EVQC31-120A500V-D1-G001电动汽 车直流快速充电机 使 用 说 明 书
目录 1 概述........................................... 错误!未指定书签。 1.1 ....................................................... 适用范围错1.2 ....................................................... 型号说明错1.3 ....................................................... 产品概述错1.3.1 ..................................................... 产品构成错1.3.2 ..................................................... 产品原理错1.4 ....................................................... 使用环境错1.5 ....................................................... 性能参数错1.6 ................................................... 外形结构尺寸错1.7 ..................................................... 充电机接口错1.7.1 ..................................................... 接口定义错1.7.2 ..................................................... 接口要求错 1.7.3 ................................................. 触头布置方式错 2 功能特点....................................... 错误!未指定书签。 2.1 ....................................................... 基本功能错2.2 ................................................... 安全保护功能错2.3 ................................................... 计量消费功能错2.4 ....................................................... 通讯功能错2.5 ....................................................... 定位功能错2.6 ................................................... 语音提示功能错2.7 ................................................... 历史记录功能错 2.8 ....................................................... 环控功能错 3 操作使用说明................................... 错误!未指定书签。 3.1 ................................................... 充电操作流程错3.1.1 ........................................... 充电卡支付操作流程错3.1.2 ........................................... 二维码支付操作流程错3.1.3 ....................................... 手机验证码支付操作流程错3.1.4 ......................................... 账号密码支付操作流程错3.2 ................................................... 充电信息查询错3.3 ................................................. 充电状态指示灯错3.4 ....................................................... 其他操作错3. 4.1 ........................................... 下载手机客户端APP 错3.4.2 ................................................. 获取设备信息错3.4.3 ................................................... 充电卡查询错3.4.4 ................................................... 充电卡解锁错3.5 ................................................... 使用注意事项错
