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    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。

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    在國家能源局發布的直流充電樁相關的行業標準《NB/T 33001-2010: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。直流充電樁本身作為一種系統集成產品,除了 “直流充電模塊”和“充電樁控制器”這兩個組件構成了技術核心之外,結構設計也是整樁可靠性設計的關鍵點之一。 “充電樁控制器”屬于嵌入式硬件和軟件技術范疇,“直流充電模塊”則代表了電力電子技術在AC/DC領域的成就。

    直流充電樁 一體式
    直流充電樁 一體式

    充電的基本過程是: 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,繼續以恒壓小電流對電池充電?!半妷荷先チ?,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在一起工作,需要有CAN總線來實現多個模塊的均流;

    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,容易爆炸,要防止誤操作的安全問題,輸出要有熔斷器;

    4.安全問題是最高優先級的,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“是否允許充電,是否終止充電,可以接受多大電壓,多大電流充電”的指令給控制器,控制器再下發給充電模塊。因此,需要有實現控制器和BMS之間的CAN通信,控制器和充電模塊之間的CAN通信;

    6.充電樁還要接受監控管理,控制器需要通過WiFi或3G/4G等網絡通訊模塊和后臺連接;

    7.充電的電費不是免費的,需要安裝電表,需要讀卡器實現計費功能;

    8.充電樁殼體上需要有一目了然的指示燈,通常是三個指示燈,分別表示充電、故障和電源;

    9.直流充電樁的風道設計是關鍵。風道設計除了結構上的學問,需要在充電樁里面安裝有風扇,雖然每個充電模塊里面都有風扇。

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