电动汽车充电系统调试报告

电动汽车智能充电系统设计

【摘要】随着电动汽车的普及，智能充电技术也受到了广泛关注，如何设计出可靠、安全的充电系统是解决电动汽车高压安全和延长续驶里程的关键技术。本文设计了一种以220V交流慢充为核心的智能充电系统，围绕该系统开发了硬件接口、软件控制策略和故障容错控制策略。

【关键词】电动汽车;智能充电;充电桩

1.引言

高速发展的汽车工业与高速增长的汽车保有量使我国能源与环境正面临着严峻挑战，发展电动汽车已成为保障我国能源安全和转型低碳经济的重要途径。电动汽车必将成为未来的主要交通工具之一。近年来，随着各国政府和社会各方面对电动汽车重视程度的不断提高，电动汽车技术得到发展，成本得到控制，一批装备了先进动力电池的电动汽车已进入市场销售。因此，随着电动汽车的大批量产业化，作为电动汽车核心技术的充电技术，对电动汽车产业的发展、整车安全及可靠性至关重要，建立完善的充电策略对电动汽车的发展与产业化有着重要意义。本文对目前较为流行的充电方式的优缺点进行了系统分析，提出了220V交流慢充是适合我国发展现状的充电方式，并设计了一种以220V交流慢充为核心的智能充电系统，围绕该系统开发了硬件接口、软件控制策略和故障容错控制策略。

2.系统设计

目前电动汽车的电力补充方式有三种，分别为220V交流慢充、直流快速充电和电池快换。220V交流慢充又分为家庭式充电与充电桩充电两种方式。家庭式充电为使用家用供电插座（即两相三线交流220V），一般充电时间为3～6小时。它可充分利用电力低谷时段进行充电，降低充电成本，适用于电池容量不大的乘用电动车。其优点是可延长电池的使用寿命，且不需要增加额外的充电设备，对电网的改造最小。但充电时间较长，且用电量统计困难。

充电桩充电是使用220V/32A供电能力的充电桩充电，一般充电时间为3～6小时，适用于乘用电动车进行充电。其优点为充电地点更具有灵活性[1]，且易于统计用电量。但需增加充电设施，需要专用充电场地。直流快速充电是以较大电流短时间为电动汽车提供充电服务，在几十分钟内就可充电70%～80%。

电动汽车充电系统充电模式分析

作者：文／孙焕新

来源：《时代汽车》 2017年第5期

摘要：电动汽车是未来北京市新能源汽车的发展方向，而绿色环保的电动汽车其动力能源补给情况备受社会关注，本文针对纯电动汽车的充电模式做了详细的介绍，以北汽EV200纯电动车为例，分析了慢充与快充两种充电模式的结构与原理，结合电动汽车在交流充电过程中系统控制策略，对交流充电系统导引电路具体分析，并阐述了充电过程中的判断连接状态、识别承载电流、监测充电过程、安全保护等功能。

关键词：电动汽车；充电模式；电路分析

电动汽车的充电系统是汽车动力的能源补给系统，保障车辆持续行驶提供动力能源，动力电池的剩余电量决定了电动车的行驶里程，而其充电时效性和便捷性则影响了使用者的行车计划。对于纯电动汽车来说，充电系统会依据动力电池的实时状态进行控制启动充电和停止充电，同时依据动力电池的电量、温度控制调节充电电流及电池加热。操作者可以根据电动汽车充电时长的需求来选择相应的充电模式。

1充电模式介绍

总所周知，制约纯电动汽车普及发展的主要因素为续航里程短、充电时间长、购买价格昂贵。其中，与我们消费者息息相关、涉及到操作安全性的那就是电动车的充电了。依据国际标准IEC61851-1中规定的电动汽车不同的充电模式（见表1）．我们可以初步了解一下这几种常见的充电模式。

充电模式1-由于家用充电插座内不带控制导线和接近导线，充电模式1无法与车辆建立通信，充电时无法限制和确认最大电流强度，所以大部分厂家都不采用。

充电模式2——这是一种通过控制导线将家用电源与车辆建立连接与通信的充电模式。相比充电模式1增加了充电电缆对电动汽车进行充电，车内车载充电机可以与交流电网建立连接，由于车载充电机的主要作用是将交流220V电压转换为高压直流电（约440V左右）给动力电池，因此这种充电模式满足了对车辆充电的基本要求。家用插座中可使用16A的空调插座。因此充电模式2适用非常广泛，可设立在家里及公共充电站等。