一张图秒懂电动汽车充电接口及通信协议新国标 截至2015年底,全国已建成充换电站3600座,公共充电桩4.9万个,较上年增加1.8万个,同比增速58%。 作为实现电动汽车传导充电的基本要素,电动汽车充电用接口及通信协议技术内容的统一和规范,是保证电动汽车与充电基础设施互联互通的技术基础。 2015年12月底,质检总局、国家标准委、国家能源局、工信部、科技部等部门联合在京发布了新修订的《电动汽车传导充电系统第1部分:一般要求》、《电动汽车传导充电用连接装置第1部分:通用要求》、《电动汽车传导充电用连接装置第2部分:交流充电接口》、《电动汽车传导充电用连接装置第3部分:直流充电接口》、《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5项电动汽车充电接口及通信协议国家标准。新标准于2016年1月1日起正式实施。 新标准有何亮点? 此次5项标准修订全面提升了充电的安全性和兼容性。在安全性方面,新标准增加了充电接口温度监控、电子锁、绝缘监测和泄放电路等功能,细化了直流充电车端接口安全防护措施,明确禁止不安全的充电模式应用,能够有效避免 发生人员触电、设备燃烧等事故,保证充电时对电动汽车以及使用者的安全。 在兼容性方面,交直流充电接口型式及结构与原有标准兼容,新标准修改了部分触头和机械锁尺寸,但新旧插头插座能够相互配合,直流充电接口增加的电子锁止装置,不影响新旧产品间的电气连接,用户仅需更新通信协议版本,即可实现新供电设备和电动汽车能够保障基本的充电功能。交流充电占空比和电流限值的映射关系与国际标准兼容,并为今后交流充电的数字通信预留拓展空间。 新标准有何意义? 目前,我国电动汽车直流接口、控制导引电路、通信协议等国家标准与美国、欧洲、日本并列为世界4大直流充电接口标准。
BI YE SHE JI （20 届） 纯电动汽车充电器设计 所在学院 专业班级自动化 学生姓名学号 指导教师职称 完成日期年月 III
摘要 随着世界上能源问题与环境问题越来越突出，电动汽车有着零排放和高效的特点，因此受到越来越高的重视，但是纯电动汽车的充电问题依然是制约电动汽车快速发展的瓶颈。本文是在对大量的资料分析，电池特性及其发展现状的研究基础上,设计了可供纯电动汽车锂电池组充电使用的快速智能充电器。文中对锂电池的充电是采用先横流后恒压最后再浮充的三段式的充电方法。 本文首先介绍了课题的背影及意义和电池的充电方法。之后设计了主电路的拓扑，主电路部分主要包括功率因数校正电路及DC-DC变换电路，并对主电路的参数与器件进行了选择与设计。而后对控制电路进行了设计，控制电路主要是基于DSP来实现对充电器的控制，DSP依据估算的电池SOC值划分三阶段充电，而恒流恒压主要通过PID调节实现。同时本文还设计了电压，电流，温度等的检测电路，为防止过流过压及温度过高还设计了保护电路。最后设计了充电器的软件部分，着重介绍了SOC算法及基于SOC的三阶段充电控制流程。关键字：纯电动汽车，DSP，PFC，充电器 III
Abstract With the world's energy problems and environmental issues become more and more prominent, electric vehicles have zero emissions and efficient features and therefore subject to more and more attention, but the pure electric vehicle charging problem still is the bottleneck in the fast development of electric vehicles. This paper designs available pure electric vehicle lithium batteries used in the rapid smart charger on the basis of a lot of data analysis, present situation and characteristics of the battery. In the paper, charging of lithium battery is using the first cross-flow, constant pressure last float three-stage charging method. This paper first Introduction back and significance of the subject and battery charging methods, After design the topological of the main circuity, the main part of the main circuit, including power factor correction circuit and DC-DC converter circuit, and the selection and design for the parameters and devices of the main circuits. Then the paper design the control circuit, the control circuit to implement the feedback control of the charger is based on DSP, the DSP based on the estimated SOC of battery is divided into three stages charging, and the realization of constant current constant voltage base on PID regulator. The article also designed the detection circuit of the voltage, current, temperature, etc., in order to prevent overcurrent, overvoltage and temperature the paper has also designed a protection circuit. Last design the software portion of the charger, highlighting the SOC algorithm and the SOC-based three-stage charge control process。 Keywords: pure electric vehicles, DSP, PFC , charger III
