电动汽车快充与慢充工作原理

EV汽车邦 2023-05-23 06:59

充电系统可分为常规充电和快速充电两种方式,从外观大小来看,其实充电口的分别非常简单,快充口大且为9孔(两大孔、一中孔6小孔),慢充口小且为7孔(5个大孔、2个小孔),这样就算是小白用户也不会插错。一般两个充电口会分别设计在车头和车尾,而部分车型也会将两个充电口设计在一起,例如车头或车尾。车主可根据充电时长需求来选择充电方式。

快速充电(快充)

快速充电为直流充电方式。充电电流要大一些,这就需要建设快速充电站,它并不要求把动力电池完全充满,只满足继续行驶的需要就可以了。这种充电模式下,在20~30min的时间里,只为动力电池充电50%~80%即可。地面充电桩(设备)直接输出直流电能给车载动力电池充电,电动汽车只需提供充电及相关通信接口。

快速充电的优点:充电时间短,充电车辆流动快,节省加电站停车场面积。

快速充电的缺点:充电机制造、安装和工作成本较高;充电电流大,对充电的技术和方法要求高,对动力电池的寿命有负面影响;易造成动力电池异常,存在安全隐患,且大电流充电会对公用电网产生冲击,会影响电网的供电质量和安全。

常规充电(慢速)

这种充电模式为交流充电方式,由外部电网提供220V民用单相交流电源给电动汽车车载充电机,由车载充电机给动力电池充电,充满电一般需要5~8小时。

普通充电的优点:充电桩(充电盒)成本低、安装方便;可利用电网晚间的低谷电进行充电,降低充电成本;充电时段充电电流较小、电压相对稳定,能保证动力电池组安全并能延长动力电池的使用寿命。

普通充电的缺点:充电时间过长,难以满足车辆紧急运行的需求。

快充接口

DC+:直流电源正

DC -:直流电源负

PE:接地(搭铁)

S+:通讯CAN-H

S-:通讯CAN-L

CC1:充电连接确认

CC2:充电连接确认

A+:12V+

A-:12V-

其中CC1、CC2是如何确认是否连接正常呢?


下面是CC1充电桩连接检测原理图。

通过下面的图表可以知道,要判断连接是否正常,可以通过检测点的电压来确认,不同电压通过不同电阻分压获得。

检测点1S开关

电压

枪头状态

枪头与座状态

12V

断开

断开

6V

闭合

断开

6V

断开

结合

4V

闭合

结合

然后是CC2车辆控制装置连接确认原理图。


接通后,两电阻分压获得6V电压,否则获得12V电压。

以比亚迪e6举例,车辆充电时车身连接装置用,将外界电能传导、输入到动力电池。充电口盖有阻尼特性,即检测充电口上“CC1”对“PE”的阻值是否为1KΩ;同时,需要检测充电口到电源管理器的连接是否正常。

慢充接口


“缆上控制盒”与“车辆控制装置”相互确认连接是否正确。

  首先“缆上控制盒”会通过CP检测点1与检测点4,检测电压是否为12V。如果没有连接好,检测点4就没有搭铁,就检测不出电压,如果连接好了,检测点4通过PE就与车辆搭铁相通了,这时电压就是12V,有12V电后“缆上控制盒”就会让S1与PWM接通,否则S1是与+12接通。

接着,车辆控制装置会通过CC检测R3电阻来确认充电枪与车辆插座是否连接,如果未连接好,电阻为无穷大,否则有相应电阻值。

在这里,车辆控制装置会设定车载充电机功率(一般都是厂家出厂默认设定好的):

车载充电装置,通过CP的占空比信号,判断缆上控制盒的最大充电电流,一般设定比例如下表。

PWM 占空比 D

最大充电电流 Imax(A)

D= 0% 连续-12V

充电桩不可用

D=5%

5%的占空比表示需要数字

通信,且需要在电能供应之前在充电桩与电动汽车之前建议通信

10% ≤ D ≤ 85%

Imax=D*100*0.6

85% < D ≤ 89%

Imax=(D*100-64)*2.5,且 Imax≤ 63A

90% < D ≤ 97%

预留

D=100%,连续正电压

不允许

同时车载充电装置,也会通过CC上的RC判断电缆额定容量。

RC

充电电缆额定容量

1.5kΩ

0.5W  10A

680Ω

0.5W  16A

220Ω

0.5W  32A

100Ω

0.5W  63A

最后,车辆控制装置计算充电电缆额定容量与缆上控制盒的电流后,把车载充电机最大功率设为他们的最小值。

说了这么多,肯定有人要问:“为什么要配备两种充电接口?统一成一种不好吗?”这主要还是快充决定的。

要知道,车辆的充电过程并不仅仅是从电网到电池,中间需要经过充电桩,充电线缆、充电插头、车辆插座接口才能进入车辆。从前面的原理我们也了解到,对于交流充电,进到车辆之后,还并不是直接去往电池,中间还要经过车载充电机和BMS两道关卡。

