特斯拉的快充系统充电接口电路设计
电动汽车交流充电接口电路设计
电动汽车交流充电接口电路设计
电动汽车是现代交通工具中的一种创新型产品，它的普及给人们的生活带来了很多便利。
而交流充电接口的设计是电动汽车使用过程中非常重要的一环。
交流充电接口电路设计的目的是为了实现电动汽车的高效充电。
充电接口电路需要满足以下几个要求：
充电接口电路需要具备高效稳定的充电功能。
充电接口电路应该能够根据电动汽车的需求，提供稳定的交流电源，以确保电池能够迅速而又安全地充电。
为了实现这一目标，充电接口电路可以采用高效的变压器和开关电源技术，以提高能量转换的效率。
充电接口电路还需要具备多重保护机制。
由于充电过程中电流较大，电压不稳定等问题可能会对电动汽车和充电设备造成损坏，因此充电接口电路应该具备过流、过压、过温等多重保护机制，以确保充电过程的安全可靠。
充电接口电路还应该具备智能化的功能。
智能化的设计可以根据电动汽车的型号和充电需求，自动调节充电电流和电压，以最大限度地提高充电效率。
同时，充电接口电路还可以通过与电动汽车之间的通信，实现充电状态的监测和控制，以便及时处理充电过程中的异常情况。
充电接口电路的设计还应该考虑用户的使用体验。
充电接口应该设
计为易于插拔和操作的形式，以方便用户进行充电。
同时，充电接口电路还应该具备防水、防尘等功能，以适应各种复杂的使用环境。
交流充电接口电路设计是电动汽车充电系统中不可或缺的一部分。
通过高效稳定的充电功能、多重保护机制、智能化的设计和用户友好的使用体验，充电接口电路可以为电动汽车的充电提供便利、安全和高效的解决方案。
这将进一步推动电动汽车的普及和发展，为人们的出行带来更多便利和选择。
特斯拉MODEL S拆解分析
5、高压系统对标-充电口及充电枪
接地线
电磁锁机械 解锁
L1、L2、L3、N 相线兼容直流
充电
电磁锁
CC,CP控制线及电磁 锁控制线
Tesla车载充电口特点 特点
作用
充电线束中高压、低压线束分开
避免电磁干扰
交、直流充电口一体化
减少整车线束
TESLA充电枪为 欧标充电枪， SAE J1772标准， 并在此基础上 进行了功能开 发
图片
电磁锁型号
1006243-00-C
电磁锁类型
单保持式
驱动电压 电磁锁的内阻 电磁锁的顶杆行程
12V DC-PD
2.30Ω （测量值） 功率：62.6W(计算值）
15mm
电磁锁的顶杆顶出力；
未测
尺寸结构
顶杆弹出结构
5.3、高压系统对标-充电口材料分析
总图：
特斯拉充电插座总成材料对标分析
零部件图片
5.1、高压系统对标-充电口结构分解
序号
图片
1
2
3
4
说明
1.增加一个电磁锁结构 2.永磁铁
1.电磁锁连杆结构
1.红色按钮为手动解锁按钮
1.电磁锁，永磁铁、LED灯的电 路控制板
5.1、高压系统对标-充电口结构分解
序号
图片
5
6
7
8
说明
1.电磁锁反馈检测，电阻随着锁 杆的运动变化，电阻值三个点 （起始点：0.935 kΩ，中间点： 1.625KΩ ，终点：91.86Ω ）
Tesla车载充电机参数
输入电压
85~300Vac RMS
输入频率
45~65Hz
输入电流
48A RMS
Tesla电动汽车的电池结构及充电方式(下)
Tesla电动汽车的电池结构及充电方式(下) 作者：李伟来源：《汽车维修与保养》 2016年第3期三、Tesla Model S充电方式Tesla Model S电动汽车配备了功率为10kW的车载充电器，输入兼容65～85V的电压、45～65HZ的频率、1～40A的电流(可选功率20kW双充电器，输入兼容电流增至 80A)，峰值充电效率达92 %。
美国版的Tesla Model S电动汽车的充电接口符合SAE J1772标准，它和宝马Active E的充电接口相同，如图24所示。
Tesla Model S电动汽车总共有三种充电方式：移动充电包、高能充电桩和超级充电桩。
1.移动充电包：所谓的移动充电包，就像手机数据线一样，只要你带着这根线，任何有普通电源插口的地方都可以充电，非常方便，但这种充电方式的速度最慢。