新国标电动汽车充电CAN报文协议解析 说明: 多字节时,低字节在前,高字节在后。 电流方向:放电为正,充电为负。 一、握手阶段: 1、ID:1801F456(PGN=256 (充电机发送给BMS请求握手,数据长度8个字节,周期250ms BYTE0辨识结果(0x00:BMS不能辨识,0xAA:BMS能辨识 BYTE1充电机编号(比例因子:1,偏移量:0,数据范围:0~100 BYTE2充电机/充电站所在区域编码,标准ASCII码 BYTE3 BYTE4 BYTE5 BYTE6 BYTE7 2、ID:180256F4(PGN=512 (BMS发送给充电机回答握手,数据长度41个字节,周期250ms,需要通过多包发送,多包发送过程见后文
BYTE0BMS通信协议版本号,本标准规定当前版本为V1.0,表示为: byte2,byte1---0x0001,byte0---0x00 BYTE1 BYTE2 BYTE3电池类型,01H:铅酸电池;02H:镍氢电池;03H:磷酸铁锂电池;04H:锰酸锂电池;05H:钴酸电池;06H:三元材料电池;07H:聚合物锂离子 电池;08H:钛酸锂电池;FFH:其它电池 BYTE4整车动力蓄电池系统额定容量/A·h,0.1A·h/位,0A·h偏移量,数据范 围:0~1000A·h BYTE5 BYTE6整车动力学电池系统额定总电压/V,0.1V/位,0V偏移量,数据范 围:0~750V BYTE7 BYTE8电池生产厂商名称,标准ASCII码 BYTE9 BYTE10 BYTE11 BYTE12电池组序号,预留,由厂商自行定义 BYTE13 BYTE14 BYTE15
电动汽车整车充电机 使用说明书 许继电动汽车充电站事业部 1.概述 电动汽车整车充电机可以用来为纯电动汽车充电，蓄电池不用从车上拆卸下来，充电快捷方便。充电机可与电动车上的电池进行通讯，按照电池的信息，自动、快速、安全地完成充电，无需人在旁边看守和手动操作。 充电机主要由交直流功率变换和直流输出控制两部分组成，按组合形式分为一体式和分体式两种。 一体式充电机指交直流功率变换和直流输出控制两部分组合为一体的形式，适用于室外安装使用。 分体式充电机指交直流功率变换和直流输出控制两部分分立为两个单体的形式，它们之间通过电缆连接组成一套完整的充电机。分体式充电机中完成交直流功率变换的部分称为整流器柜，一般采用标准机柜形式提供，适用于室内安装；分体式充电机中完成直流输出控制的部分称为直流充电桩，提供用户交互界面和直流输出接口，在室外安装使用。 2．使用环境条件 1)工作温度：－10℃～＋40℃（室内）；－20℃～＋50℃（室外）。 2)相对湿度：5％～95％。 3)海拔高度：≤2000米。 特殊地区使用时，根据当地的环境条件确定。如西北与东北地区的室外工作温度满足－30℃～＋50℃。
3．规格型号 充电机系统由充电功率模块、充电监控模块和保护开关、接触器、用户终端设备等组成，其型号规格定义如下。 ZCD10-□/□ 标称输出电压（单位：V，指最高输出电压） 额定输出电流（单位：A） 产品系列号 智能充电机 产品系列号定义如下： 11――指充电机由ZCD11系列充电模块和ZCDK-11监控模块构成； 12――指充电机由ZCD12系列充电模块和ZCDK-12监控模块构成。 4．技术参数 1)输入电压：三相五线；电压范围380VAC±20%；频率50HZ±2% 2)输入功率因数：≥0.94。 3)输入谐波电流总畸变率：≤27％。 4)额定输出功率：N×10kW（N=1、2、3......）。 5)输出电压范围：100～200V；200～400V；250～500V；350～700V。 6)输出电压误差：不超过±1％。 7)输出电流误差：在设定的输出直流电流≥30A时，不超过±1％；在设定的输出直流电流 ＜30A时，不超过±0.3A。 8)输出稳流精度：不超过±1％。 9)输出稳压精度：不超过±0.5％。 10)输出纹波系数：≤0.5％。 11)均流不平衡度：不超过±5％。
本标准规定了电动汽车传导式充电接口的术语与定义、技术参数、充电模式、分类及功能定义、结构尺寸、性能要求、试验方法和检验规则。2010-11-22发布,2011-03-01 本标准的附录A和附录B为资料性附录，附录C为规范性附录。 本标准由全国汽车标准化技术委员会提出并归口。 本标准起草单位：天津清源电动车辆有限责任公司、中国电力科学研究院、中国汽车技术研究中心、深圳市比亚迪汽车有限公司、奇瑞汽车股份有限公司、安费诺精密连接器（深圳）有限公司、苏州工业园区多思达科技有限公司、北京交通大学、北京理工大学、河南天海电器有限公司。 本标准主要起草人：赵春明、吴志新、贾俊国、孟祥峰、张建华、李庆、李磊、周光荣、王震坡、姜久春、尹家彤、辛明华、方运舟、刘桂彬、武斌、吴尚洁、左海清。 电动汽车传导式充电接口 Electric vehicle conductive Charge coupler 1 范围 本标准规定了电动汽车传导式充电接口的术语与定义、技术参数、充电模式、分类及功能定义、结构尺寸、性能要求、试验方法和检验规则。 本标准规定了两种充电接口，一种是为车载充电机提供交流电能的接口，另一种是为电动汽车提供直流电能的接口。 本标准适用于电动汽车用的交流额定电压为220V和直流额定电压不超过750V 的充电电缆和电动汽车连接侧的传导式充电接口，充电电缆与非车载充电设备或交流供电设备之间的传导式充电接口可参照执行。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款，通过在本标准中引用而成为本标准的部分条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然
