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充电桩丨直流充电桩电源解决方案简述直流充电桩工作原理及电气结构

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供稿:中国工控网 2016/6/23 10:27:53

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  • 关键词: 充电桩 直流充电桩
  • 摘要:直流充电桩典型解决方案,直流充电桩的电气结构,直流充电桩工作原理

  充电桩其功能类似于加油站里面的加油机,可以固定在地面或墙壁,安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内,可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩的输入端与交流电网直接连接,输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。

  直流充电桩典型电源解决方案

  下面为比较典型的直流充电桩的电源解决方案,该方案只是简单地画出了一台充电机的应用。在实际应用中,一台充电机输出的十几千瓦的功率是不够的,往往需要并联3台左右充电机,以满足大电流输出的要求。如下图2所示:

  供电说明:

  电源部分中,首先需考虑大电流充电情况下BMS的辅助供电。在最新的国标中将此电源统一标定为12V10A的电源,且后续在BMS管理方面,乘用车与大巴车的BMS供电系统将统一标准。因此,此处推荐选择具有主动式PFC功能的LI120-10B12输出12V给BMS系统供电。

  主控系统的电源部分,推荐LH40-10B24给HMI显示屏以及继电器供电。再通过K7812-500R3和K7805-500R3转换为12V和5V分别给监控安防单元和MCU供电。

  在通信部分中,本方案应用了三种通信,CAN通信、485通信和232通信。CAN通信连接了车载BMS、非车载充电机以及主控系统;485通信连接了刷卡模块、电表等;显示屏的串口通常采用232的通信方式。基于内部的点对点通信,有时也可采用非隔离的通信方式。

  电源推荐及说明:

 

  根据进入汽车电流种类不同,充电桩可分为交流充电桩和直流充电桩两种。直流充电桩是固定安装在电动汽车外、与交流电网连接,为电动汽车动力电池提供大功率直流电源的供电装置。

  直流充电桩的电气结构及工作原理

  直流充电桩的输入电压采用三相四线380VAC(±15%),频率50Hz,输出可调的直流电,直接为电动汽车的动力电池充电。

  直流充电桩采用三相四线制供电,可以提供足够大的功率,输出的电压和电流调整范围大(适用于乘用车和大巴车的电压需求),可以实现快充。直流充电桩与交流充电桩的计量和通信及扩展计费功能类似,其电气结构图如下图1所示:

  直流充电桩工作原理:三相380V交流电经过EMC等防雷滤波模块后进入到三相四线制电表中,三相四线制电表监控整个充电机工作时的实际充电电量。且根据实际充电电流及充电电压的大小,充电机往往需要并联使用,因此就要求充电机拥有能够均流输出的功能,充电机输出经过充电枪直接给动力电池进行充电。

  在直流充电桩工作时,辅助电源给主控单元、显示模块、保护控制单元、信号采集单元及刷卡模块等控制系统进行供电。另外,在动力电池充电过程中,辅助电源给BMS系统供电,由BMS系统实时监控动力电池的状态。

 


审核编辑(王雪)
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