移动充电包在Tesla上属于选配设备，美国官网售价650美元，包含一根充电线、一个家用电源转换接头、一个公共充电桩转换接头，如图25所示美国本土居民用电电压是110V(我国是220V)，充电一小时可使Tesla续航约16km，一晚上按8个小时计算的话，至少能充可续航80英里(约128km)的能量。
2.高能充电桩：如果用户有固定车位，可以选择安装T e sla的高能充电桩(图26)，充电电压可达240V、电流40A，充电速度比普通家用接口速度快，充电一小时可使Tesla续航29英里(约46km)。
在双充电模式下可以输出240V的充电电压、80A的充电电流，充电一小时可使Tesla续航58英里(约93km)。
所谓双充电器模式就是用户的车内拥有两个充电单元，其中一个是原车出厂自带的，而另外一个是需要用户付费选装的，官网上标价3 600美元。
它的原理其实很简单，就是给用户的车增加了一个充电通道，充电速度提升为原来的两倍。
3.超级充电桩:它是用户最受欢迎的充电方式(图27),因为充电效率最高，使电池SOC从0到100% 时，只用 75min就可以了，一般情况下车辆只需充半个小时左右，就能够满足用户在市区一天的需求。
中美电动车充电标准
中美电动车充电标准中美两国在电动车充电标准方面有一定的差异。
目前，全球范围内电动汽车充电系统标准主要由几个标委会牵头，其中包括IEC（国际电工委员会）、SAE（国际汽车工程师学会）等。
以下是一些中美电动车充电标准的对比：1. 直流充电（DC）标准：中美两国的直流充电标准基本一致，都遵循IEC 61851系列标准，包括直流充电通信要求、传导充电系统等。
2. 交流充电（AC）标准：中美两国的交流充电标准也基本相似，主要遵循IEC 62196系列标准。
然而，在美国市场上，特斯拉采用了一种特殊的交流充电标准，即CCS（Combined Charging System）联合充电系统。
CCS是一种新型的快速充电技术标准，可以实现对任何装有输入装置的车辆进行快速直流充电。
3. 充电接口：中美两国的充电接口标准存在一定差异。
在中国，充电接口标准主要有五种，分别是GB/T 20234、GB/T 18487、GB/T 27930、GB/T 35593和GB/T 37293。
而在美国，特斯拉的充电接口标准与其他厂商有所不同，采用CCS联合充电系统。
为了适应中国市场，特斯拉在新订购的Model S/Model X系列车型上提供了新的国标充电接口。
4. 充电设施建设：中美两国的充电设施建设也有所不同。
截至2023，中国已经建设了202.5万个充电桩，而美国仅有13.8万个。
美国在充电设施建设方面的特点是，超高功率设施的占比显著提高，超过250kW的快充桩占比超过一半，充电设施的建设周期正在对汽车的快充需求进行匹配。
总之，中美两国在电动车充电标准方面有一定差异，主要体现在交流充电标准和充电接口标准上。
随着全球电动汽车市场的快速发展，未来中美两国在充电标准方面的合作和协调将更加重要。
从控制器的管脚定义看特斯拉Model3的功能分配-HVBattery篇
从控制器的管脚定义看特斯拉Model3的功能分配-HVBattery篇终于只剩下最后⼀⼤块、也是我理解相对⽋缺的⾼压部分，现在整理出来供⼤家参考。
图1 特斯拉Model 3⾼压（电机除外）⽹络拓扑框图事实上，正如图1中所⽰，Model 3的⾼压部分主要包含四个模块：HV Battery（即BMS）、HVP（High Voltage Processor，⾼压处理单元）、PCS（Power Conversion System，功率转换系统）、CP（Charge Port ECU，充电⼝控制器），我们依次看下。
⼀、HV Battery/电池管理系统图2 特斯拉Model 3 HV Battery/电池管理系统管脚定义作为和外部系统接⼝的HV Battery/电池管理系统，接⼝看起来不算复杂，我们依次、想到哪⼉说到哪⼉。