纯电动汽车四大部件及充电器之简介 2009年04月17日| 查看: 392次| 字号: [小] [中] [大] 发表评论推荐好友 纯电动汽车,相对燃油汽车而言,主要差别(异在于四大部件,驱动电机,调速控制器、动力电池、车载充电器。相对于加油站而言,它由公用超快充电站。 纯电动汽车之品质差异取决于这四大部件,其价值高低也取决于这四大部件的品质。纯电动汽车的用途也在四大部件的选用配置直接相关。 纯电动汽车时速快慢,和启动速度取决于驱动电机的功率和性能,其续行里程之长短取决于车载动力电池容量之大小,车载动力电池之重量取决于选用何种动力电池如铅酸、锌碳、锂电池等,它们体积,比重、比功率、比能量、循环寿命都各异。这取决于制造商对整车档次的定位和用途以及市场界定、市场细分。 纯电动汽车的驱动电机目前有直流有刷、无刷、有永磁、电磁之分,再有交流步进电机等,它们的选用也与整车配置、用途、档次有关。另外驱动电机之调速控制也分有级调速和无级调速,有采用电子调速控制器和不用调速控制器之分。电动机有轮毂电机、内转子电机、有单电机驱动、多电机驱动和组合电机驱动等。电机及调速控制器的选用和配制对整车档次和价位也有影响。 公用超快充电站是纯电动汽车商业化的基础设施,将它做完善到位了才能使前者畅行无忧,反之则是它的短腿,受其制约和影响,欧洲、美国电动汽之商业实践充分说明了这点。我们对此认识到了,但行动不力。另外,充电机与车载电池之电缆连接器问题必须规范,形成电池品种、电压分档、快慢(功率大小诸要素的一致,否则纯电动汽车及公用超快充电站无法有效无法对接,这个产业目前白纸一张,待我们去开拓,但必须规划、设计成型后实施,以免徒劳,以免劳命伤财。 纯电动汽车之四大部件及公用充电站之大型充电机,专用电缆、线缆连接器乃至计费、收费系统,这是汽车行业新的零部件,没它们将是无米之炊,没做到位、不完善则是短腿受其制约。同时与此相关的零部件制造商应以此形成产业链,共图发展。
电动汽车充电机（站）设计 目录 绪论 (1) 第1章电动汽车充电站结构及运行 (3) 1.1电动汽车充电站建设的现状 (3) 1.2充电站服务对象 (4) 1.2.1电动汽车种类 (4) 1.2.2电动汽车运行特点 (5) 1.3电能补给方式 (6) 13.1电能补给方式 (6) 1.3.2电动汽车的充电需求 (6) 13.3电能补给方式的选择 (7) 1.4充电站功能 (8) 1.4.1充电站配电系统 (9) 1.4.2充电站充电系统 (9) 1.4.3充电站电池调度系统 (11) 1.4.4充电站监控系统 (11) 1.5充电站总体结构 (12)
1.6充电站建设方案 (13) 1.6.1充电站设计要考虑的因素 (13) 1.6.2充电站建设方案 (14) 1.6.3 小结 (17) 1.7充电站运作流程 (18) 1.7.1电池更换方式的运作流程 (18) 1.7.2整车充电方式的运作流程 (20) 1.7.3电池充电的运作流程 (20) 1.7.4电池维护的运作流程 (21)
1.7.5充电站的整体运作流程 (22) 1.7.6 小结 (23) 1.8充电网络管理 (23) 1.8.1充电站服务项目 (24) 1.8.2充电站管理 (24) 1.8.3充电网络的构建和管理 (24) 1.9设计举例?某变电所电力工程车充电站建设方案 (26) 1.9.1某供电所电力工程车简况 (26) 1.9.2电池容暈 (26) 1.9.3充电时间 (27) 1.9.4充电机的选择 (28) 1.9.5配电系统设计 (28) 1.9.6充电站布局 (29) 1.9.7充电站规模 (31) 1.10总结和建议 (32) 第2章电动汽车充电机设计及其试验 (34) 2.1电动汽车充电机现状 (34) 2.2充电机的电气参数及其技术指标建议 (35) 2.3充电机的性能及其技术要求建议 (36) 2.4充电机连接器设计建议方案 (38) 2.5充电机功能模块及其推荐方案 (39) 2.5.1输入整流装置 (39) 2.5.2DC/CD 变换器 (39) 2.5.3驱动脉冲生成、调节及保护系统 (40) 2.5.4单片机（CPU）控制系统 (40) 2.5.5人机接口 (40)
EVQC30电动汽车快速充电机 使 用 说 明 书 许继电源有限公司
1、概述 EVQC30系列一体式电动汽车整车直流充电机主要用于电动大巴的日常充电和电动轿车的中快速充电，适合安装于电动汽车充换电站、公共停车场、住宅小区停车场、大型商厦停车场等场所，可为电动汽车动力电池提供直流电能，操作简便，是各类电动汽 车的快速充电设备。 2、环境条件 a)环境温度：正常工作环境温度-20℃～+50℃，存储温度-40℃～+70℃； b)海拔高度≤2000 m； c)相对温度：5％～95％，无凝结。 充电机外形图 信号指示灯 人机界面 急停按钮 键盘与刷卡区 充电枪及插座 急停按钮 充电枪及插座
图2 充电机外形图 4.3直流充电机接口 4.3.1 接口定义 充电机与电动汽车充电接口定义应能满足GB/T 20234.3-2011的要求，如下图3所示： 非车载充电机 车辆插头直流电源正（DC+） 直流电源负（DC-）设备地（ ）车辆插座电动汽车底盘地（ ）充电通信CAN_H （S+）充电通信CAN_L （S-）充电连接确认（CCI ）充电连接确认（CC2）低压辅助电源正（A+）低压辅助电源负（A-） 直流电源正（DC+）直流电源负（DC-）充电通信CAN_H （S+）充电通信CAN_L （S-）充电连接确认（CCI ） 充电连接确认（CC2）低压辅助电源正（A+）低压辅助电源负（A-） 图3 直流充电机充电接口定义示意图 4.3.2 接口要求 车辆插头、车辆插座包含了9对触头，其电气参数值及功能定义如表1所示。 表1 触头电气参数值及功能定义 ）
4.3.3 触头布臵方式 车辆插头、车辆插座的触头布臵方式如图4和图5所示。 图4 车辆插头触头布臵图 图5 车辆插座触头布臵图1、充电机的构成和电气原理