对于快充而言,充电功率相比较交流充电,具体的充电电压和电流并没有限制,从20kW、40kW、60kW到200kW、250kW、350kW都有。只要输入(电网)和输出端(车辆)支持,可以做的很大。

电网的电能先进入充电桩,然后通过充电线缆来到车辆,大部分的充电线都固定在充电桩上,另一端是个枪状的插头连接车辆(标准中将这种连接方式称为连接方式C)。

   也有少部分充电桩是孤零零的,需要一根独立的线缆,两端分别接充电桩和车辆的(连接方式B);至于充电线缆固定在车辆上的方式(连接方式A)几乎没有应用。交流充电可以使用连接方式B和连接方式C,交流充电电流大于32A以及直流充电只能使用连接方式C。

由于车辆的电力系统是一个直流系统,所以交流充电时,交流电并不能够直接给电池充电,需要经过一个名叫车载充电机(OBC,On-board Charger)的部件,进行交直流转换并根据BMS的命令变压之后再提供给电池。

在这张车载充电机的构成图中,有两个核心部件——ACDC整流器和DCDC变压器(图中的功率单元)。前者用于将交流电转化为车辆电池可接受的直流电,后者的作用是调整直流电的电压。

根据BMS的命令,动态调整充电的电流电压,适配不同阶段电池的充电需求,比如恒流充电时,随着电池电量的提高,充电电压也需要随之提高。也负责转换低压,给12V的小电瓶充电。

而直流充电时,直流桩本身便是一个ACDC整流器加DCDC变压器,直接根据BMS的需求,在车辆外部转换交流电,替代了车载充电机的作用,因而直流充电桩也被称为非车载充电机。