1、供电，⾼压系统（CP除外）的低压供电都是从HV Battery/电池管理系统接⼊；2、⾼压互锁，特斯拉Model 3有三个互锁回路：外部⾼压部件（包括电池、电机、压缩机和PTC）、⾼压电池包内部以及充电回路，但是所有的检测都是由HVP/⾼压处理单元完成，佐证如下，图3 HVP/⾼压处理单元发出所有的HVIL状态3、⽹络连接，HV Battery/电池管理系统两路CAN，⼀路挂载Vehicle、⼀路⽤于⾼压系统内部通信，充当了‘⼩’⽹关——这是与常见设计有区分的地⽅；4、来⾃CP的故障输⼊和锁⽌使能没能太理解，因为不属于标准要求或建议、同时有总线通信，为什么还需要硬线的连接？5、碰撞信号输⼊，⾸先⼀点特斯拉Model 3碰撞信号输出只连接了HV Battery/电池管理系统，我们理解即最直接的主正主负继电器拥有最⾼优先级；但是问题在于主正主负继电器实际由HVP/⾼压处理单元驱动？和朋友沟通之后我们认为原因有⼆，⼀是HV Battery/电池管理系统充当了⾼压原理部分的‘⼤脑’、⼀是所有外部接⼝都会经过HV Battery/电池管理系统。
电动汽车电池充电器电路原理图讲解
电动汽车电池充电器电路原理图讲解这是电动汽车电池充电器的方案图。
如图所示，该电路是一个传统的（电源），后面是一个由（运算放大器）控制的稳压器LM338，负责控制充电状态，以（检测）必须停止和启动（LED）指示灯的精确时刻。
（电阻）分压器可实现三个阶段，首先为运算放大器获取参考电压，另一方面通过运算放大器的输出控制稳压器LM338。
因此，当（电流）低于Amp 介质时，当电路开始振荡，驱动（晶体管）电流传递到LED 使其发光以指示负载结束时，就会发生负载脱落。
请注意，（整流桥）的电流为10 安培(50V 或更高电压)，因此它不适合焊接在印刷电路上，而是用螺钉固定在计算机的金属机柜上，并通过crimpe（ad）as （端子）连接。
初始滤波（电容器）可以焊接到板上，或者可以通过两个塑料密封件包围在机柜中，并与（二极管）电桥的正极和负极端子并联焊接。
（电源开关）是渗滤器中使用的开关，位于氖气灯内，通过点亮来打开计算机。
请密切注意该开关的连接方式，因为混淆端子和短路线220 的情况很常见。
LM338 稳压器必须安装在印刷电路外部面积至少为10 x 10 cm 的合适散热器上。
如果你想，可以在电池正极串联一个直流电流表，直观地监测负载电流的状态。
该仪器可以是（模拟）的，也可以是数字的，但现在数字化更具吸引力。
仪器的正极端子连接到电路并进入电池负极(朝向正极端子)。
0.1 欧姆（电阻器）安装在板上，但将其升高2 或3 厘米，以防止热量改变Pertinax。
当LED 闪烁时，您可以发出蜂鸣声。
它必须连接在LED 的阳极和晶体管的发射极之间，并且必须是（电子）类型，其中包含（振荡器）。
仪器的正极端子连接到电路并进入电池负极(朝向正极端子)。
0.1 欧姆电阻器安装在板上，但将其升高 2 或 3 厘米，以防止热量改变Pertinax。
当LED 闪烁时，您可以发出蜂鸣声。
它必须连接在LED 的阳极和晶体管的发射极之间，并且必须是电子类型，其中包含振荡器。
特斯拉4种充电方式
特斯拉4种充电方式详解快充慢充有门道！Tesla充电可通过几种方式简单实现：1、通过220V 10A/16A家用插座。
国内普通家庭用电多为220V 40A电表，插座多为10A 或16A，通过TESLA随车带的充电线配和相应插头链接并通过中控选择充电电流，即可充电。
220V10A每小时充电2.2kwh，可行驶7-10公里，从没电到完全充满需要40小时左右；220V16A 每小时充电3.52kwh，可行驶10-18公里，从没电到完全充满需要25小时左右。
优点：适合目前国内家庭用电环境，无需增容或单装电表，无需进行设备改造；电费按居民用电电费收取，电费较低。
缺点：充电速度慢。
本方法适合临时应急充电。
2、通过220V40A专用插座。
单独申请40A电表或增容现有电表，通过美规NEMA 14-50插座配合相应插头，连接随车充电线即可充电。