新版电动汽车充电接口及通信协议国家标准发布 2015年12月28日，质检总局、国家标准委联合国家能源局、工信部、科技部等部门在京召开新闻发布会，发布新修订的《电动汽车传导充电系统第1部分：一般要求》、《电动汽车传导充电用连接装置第1部分：通用要求》、《电动汽车传导充电用连接装置第2部分：交流充电接口》、《电动汽车传导充电用连接装置第3部分：直流充电接口》、《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5项电动汽车充电接口及通信协议国家标准，新标准将于明年1月1日起实施。质检总局党组成员、国家标准委主任田世宏，国家能源局副局长郑栅洁出席会议并讲话。 电动汽车充电用接口及通信协议作为实现电动汽车传导充电的基本要素，其技术内容的统一和规范，是保证电动汽车与充电基础设施互联互通的技术基础。此次5项标准修订全面提升了充电的安全性和兼容性。在安全性方面，新标准增加了充电接口温度监控、电子锁、绝缘监测和泄放电路等功能，细化了直流充电车端接口安全防护措施，明确禁止不安全的充电模式应用，能够有效避免发生人员触电、设备燃烧等事故，保证充电时对电动汽车以及使用者的安全。在兼容性方面，交直流充电接口型式及结构与原有标准兼容，新标准修改了部分触头和机械锁尺寸，但新旧插头插座能够相互配合，直流充电接口增加的电子锁止装置，不影响新旧产品间的电气连接，用户仅需更新通信协议版本，即可实现新供电设备和电动汽车能够保障基本的充电功能。交流充电占空比和电流限值的映射关系与国际标准兼容，并为今后交流充电的数字通信预留拓展空间。 目前，我国电动汽车直流接口、控制导引电路、通信协议等国家标准与美国、欧洲、日本并列为世界4大直流充电接口标准，显著提升了中国在国际充换电领域的影响力。 田世宏指出，新标准对充电接口和通信协议进行了全面系统的规范，为充电设施质量保证体系提供了技术保障，确保了电动汽车与充电设施的互联互通，避免了市场的无序发展和充电“孤岛”，有利于降低因不兼容而造成的社会资源浪费，对促进电动汽车产业政策落地，增强购买使用电动汽车消费信心将起到积极的促进作用。下一步，质检总局和国家标准委将会同国家能源局、工信部等有关行业部门加强对新标准的宣传培训和贯彻实施，加快推动产业政策引用新标准，推动充电设施产品认证与准入管理制度使用新标准，促进充电设施和电动汽车生产企业按新标准组织生产，已建、在建充电设施要按新标准进行更新升级换代。同时，国家标准委将加快完善电动汽车充电设施标准体系，加强充电设施互操作性测试、充电站安全防范、运营服务等配套标准的制定工作，为充电设施管理、运营、维护等各环节提供有力的技术支撑。 郑栅洁指出，当前我国正处电动汽车大规模推广和充电基础设施广泛布局的初期，新标准的发布实施，将有效避免因充电设施与车辆不兼容问题可能造成的社会资源浪费，方便电动汽车用户使用，促进我国电动汽车和充电基础设施快速发展。下一步，国家能源局将加快充电基础设施的建设，强化新标准的实施，进一步规范充电基础设施行业准入，把符合新国标作为充电设施市场准入的条件之一，加强新标准的执行约束性和强制性。同时，国家能源局还将开展充电设施互操作性测试活动，开展充电服务平台的信息互通标准研制，实现充电结算的互联互通，进一步提高设施通用性和开放性，促进电动汽车及充电基础设施产业规范、健康、可持续发展。 据统计，目前全国已建成充换电站3600座，公共充电桩4.9万个，较去年底增加1.8 万个，同比增速58%。 （来源：国家标准委）
电动汽车直流快速充电机使用说明书
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许继集团?许继电源有限公司 XU JI POWER CO.,LTD. EVQC31-120A500V-D1-G001电动汽 车直流快速充电机 使 用 说 明 2016-7-15 版本：V1.00
目录 1 概述 (1) 1.1 ......................................................................................................................................................... 适用范围 1 1.2 ......................................................................................................................................................... 型号说明 1 1.3 ......................................................................................................................................................... 产品概述 1 1.3.1 ...................................................................................................................................................... 产品构成 1 1.3.2 ...................................................................................................................................................... 产品原理 3 1.4 ......................................................................................................................................................... 使用环境 3 1.5 ......................................................................................................................................................... 性能参数 3 1.6 ................................................................................................................................................. 