本文章主要是對直流充電(快充)的工作原理進行分析,以便讓各位讀者了解新能源汽車充電的整個過程。
充電系統分為常規充電(俗稱慢充)及快速充電(俗稱快充)兩種方式。慢充系統:慢充系統使用交流220V單相民用電,通過整流變換,将交流電變換為高壓直流電給動力電池進行供電。慢充系統主要部件:供電設備(電纜保護盒、充電樁&充電線等)、慢充接口、車内高壓線束、高壓配電盒、車載充電機、動力電池等。快充系統:快充系統一般使用工業380V三相電,通過功率變換後,直接将高壓大電流通過母線直接給動力電池進行充電。
快充系統主要部件:電源設備(快充樁)、快充接口、車内高壓線束、高壓配電盒、動力電池等。我們要對車輛進行充電,需要經過一系列的操作才能完成,下面我們主要對快充系統的充電原理進行分析。
01、摘槍、插槍過程
按着充電槍的機械鎖按鈕,把槍從充電樁中摘下來,再插入車輛的直流充電口。(根據電路原理圖圖1進行分析)在充電槍放置在充電樁時,這是機械鎖是鎖止的,這時S是閉合的,在檢測點1所示的電壓為6V,如圖2所示;當按下充電槍的機械鎖時,這時S就斷開的,檢測點1的電壓為12V(蓄電池電壓),如圖3所示。
當把充電槍插入充電座時,這時S還是斷開的,R1與R4就形成了一電路,監測點1的電壓為6V,如圖4所示;但放開機械鎖按鈕,這時R1、R4與R2形成了電路,這時監測點1的電壓為4V,如圖5所示。同時,監測點2(CC2)也收到一個插電确認電壓,此電壓為輔助确認信号;電子鎖同時上鎖。
由此以上幾個對檢測點信号的變化,非車載充電機控制器就接受到充電槍從摘搶到插槍的步驟操作完成。
02、充電樁對車電壓供給及充電樁的自檢過程
在完成上面操作,非車載充電機控制系統收到完成插槍信号,這時控制系統就控制接通對電動車低壓供電系統進行供電,以保證對車輛充電順利完成,以防車輛因蓄電池電壓不夠而導緻充電操作中斷或失敗(因為充電過程需要較長的時間,一般需要4-6小時);在對車輛低壓供電之後,充電樁進行對充電電路進行自檢,如圖6所示;并輸出絕緣監控電壓,如圖7所示;和洩壓過程,如圖8所示。
03、充電控制器的自檢過程
這時完成充電側的檢測時,這時斷開K1、K2。充電控制器發出充電辨别匹配報文。
04、車輛完成充電準備過程
車輛接收到充電控制器發送的充電辨别匹配報文時,進行車輛充電側的檢測,這時閉合K5、K6,對充電電路進行監測,監測完成後;車輛控制器就給充電控制器發送充電就緒報文,如圖9所示。
05、充電控制器完成充電準備
這時充電控制器接收到車輛控制器送過來的報文,就閉合K1、K2,同時發送充電就緒報文。
06、進行充電過程
充電控制器發送充電狀況報文,同時對車輛(動力電池)輸出充電電流;車輛這時也同時發送動力電池狀态信息,如圖10所示。
07、中止充電過程(充滿停止)
當電池充滿中止充電或是充電控制器中止充電時,充電控制器發出充電中止報文,同時斷開K1、K2;車輛接受到中止報文時,斷開K5、K6,如圖11所示。
08、停止階段,釋放能量過程
在充電端和電池端都斷開後,要進行電路能量的釋放。如圖12所示。
09、斷開輔助電源及電子鎖
完成以上操作後,充電控制器斷開對車輛的輔助電源K3、K4;并同時解除電子鎖。經過以上幾大步驟的操作,就完成了對車輛進行直流快充充電,給車輛補給了能量。
10、總結
本文主要描述分析了直流快充對車輛充電的充電原理,分步驟、分層面地進行分析剖析整個充電過程。
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