220V40A每小时充电8.8kwh，可行驶40-50公里，从没电到完全充满需10小时左右。
优点：电路改造成本低，充电速度可满足日常使用需要，适合到家即充电的方式缺点：需新申请电表或增容现有电表。
推荐使用本方法在家充电。
3、安装TESLA专用充电墙（High Power Wall Connector ）。
单独申请80A电表或增容现有电表，通过安装TESLA专用充电墙并安装第二充电器（在车内，需购车时选配）实现快速充电。
每小时充电17.6kwh，可行驶80-100公里，从没电到完全充满需要5小时左右。
优点：本方法为目前国内最快充电方法，充电速度快。
缺点：需新申请电表或增容现有电表，需安装充电墙和第二充电器，初期投资较大（美国该选装包为2700美元）。
适合土豪或完美主义者。
4、通过国家电网公共交流充电桩。
通过申请或使用现有公共充电桩，并购买国网电动汽车充电桩专用电卡，接驳TESLA随车带的J1772接口转接头实现充电。
国家电网充电桩为220V36A，每小时充电7.9kwh，可行驶35-45公里，从没电到完全充满需12小时左右。
特斯拉充电标准和国内充电标准
一、特斯拉充电标准概述特斯拉是一家知名的电动汽车制造商，其充电标准是特斯拉独有的一套技术规范。
特斯拉在全球范围内推广其独特的充电标准，并在一定程度上影响了电动汽车充电市场的发展。
特斯拉充电标准主要包括两种类型的充电插头，分别用于家庭充电桩和公共充电桩。
特斯拉充电标准的推广对于电动汽车的普及和发展起到了积极的促进作用。
二、特斯拉充电标准的特点1. 独特性：特斯拉充电标准是特斯拉公司自主研发的，与其他电动汽车制造商的充电标准存在差异。
2. 快速充电：特斯拉充电标准支持快速充电技术，可以大幅缩短电动汽车的充电时间，提高用户的充电效率。
3. 充电网络：特斯拉在全球范围内建设了大量的特斯拉超级充电站，为特斯拉车主提供便捷的充电服务。
三、国内充电标准的发展1. 国家标准推动：我国政府积极推动电动汽车充电标准的制定和推广，制定了一系列相关标准和规范，包括家用充电桩、公共充电桩、快充桩等。
2. 充电设施建设：国内各地积极建设充电设施，为电动汽车提供便捷的充电服务，促进电动汽车的普及和发展。
3. 充电标准的统一：国内正逐步统一充电标准，以便用户可以使用任何充电桩进行充电，提高用户的充电便捷性。
四、特斯拉充电标准与国内充电标准的比较1. 技术差异：特斯拉充电标准与国内充电标准存在一定的技术差异，主要表现在充电插头的设计和充电速度上。
2. 充电设施：特斯拉充电标准侧重于特斯拉车型的充电服务，而国内充电标准则服务于各种不同品牌的电动汽车。
3. 充电网络：特斯拉在全球范围内建设了大量的特斯拉超级充电站，而国内充电标准则主要是由各地政府和新能源汽车企业共同推动建设。
五、特斯拉充电标准在国内市场的影响1. 受限制：特斯拉充电标准在我国市场受到一定的限制，由于特斯拉充电标准与国内充电标准存在差异，使用特斯拉充电设施需要兼容转接头，使得充电过程稍显繁琐。
2. 形成竞争：特斯拉充电标准在国内市场与国内充电标准形成竞争关系，不同充电标准间的竞争也在一定程度上影响了电动汽车市场的发展。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
特斯拉的快充系统充电接口电路设计
11月份，有个朋友问我这个电路这块的内容，我这里一直没怎幺做，就电路设计部分来谈谈看这个是怎幺来弄的。
1）Model S/X
特斯拉的快充系统是比较有趣的，它的主要特点是可以把交流和直流从一个接口输入
复用其功率引脚和控制系统，其中交流控制器系统是通过动力总成
CAN（500kb）的连接进入的，而在直流充电时，采用一个快速充电
CAN（125kb）的私有网络，主要包含以下控制器，电池管理系统（BMS）和主充电器（主要负责对接外面的接口并把CAN的连接器建立起来）。
如下图所示:
图1 快充通信示意图
采用单线CAN的通信方式。