外形结构尺寸 4 1.7 ..................................................................................................................................................... 充电机接口 5 1.7.1 ...................................................................................................................................................... 接口定义 5 1.7.2 ...................................................................................................................................................... 接口要求 6 1.7.3 .............................................................................................................................................. 触头布置方式7 2 功能特点 (7) 2.1 ......................................................................................................................................................... 基本功能7 2.2 ................................................................................................................................................. 安全保护功能7 2.3 ................................................................................................................................................. 计量消费功能8 2.4 ......................................................................................................................................................... 通讯功能8 2.5 ......................................................................................................................................................... 定位功能9 2.6 ................................................................................................................................................. 语音提示功能9 2.7 ................................................................................................................................................. 历史记录功能9 2.8 ......................................................................................................................................................... 环控功能9 3 操作使用说明 (9) 3.1 ................................................................................................................................................. 充电操作流程9 3.1.1 ...................................................................................................................................充电卡支付操作流程9 3.1.2 ...................................................................................................................................二维码支付操作流程13 3.1.3 ........................................................................................................................... 手机验证码支付操作流程18 3.1.4 ............................................................................................................................... 账号密码支付操作流程22 3.2 ................................................................................................................................................. 充电信息查询26 3.3 ............................................................................................................................................. 充电状态指示灯28 3.4 ......................................................................................................................................................... 其他操作28 3. 4.1 .................................................................................................................................. 下载手机客户端APP 28 3.4.2 .............................................................................................................................................. 获取设备信息29 3.4.3 .................................................................................................................................................. 充电卡查询30 3.4.4 .................................................................................................................................................. 充电卡解锁31 3.5 ................................................................................................................................................. 使用注意事项33 4 安装说明 (33) 5 异常处理 (35) 6 运输、贮存 (37) 7 开箱及检查 (37) 8 随机文件及附件 (37) 9 保修服务 (37) 9.1 ......................................................................................................................................................... 保修条件37 9.2 ......................................................................................................................................................... 保修期限37 9.3 ......................................................................................................................................................... 保修办法37 10 .......................................................................................................................................................... 原理附图33
科技信息2013年第5期 ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ作者简介：瞿章豪（1987—），男，硕士，从事电力电子器件、电动汽车充放电研究。徐正龙（1989—），男，硕士，从事电力电子器件、电动汽车充放电研究。 0引言 随着现代高新技术的发展和当今世界环境、能源两大难题的日益突出，电动汽车以优越的环保和节能特性，成为了汽车工业研究、开发和使用的热点。电动汽车的发展包括电动汽车以及能源供给系统的研究和开发，其中能源供给系统是指充电基础设施，供电、充电和电池系统及能源供给模式。充电系统为电动汽车运行提供能量补给,是电动汽车的重要基础支撑系统,也是电动汽车商业化、产业化过程中的重要环节。因此，电动汽车充电设施作为电动汽车产业链的重要组成部分,在电动汽车产业发展的同时还应该充分考虑充电设施的发展[1]。研究发现，电池充电过程对电池寿命影响很大，也就是说，大多数的蓄电池是“充坏”的。因此，开发出一种性能优良的充电系统对电池的寿命和电动汽车性能具有重大的作用。 1车载充电机硬件电路设计 车载充电机电路模块如图1所示。