,电量计费和金额数据实现安全加密。 电池管理系统系统(BMS)的主要功能是监控电池的工作状态(电池的电压、电流和温度)、预测动力电池的电池容量(SOC)和相应的剩余行驶里程,进行电池管理以避免出现过放电、过充、过热和单体电池之间电压严重不平衡现象,最大限度地利用电池存储能力和循环寿命。 充电服务管理平台主要有三个功能:充电管理、充电运营、综合查询。充电管理对系统涉及到的基础数据进行集中式管理,如电动汽车信息、电池信息、用户卡信息、充电桩信息;充电运营主要对用户充电进行计费管理;综合查询指对管理及运营的数据进行综合分析查询。 控制导引系统 连接方式见图B2、图B3、图B4。图中各部件的功能与特性见表B1。 表B1 控制导向器功能表

充电桩工作原理(整理版本)

充电桩工作原理(整理版本) -标准化文件发布号:(9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

充电桩工作原理 电气系统 交流充电桩电气系统设计如图5所示,主回路由输入保护断路器、交流智能电能表、交流控制接触器和充电接口连接器组成;二次回路由控制继电器、急停按钮、运行状态指示灯、充电桩智能控制器和人机交互设备(显示、输入与刷卡)组成。 主回路输入断路器具备过载、短路和漏电保护功能;交流接触器控制电源的通断;连接器提供与电动汽车连接的充电接口,具备锁紧装置和防误操作功能。 二次回路提供“启停”控制与“急停”操作;信号灯提供“待机”、“充电”与“充满”状态指示;交流智能电能表进行交流充电计量;人机交互设备则提供刷卡、充电方式设置与启停控制操作。

工作流程 交流充电桩的刷卡交易工作流程如图6所示。

通信管理

整体系统由四部分组成:电动汽车充电桩、集中器、电池管理系统系统(BMS)、充电管 理服务平台。 电动汽车充电桩的控制电路主要由嵌入式ARM处理器完成,用户可自助刷卡进行用户鉴权、余额查询、计费查询等功能,也可提供语音输出接口,实现语音交互。用户可根据液晶显示屏指示选择4种充电模式:包括按时计费充电、按电量充电、自动充满、按里程充电等。 电动汽车充电机控制器与集中器利用CAN总线进行数据交互,集中器与服务器平台利用有线互联网或无线GPRS网络进行数据交互,为了安全起见,电量计费和金额数据实现安全 加密。 电池管理系统系统(BMS)的主要功能是监控电池的工作状态(电池的电压、电流和温度)、预测动力电池的电池容量(SOC)和相应的剩余行驶里程,进行电池管理以避免出现过放电、过充、过热和单体电池之间电压严重不平衡现象,最大限度地利用电池存储能力和循环寿命。 充电服务管理平台主要有三个功能:充电管理、充电运营、综合查询。充电管理对系统涉及到的基础数据进行集中式管理,如电动汽车信息、电池信息、用户卡信息、充电桩信息;充电运营主要对用户充电进行计费管理;综合查询指对管理及运营的数据进行综合分析查 询。 控制导引系统 连接方式见图B2、图B3、图B4。 图中各部件的功能与特性见表B1。

直流充电桩的工作原理

直流充电桩的工作原理:1.认识充电枪: DC+、DC-:直流电源线路 A+、A-:低压辅助电源线路 S+、S-:充电通信线路 屏蔽线 CC1、CC2:充电连接确认线路PE:设备地线 充电模型图:

2.直流充电机充电的几个阶段: 物理连接阶段、低压辅助上电阶段、充电握手阶段、充电参数配置阶段、充电阶段、充电结束阶段 我们可以看到左边是非车载充电机(即直流充电桩),右边是电动汽车,二者通过车辆插座相连。图中的S开关是一个常闭开关,与直流充电枪头上的按键(即机械锁)相关联,当我们按下充电枪头上的按键,S开关即打开。而图中的U1、U2是一个12V上拉电压,R1~R5是阻值约1000欧的电阻,R1、R2、R3在充电枪上,R4、R5在车辆插座上。 车辆接口连接确认阶段: 当我们按下枪头按键,插入车辆插座,再放开枪头按键。充电桩的检测点1将检测到12V-6V-4V的电平变化。一旦检测到4V、充电桩将判断充电枪插入成功,车辆接口完全连接,并将充电枪中的电子锁进行锁定,防止枪头脱落。