毕 业 设 计 任 务 书

题目 电动汽车无线充电系统设计

二级学院 汽车工程学院

专 业 新能源汽车应用技术专业

班 级

学生姓名

学 号

指导教师 李 兵

年 月

设计题目 电动汽车无线充电系统设计

课题简介 随着社会的进步、科技的发展、环境和能源问题的日益突出，发展和普及电动汽车等新能源汽车的呼声日趋高涨，国内外纯电动汽车(EV)和插电式混合动力汽车(PHEV)的量产和销售也已开始。然而当前电动汽车的普及还面临着诸多问题。其中充电技术方面，现在电动汽车的充电方式全部是接触式充电 (无论是充电模式还是换电模式) ，非接触式的无线充电技术尚处于起步阶段。然而，从便利性来看，非接触式无线充电技术更适用。由于电动汽车二次电池的能量密度远不及汽油，必须经常进行充电作业，且每次充满电都需要数小时。而利用无线充电技术可以省却繁琐的充电作业，甚至可以在汽车行驶中自动进行充电，实现智能化和人性化，同时解决了接触式充电在安全和维护方面的问题。

课题目标与任务 任务：1、能够满足电动汽车无线充电系统的实际需求。2、设计高效合理的电动汽车无线充电系统，设计的无线充电系统应能够监控电压，电流以及温度等数据。3、设计有效、低成本的电动汽车电源管理系统，该系统应具有相应的故障报警系统，能够准确迅速对故障进行处理或警报等功能。

目标：通过对电动汽车无线充电系统设计，促进学生掌握电动汽车无线充电系统电路设计方法，学会调查研究各项电动汽车无线充电电路的工作原理，完成毕业设计方案撰写，要求学生能够运用在校所学的基本知识、基础理论、技能与方法等，研究和探讨电动汽车无线充电系统电路中的相关问题，对实际电动汽车无线充电系统电路设计工作做出具体计划，并在撰写实践中提高分析和解决实际问题的能力，提升创新意识和专业综合素质，提升语言能力与文字能力。同时，促进学生进一步提高独立思考、自主学习的能力；获取信息的能力，设计电动汽车无线充电系统电路的能力；自我评价、控制等能力。

FRONTIER DISCUSSION I 前沿探讨

电动汽车充电系统充电模式分析

孙焕新北京信息职业技术学院汽车工程系北京市100070

摘要：电动汽车是未来北京市新能源汽车的发展方向，而绿色环保的电动汽车其动力能源补给情况备受社会关注， 本文针对纯电动汽车的充电模式做了详细的介绍，以北汽EV200纯电动车为例，分析了慢充与快充两种充 电模式的结构与原理，结合电动汽车在交流充电过程中系统控制策略，对交流充电系统导引电路具体分析， 并阐述了充电过程中的判断连接状态、识别承载电流、监测充电过程、安全保护等功能。关键词：电动汽车；充电模式；电路分析

电动汽车的充电系统是汽车动力的能源 补给系统，保障车辆持续行驶提供动力能源， 动力电池的剩余电量决定了电动车的行驶里 程，而其充电时效性和便捷性则影响了使用 者的行车计划。对于纯电动汽车来说，充电 系统会依据动力电池的实时状态进行控制启 动充电和停止充电，同时依据动力电池的电 量、温度控制调节充电电流及电池加热。操 作者可以根据电动汽车充电时长的需求来选 择相应的充电模式。1充电模式介绍总所周知，制约纯电动汽车普及发展的 主要因素为续航里程短、充电时间长、购买 价格昂贵。其中，与我们消费者息息相关、 涉及到操作安全性的那就是电动车的充电叉 依据国际标准IEC61851-1中规定的电动汽车 不同的充电模式（见表1 )，我们可以初步了 解一下这几种常见的充电模式。充电模式1——由于家用充电插座内不带 控制导线和接近导线，充电模式1无法与车 辆建立通信，充电时无法限制和确认最大电 流强度，所以大部分厂家都不采用。充电模式2——这是一种通过控制导线将 家用电源与车辆建立连接与通信的充电模式。 相比充电模式1增加了充电电缆对电动汽车 进行充电，车内车载充电机可以与交流电网 建立连接，由于车载充电机的主要作用是将 交流220V电压转换为高压直流电（约440V 左右）给动力电池，因此这种充电模式满足 了对车辆充电的基本要求。家用插座中可使用16A的空调插座。因此充电模式2适用非 常广泛，可设立在家里及公共充电站等。充罐式3—这舍，主要用在公賊流 充电桩的充电模式（见图2)。与车辆通信协议 跟充_式2亂只是两者相比絲_式2 中，家用Wf头连然后与车 端充电口避；而充幢式3中纖充峨口直 接与车端充峨口雜。在公贼減帷錄 采用翻充峨汽较电。充电模式4——这种充电模式主要是应用 于直流充电桩对电动汽车进行快速充电，由