主要包括三个部分：功率单元、保护及控制单元、辅助管理单元，其中功率单元在控制单元的配合下是把市电转换成蓄电池充电需要的精电；控制模块通过电力电子开关器件控制功率单元的转换过程，通过闭环控制方式精确完成转换功能。辅助模块主要是为控制模块的电力电子器件提供低压供电及实现系统与外界的联系。此三个单元协同作用组成闭环控制系统。下面对此系统按照所分单元进行解析。 图1 车载充电机硬件电路模块图 Figure.1 The hardware circuit module chart of Electric Vehicle ’s charger 1．1 功率单元设计解析 功率单元作为充电能量传递通道，主要包含EMI 抑制模块、整流模块、PFC 校正模块、滤波模块、全桥变换模块、直流输出模块。为防止电网与充电机之间的谐波相互影响，在电网与充电机之间加入由X 电容、Y 电容、共模电感组成的（Electro-Magnetic Interference EMI ）抑 制器；为提高转换效率及降低谐波影响，在整流后加入基于BOOST 拓扑的主动式（Power Factor Correction PFC ）功率因数校正器；车载充电器为高压输出，在此为提高系统抗电压应力能力，采用全桥DC/DC 拓扑变换电路。为提高输出精度，滤波单元采用π型滤波方式。在控制器作用及其他单元配合下，各模块协同作用，把电网粗电转换成电池充电所需的精电。 1．2保护及控制单元设计解析 控制单元在辅助单元及检测反馈配合下，在此单元主控器内加入智能控制算法提高系统充电能量转换效率。主要包含原边检测及保护模块、过流检测及保护模块、过压/欠压监测及保护模块、DSP 主控模块。保护及检测模块是由电阻组成的检测网络检测功率单元电压信号，通过LM317组成放大网络对检测到的信号放大，再通过光耦将此信号传递到控制端；由电流互感器TAK17-02组成的检测网络检测功率单元电流信号传到控制端。由DSP28335电路及脉冲变压器隔离驱动电路组成的控制器单元根据采集到的功率单元的电流和电压信息，对DC/DC 全桥变换器模块作出相应的充电、保护控制，使充电器能够更加安全、高效、快速的为蓄电池充电，在完成控制能量转换的同时实现保护功能。 1．3辅助管理单元设计解析 辅助单元负责为整个系统本身提供运行能量及信息交付接口。辅助管理单元主要包括CAN 通信模块、辅助电源模块、人机交互模块。CAN 通信通过研究充电器与BMS 之间通信技术，最终实现充电机与BMS 之间的通信，从而实现实时监测电池特性根据电池特性，选择电池最优充电曲线充电，加快充电速度，减少充电等待时间。系统内部需要多种压值的供电电源，因此辅助电源需满足可同时提供多路输出电源，从调整性要求出发，本文辅助电源模块采用以UC3854为主控芯片的（Flyback ）反激拓扑电路，考虑对驱动电路提供驱动能量及成本、空间要求，此电路工作于CCM 模式，同时以DSP28335供电输出回路为反馈控制端，以提高系统稳定性。电池在不同的使用周期，其充电接受功率改变，同时为满足系统升级需求，加入人机交互模块，从而加入人工智能提高系统适应性。 2 车载充电机软件设计 2.1 常用充电控制方法问题分析 作为车载充电器中通用的控制方法，控制电路通常采用固定开关频率，改变脉冲宽度的方法。充电器总是工作在同样开关频率下，所需充电功率的大小靠调节脉冲宽度来实现。所需充电功率小，脉冲较窄，充电电流较小；所需充电功率大，脉冲较宽，充电电流较大[2]。在上述控制方法中，所需充电功率大的情况下，充电效率高，但所需充电功率小的情况下充电功率低。车载充电机的损耗主要有两类功率损耗：导通损耗和开关损耗。导通损耗主要由负载电流大小决定，而开关损耗与开关次数成正比，开关次数越少，开关损耗就越低。在所需充电功率小的情况下，用恒频控制方法，此时开关频率与所需充电功率大的频率相同，所以两种情况下的开关损耗相同,此为固定开关频率控制方法 电动汽车车载充电机设计与实现 瞿章豪徐正龙 （重庆邮电大学自动化学院，中国重庆400065） 【摘要】本文设计了一种适用于电动汽车充电的充电系统，为提高充电效率，提出一种针对电池的充电的超前补偿控制算法。文中详细介绍了系统硬件电路组成及算法实现过程。充电实验结果表明，硬件设计结构合理，同时该算法控制的充电过程可以达到更高的充电效率。 【关键词】电动汽车；车载充电机；超前补偿控制；变频控制技术 The Charger's Design and Implementation Based on Electric Vehicle QU Zhang-hao XU Zheng-long (Chongqing University of Posts and Telecommunications ，Chongqing ，400065，China ） 【Abstract 】This paper designs a battery charging system that ’s suitable for electric vehicle,in order to improve the charging efficiency,this paper puts forward a battery charging control algorithm based on the lead compensation.This paper introduces the hardware circuit ’s structure and the algorithm ’s realization process of the system,in detail.The Charging experimental results show that the algorithm controls the charging process can achieve more higher charging efficiency 。 【Key words 】Electric Vehicle;Vehicle ’s charger;Lead compensation control;Variable frequency control technology ○机械与电子○ 133