通過車載充電器將220V交流電轉為直流電給動力電池進行充電,這種方式能將動力電池的電量充滿,并且對動力電池損傷小,時間允許時,推薦使用交流充電方式。交流充電系統(tǒng)工作過程交流充電系統(tǒng)的接口按國標GB/,端子分別是CP、CC、N、L、NC1、NC2和PE,其接口形狀及含義如圖2所示。交流充電系統(tǒng)與車載充電機之間的接口及端子含義,該端口使用6針接頭,其中端子CC、CP、PE、L、N等端子與車輛充電接口的相應端子分別相連,但4號端子是空流充電系統(tǒng)工作電路,如圖4所示,充電樁中的供電控制裝置通過檢測CC連接確認信號后,把S1開關從12V端切換到PWM端;當檢測點1電壓降到6V時,充電樁控制K1、K2開關閉合輸出電流。充電過程大致分為以下幾個步驟:(1)CC充電連接確認。當充電插頭與車身交流充電口完全連接后,充電樁中供電控制裝置通過檢測點4檢查到端子CC連接確認信號后,將S1開關從+12V擋切換至PWM信號擋(脈沖寬度調制信號)。(2)CP控制確認。S1開關切換至PWM擋后,供電控制裝置同時進行PWM信號的發(fā)送和檢測點1電壓的測量,以此來確認充電線路連接情況;車輛控制裝置憑借對檢測點2上接收到的PWM信號的監(jiān)測,來判斷供電設備的供電能力。
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充電樁的分類充電樁分為交流充電樁和直流充電樁。前者俗稱“慢充”,后者俗稱“快充”。充電交流充電樁通過電動汽車內置的“車載充電機”將電網的交流電轉換為直流電后對電池充電。車載充電機(OBC:OnBoardCharger)目前國內市場主要有兩種功率大?。海ㄝ斎耄?20VAC/16A,輸出:200V-420VDC/10A)和(輸入:220VAC/32A,輸出:200-420V/20A)。輸出電流小,充電速度慢,所以被稱為“慢充”。交流充電樁根據其匹配車載充電機功率不同相應有。直流充電樁內置大功率直流充電模塊,充電樁本身將電網的交流電轉換為直流電,輸出電流可以高達100A以上,所以被稱為“快充”。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。二、直流充電樁的基本工作原理在國家能源局發(fā)布的直流充電樁相關的行業(yè)標準《NB/T33001-2010:電動汽車非車載傳導式充電機技術條件》中指出,直流充電樁基本構成包括:功率單元、控制單元、計量單元、充電接口、供電接口及人機交互界面等。功率單元是指直流充電模塊,控制單元是指充電樁控制器。
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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“啟停”控制與“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?。關于直流充電樁的電氣原理,總結如下:1.單個的充電模塊目前只有15kW,不能滿足功率要求,需要多個充電模塊并聯(lián)在一起工作,需要有CAN總線來實現(xiàn)多個模塊的均流;2.充電模塊的輸入來自電網,是大功率供電,涉及到電網和人身安全,特別是人身安全,需要在輸入端安裝空氣開關(學名是“塑殼斷路器”),防雷開關甚至漏電開關;3.充電樁的輸出是高壓、大電流,電池是電化學品,容易,要防止誤操作的安全問題,輸出要有熔斷器;4.安全問題是比較高優(yōu)先級的,除了有輸入端的措施之外,機械鎖和電子鎖是一定要有的,絕緣檢測是一定要有的,泄放電阻是一定要有的;5.電池是否接受充電,這不是由充電樁決定的,是由電池的大腦、BMS決定的。BMS下發(fā)“是否允許充電,是否終止充電。
