剛接觸充電樁這一塊不久,直流充電樁內部一般由計費控制單元、讀卡器、LCD、無線模塊、電源模塊、電表和非車載充電機組成。非車載充電機提供交直流變換功能,其他設備提供計費、通信、人機交互等功能。在充電樁方面,我之前有見過ZLG有提供包括計費控制單元工控板在內的整體解決方案。
因為直流充電樁需要提供穩定的電流,以確保電池可以安全而快速地充電。在充電的過程中,電池自身會自行調節電壓的大小,因此直流充電樁只需要控制輸出電流即可。如果直接輸出固定電壓,則可能會導致電池過熱甚至發生爆炸等危險情況。除了電流和電壓之外,直流充電樁還有一個重要參數是功率。功率直接決定了充電速度的快慢。一般來說,功率越高,充電速度就越快。所以在選購直流充電樁的時候需要關注其功率是否符合自己的需求。另外,直流充電樁還需要考慮接口標準、兼容性、安全性等因素,以保證充電的效果和安全。
充電樁通過電網取電,充電樁本身具有逆變器,將交流電變為直流電,然后直接接到電動汽車的電池兩端。
為了防止電池過充或充電不均勻等因素的出現,在電池兩端接有電池管理系統(BMS),這是直流充電的核心技術,可以說這就是電池管家,可以預防很多不安全因素,提高電池的性能和壽命。
交流樁與直流樁的區別:
1輸入電流不同,直流充電樁是直流電,交流樁是交流電;
2充電槍接口數量不同,交流的充電槍接口一般是7個口,直流接口是9個口;
3充電時間不同,交流裝充滿電大約需要6小時,直流裝充滿約半個小時;
4適用人群不同,對于運營車輛來說快充才是最佳的選擇;
5適用場地不同,交流裝適用于目的地的固定車位,直流裝適用于公共場所。
充電樁由樁體、電氣模塊、計量模塊等部分組成。樁體包括外殼和人機交互界面。電氣模塊包括充電插座、電纜轉接端子排、安全防護裝置等。
安全防護功能:充電樁應具備過載保護、漏電保護、防雷擊、應急急停等安全保護功能。
人機交互功能:用于輸入充電參數,顯示各狀態下的相關信息。如充電樁使用者可通過充電樁上的鍵盤輸入充電電量或充電金額,預約充電時間(在夜間用電低谷時啟動充電)。
直流充電樁的充電槍頭采用9針公頭式,分別實現的功能是直流供電(DC+、DC-)車,以及樁共用接地(PE)和報文交互通信(S+、S-),還有車、樁連接確認通信(CC1、CC2),低壓輔助電源(A+、A-)。現在市面上的直流充電樁就是用這樣的充電槍來對汽車進行充電。
根據步驟:按下槍頭電子鎖(未插槍),把槍插入車端(同時電子鎖保持按下狀態),松開電子鎖(這個時候槍插入車端),樁端檢測點將分別檢測到12V以及6V,還有4V的電壓變化。當讀取到4V,樁端判斷這個時候充電槍插入成功,車端準備就緒,充電槍頭部的電子鎖鎖定。電子鎖的作用為:模擬并傳回插槍狀態,鎖住槍頭防止脫落。
充電握手以及充電參數配置,插槍完成之后,充電樁將控制K3以及K4閉合,為車端電池控制系統提供輔助電源。輔助電源導通之后,通過判斷檢測點2的電壓值來對車和樁是不是連接成功進行判斷。如果電壓是6V,車端將持續發送握手報文,緊接著閉合K1以及K2,進行樁端絕緣檢測,絕緣檢測的工作是檢查充電線路的絕緣性能,保證后續充電過程的安全。絕緣檢測完成之后,樁端投入泄放回路釋放無用電能,同時斷開K1以及K2。這個時候,車和樁雙方互發辨識報文,確定電池以及充電機的必要信息。
之后就是車端以及樁端相互配置的階段,充電機向BMS發送充電機的最大輸出能力報文,BMS按照充電機的最大輸出能力判斷是不是能夠進行充電。車端系統控制K5以及K6閉合,這個時候充電回路部分導通,假如樁端檢測到車端電池電壓正常,獲取到的電池電壓值以及報文描述的誤差小于等于百分之五。而且在充電樁輸出最大以及最小電壓范圍內,就會閉合K1以及K2,讓充電線路導通,電動汽車開啟準備充電的狀態。
直流電動汽車充電站,俗稱就是“快充”,它是固定安裝在電動汽車外,與交流電網連接,可以為非車載電動汽車動力電池提供直流電源的供電裝置。直流充電樁的輸入電壓采用三相四線AC380V±15%,頻率50Hz,輸出為可調直流電,直接為電動汽車的動力電池充電。
由于直流充電樁采用三相四線制供電,可以提供足夠的功率,輸出的電壓和電流調整范圍大,可以實現快充的要求。直流充電樁(或稱非車載充電機)則是直接輸出直流電給車載電池進行充電,功率較大(有60kw、120kw、200kw甚至更高),充電速度較快,故一般安裝在高速公路旁的充電站。
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