EV汽车邦 新能源汽车知识交流
评论
  • “金字招牌”的户外叙事。2024年的夏天似乎异常炙热,体育迷们的心跳也随之澎湃,全球瞩目的体育盛宴——巴黎奥运会在此刻上映。在这个充满荣耀与梦想的夏天,我们见证了无数激动人心的瞬间:男子4X100米混合泳接力决赛中,潘展乐的最后一棒,气壮山河,中国队的历史性夺冠,让整个泳池沸腾;射击10米气步枪混合团体决赛,黄雨婷和盛李豪的精准射击,为中国队射落首金,展现了年轻一代的力量;乒乓球男单四分之一比赛中,樊振东的惊天逆转令人难以忘怀,凭借坚韧不拔的意志和卓越的技术,成功挺进半决赛,并最终夺冠……在这一
    艾迈斯欧司朗 2024-12-25 19:30 23浏览
  •                                                窗        外       年底将近,空气变得格外寒冷,估计这会儿北方已经是千里
    广州铁金刚 2024-12-23 11:49 189浏览
  • Supernode与艾迈斯欧司朗携手,通过Belago红外LED实现精准扫地机器人避障;得益于Belago出色的红外补光功能,使扫地机器人能够大大提升其识别物体的能力,实现精准避障;Belago点阵照明器采用迷你封装,兼容标准无铅回流工艺,适用于各种3D传感平台,包括移动设备、物联网设备和机器人。全球领先的光学解决方案供应商艾迈斯欧司朗(瑞士证券交易所股票代码:AMS)近日宣布,与国内领先的多行业三维视觉方案提供商超节点创新科技(Supernode)双方联合推出采用艾迈斯欧司朗先进Belago红
    艾迈斯欧司朗 2024-12-20 18:55 231浏览
  • 据IDTechEx最新预计,到2034年,全球汽车舱内传感(In-Cabin Sensing,ICS)市场将超过85亿美元。若按照增长幅度来看,包含驾驶员监控系统(DMS)、乘员监控系统(OMS)、手势控制和生命体征监测等高级功能在内的舱内传感市场预计2020年到2034年将增长11倍。感光百科:ICS中的光源选择01、政策推动带来的“硬”增长作为其中的增长主力,舱内监控系统应用(包含DMS和OMS等)被推动增长的首要因素正是法规。据统计,中国、欧盟、美国、韩国、印度等主要汽车国家或地区已推出相
    艾迈斯欧司朗 2024-12-25 19:56 24浏览
  • 全球照明技术创新领航者艾迈斯欧司朗,于2024年广州国际照明展览会同期,举办【智慧之光】· 艾迈斯欧司朗-照明应用研讨会,以持续的技术创新,推动光+概念的全面落地。现场还演示了多款领先照明技术,且由资深工程师倾情解读,另有行业大咖深度洞察分享,助你开启“光的无限可能”探索之旅!精彩大咖分享引领未来照明无限遐想艾迈斯欧司朗精心准备了照明领域专业大咖的深度分享,无论是照明领域的资深从业者,还是对照明科技充满好奇的探索者,在这里,您都将大有所获。在艾迈斯欧司朗照明全球产品市场VP Geral
    艾迈斯欧司朗 2024-12-25 20:05 20浏览
  • 新能源汽车市场潮起潮落,只有潮水退去,才能看清谁在裸泳。十年前,一批新能源汽车新势力带着创新的理念和先进的技术,如雨后春笋般涌入中国汽车市场,掀起一场新旧势力的角逐。经历市场的激烈洗礼与投资泡沫的挤压,蔚来、理想、小鹏等新势力车企脱颖而出,刷爆网络。不曾想,今年新势力车企杀出一匹“超级黑马”,爬上新势力车企销量榜前三,将蔚来、小鹏等昔日强者甩在了身后,它就是零跑汽车。公开数据显示,11月份,零跑汽车实现新车交付量约4.02万辆,同比增长117%,单月销量首次突破4万辆;小鹏汽车当月共交付新车约3
    刘旷 2024-12-26 10:53 37浏览
  • 汽车行业的变革正愈演愈烈,由交通工具到“第三生活空间”。业内逐渐凝聚共识:汽车的下半场在于智能化。而智能化的核心在于集成先进的传感器,以实现高等级的智能驾驶乃至自动驾驶,以及更个性、舒适、交互体验更优的智能座舱。毕马威中国《聚焦电动化下半场 智能座舱白皮书》数据指出,2026年中国智能座舱市场规模将达到2127亿元,5年复合增长率超过17%。2022年到2026年,智能座舱渗透率将从59%上升至82%。近日,在SENSOR CHINA与琻捷电子联合举办的“汽车传感系列交流会-智能传感专场”上,艾
    艾迈斯欧司朗 2024-12-20 19:45 332浏览
  • 概述 Intel 要求用户为其10代FPGA器件使用特定的上电和掉电顺序,这就要求用户在进行FPGA硬件设计的时候必须选择恰当的FPGA供电方案,并合理控制完整的供电上电顺序。经过在Cyclone 10 GX测试板上实际验证,统一上电确实会导致FPGA无法正常工作,具体表现为JTAG接口无法探测或识别到目标器件。上电顺序要求 Cyclone 10 GX,Arria 10以及Stratix 10系列器件所有的电源轨被划分成了三个组合,三组电源轨要求依次上电,如图1所示,为三组电源轨上电顺序示意图。
    coyoo 2024-12-25 14:13 10浏览
  • ALINX 正式发布 AMD Virtex UltraScale+ 系列 FPGA PCIe 3.0 综合开发平台 AXVU13P!这款搭载 AMD 16nm 工艺 XCVU13P 芯片的高性能开发验证平台,凭借卓越的计算能力和灵活的扩展性,专为应对复杂应用场景和高带宽需求而设计,助力技术开发者加速产品创新与部署。随着 5G、人工智能和高性能计算等领域的迅猛发展,各行业对计算能力、灵活性和高速数据传输的需求持续攀升。FPGA 凭借其高度可编程性和实时并行处理能力,已成为解决行业痛点的关
    ALINX 2024-12-20 17:44 230浏览
  • 本文介绍瑞芯微开发板/主板Android系统APK签名文件使用方法,触觉智能EVB3588开发板演示,搭载了瑞芯微RK3588芯片,各类接口一应俱全,帮助企业提高产品开发效率,缩短上市时间,降低成本和设计风险。系统签名文件生成APK系统签名文件,具体可参考此文章方法RK3588主板/开发板Android12系统APK签名文件生成方法,干货满满使用方法第一步,修改APK工程文件app/src/build.gradle,并添加以下内容: android {     na
    Industio_触觉智能 2024-12-26 09:20 28浏览
  • 本文介绍瑞芯微RK3588主板/开发板Android12系统下,APK签名文件生成方法。触觉智能EVB3588开发板演示,搭载了瑞芯微RK3588芯片,该开发板是核心板加底板设计,音视频接口、通信接口等各类接口一应俱全,可帮助企业提高产品开发效率,缩短上市时间,降低成本和设计风险。工具准备下载Keytool-ImportKeyPair工具在源码:build/target/product/security/系统初始签名文件目录中,将以下三个文件拷贝出来:platform.pem;platform.
    Industio_触觉智能 2024-12-26 09:19 27浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