直流充电桩自检阶段: 在车辆接口完全连接后,充电桩将闭合K3、K4,使低压辅助供电回路导通,为电动汽车控制装置供电(有的车辆不需要供电)(车辆得到供电后,将根据监测点2的电压判断车辆接口是否连接,若电压值为6V,则车辆装置开始周期发送通信握手报文),接着闭合K1、

K2,进行绝缘检测,所谓绝缘检测,即检测DC线路的绝缘性能,保证后续充电过程的安全性。绝缘检测结束后,将投入泄放回路泄放能量,并断开K1、K2,同时开始周期发送通信握手报文 充电准备就绪阶段 接下来,就是电动汽车与直流充电桩相互配置的阶段,车辆控制K5、K6闭合,使充电回路导通,充电桩检测到车辆端电池电压正常(电压与通信报文描述地电池电压误差≤±5%,且在充电桩输出最大、最小电压的范围内)后闭合K1、K2,那么直流充电线路导通,电动汽车就准备开始充电了。 充电阶段: 在充电阶段,车辆向充电桩实时发送电池充电需求的参数,充电桩会根据该参数实时调整充电电压和电流,并相互发送各自的状态信息(充电桩输出电压电流、车辆电池电压电流、SOC)等 充电结束阶段: 车辆会根据BMS是否达到充满状态或是受到充电桩发来的“充电桩中止充电报文“来判断是否结束充电(非正常条件在后续文章进行介绍)。满足以上充电结束条件,车辆会发送“车辆中止充电报文“,在确认充电电流小于5A后断开K5、K6。充电桩在达到操作人员设定的充电结束条件,或者收到汽车发来的”车辆中止充电报文“,会发送”充电桩中止充电报文”,并控制充电桩停止充电,在确认充电电流小于5A后断开K1、K2,并再次投入泄放电路,然后再断开K3、K4。

电动汽车充电桩原理

电动汽车充电桩原理 充电桩其功能类似于加油站里面的加油机,可以固定在地面或墙壁,安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内,可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。 我们都知道电动车充电的原理,那么电动汽车跟电动车的充电原理一样吗?还有就是电动汽车充电桩分为交流充电桩和直流充电桩,有什么区别吗? 首先来说说电动汽车充电桩原理吧: 充电桩固定在地面,利用专用充电接口,采用传导方式,为具有车载充电机的电动汽车提供交流电能,具有相应的通讯、计费和安全防护功能。市民只需要购买IC卡并充值,就可以使用充电桩为汽车充电了。 电动汽车蓄电池放电后,用直流电按与放电电流相反的方向通过蓄电池,使它恢复工作能力,这个过程称为蓄电池充电。蓄电池充电时,电池正极与电源正极相联,电池负极与电源负极相联,充电电源电压必须高于电池的总电动势。 直流充电桩和交流充电桩的区别: 直流充电桩:直流电动汽车充电站,俗称就是“快充”,它是固定安装在电动汽车外,与交流电网连接,可以为非车载电动汽车动力电池提供直流电源的供电装置。 直流充电桩的输入电压采用三相四线AC380V±15%,频率50Hz,输出为可调直流电,直接为电动汽车的动力电池充电。由于直流充电桩采用三相四线制供电,可以提供足够的功率,输出的电压和电流调整范围大,可以实现快充的要求。 交流充电桩:交流电动汽车充电桩,俗称就是“慢充”,固定安装在电动汽车外、与交流电网连接,为电动汽车车载充电机(即固定安装在电动汽车上的充电机)提供交流电源的供电装置。 交流充电桩只提供电力输出,没有充电功能,需连接车载充电机为电动汽车充电。相当于只是起了一个控制电源的作用的。 两者的区别:锡达智能科技总结起来就是,交流充电桩需要借助车载充电机来充电,直流快速充电桩不需要这个设备。二者在充电速度上差别较大,一辆纯电动汽车(普通电池容量)完全放电后通过交流充电桩充满需要8个小时,而通过直流快速充电桩仅需要2到3个小时。 交流充电桩给电动汽车的充电机提供电力输入,由于车载充电机的功率并不大,所以不能实现快速充电。直流快速充电桩是固定安装在电动汽车外、与交流电网连接,可以为非车载电动汽车的动力电池提供直流电源的供电装置,直流充电桩可以提供足够的功率,输出的电压和电流调整范围大,可以实现快充的要求。

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