直流充電系統(tǒng)工作過程直流充電系統(tǒng)接口按國標GB/,分別為DC+、DC-、PE、S+、S-、CC1、CC2、A+、A-等9個端子,接口形狀及端子。直流充電系統(tǒng)線束及其與車載充電系統(tǒng)的接口線束自車輛接口后方將高低壓分開布置,高壓線束部分端子1、端子2分別對應DC-和DC+,同時在其中增加互鎖端子;低壓線束部分的端子1-6分別對應交流充電口的A-、A+、CC2、S+、S-和CC1。與交流充電系統(tǒng)接口相比,直流充電系統(tǒng)使用CC1、CC2端子替代了交流充電中的CC端子,使用S+、S-端子作為交換信息通訊線,替代了交流充電中的CP端子,使用DC+、DC-直流端子替代了交流充電系統(tǒng)中的L、N交流電源端子,另外增加了A+、A-這2個輔助蓄電池低壓連接線端子。直流充電系統(tǒng)工作原理可以看到,以車輛接口處劃分,左側為充電樁及插頭,右側為車輛及直流充電接口。充電樁中開關5為常閉開關,與直流充電插頭上的機械鎖相關聯(lián),按下機械鎖,開關S就打開。電阻R1~R5分別連接于CC1、CC2這2條連接確認檢測線路中,其阻值約為1kΩ;U1、1:2分別為充電樁和車輛控制裝置中提供的參考電壓,電壓值為12V。 人們可以使用特定的充電卡在充電樁提供的人機交互操作界面上刷卡使用。
充電系統(tǒng)常見故障及診斷1.快充常見的故障與檢修(1)充電樁顯示車輛未連接椅查快充口CC1端與PE端是否有1kΩ電阻;檢查快充口導電層是否脫落;檢查充電槍CC2與PE是否導通。(2)動力電池繼電器未閉合檢查充電樁輸出正極喚醒信號是否正常;檢查充電樁輸出負極喚醒信號與PE是否導通;檢查充電樁CAN通信是否正常。(3)電池繼電器正常閉合,但無輸出電流檢查充電樁與動力電池BMS軟件版本是否匹配;檢查高壓連接器及線纜是否正確連接;用診斷儀查看充電監(jiān)控狀態(tài),以北汽新能源EV系列車輛為例,如表1所示。(4)DC/DC轉換器不工作檢查連接器是否正常連接;檢查高壓熔斷絲是否熔斷;檢查使能信號輸入是否正常(12V)。2.慢充常見的故障與檢修以北汽EV150車輛為例,介紹慢充常見的故障診斷與排除方法。車輛無法充電故障現(xiàn)象:車輛在使用充電樁充電時,充電樁指示燈亮,充電器電源工作燈亮,車輛無法充電??赡茉颍簞恿﹄姵乜刂破鞴收稀恿﹄姵毓收?、通信故障。故障診斷與排除:根據上述故障現(xiàn)象,充電樁和充電器工作指示燈正常,第1個檢查對象應為通信和動力電池內部。 可以根據不同的電壓等級為各種型號的電動汽車充電。上海充電樁電源維修價格
檢查充電樁各連接部分是否牢固正常,充電樁底座是否有裂紋,破損。直流充電樁電源維修
充電樁建設數(shù)量的增加遠低于新能源車銷量增速,同時存在“維護難”、“故障多”等問題。充電樁的發(fā)展滯后于新能源汽車的發(fā)展,成為困住新能源汽車發(fā)展的“一公里”。加快充電樁建設需要從政策、機制的制定,產業(yè)界跨行業(yè)等幾個方面包括一起努力。一、準建難充電樁建設是一項復雜的社會工程,需要協(xié)調多個部門,比如產權部門、電網公司、消防部門、管理部門等的各方支持,單靠一個部門或個人力量無法解決。據反映,停車場想建充電樁,除了征得各方同意外,立樁必須再建停車設施,因為很多停車場是露天場所。如果是個人,電動車購買者想在小區(qū)建立充電樁,必須首先去協(xié)調多個部門,包括電網、物業(yè)以及其他業(yè)主,才能進行施工,而且電動車充電樁需要大電壓、大電流,在安裝入戶時,安全性是比較大的問題,物業(yè)部門往往以不安全為由,阻止充電樁進入小區(qū)。二、維護難很多充電樁建成后出現(xiàn)被閑置的情況,由于安裝分散,維護也成為問題,許多充電樁運行一段時間后出現(xiàn)故障,無人維護。根本原因還在于缺少專業(yè)的維修人員以及維修路途遙遠等,也因為分布分散常出現(xiàn)充電樁車位被汽油車占用的問題。三、盈利難充電樁建設牽扯多個部門,關乎多方主體利益。
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