汽车快充系统原理
基于电动汽车充电系统的几点分析
NEW ENERGY AUTOMOBILE | 新能源汽车时代汽车 基于电动汽车充电系统的几点分析刘忠明贵州电子信息职业技术学院 贵州省凯里市 556000摘 要： 随着《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》等相关文件的出台，进一步表明国家对加速发展电动汽车这一行业的决心，充电系统是电动汽车核心技术之一，它能够把外部的电能通过化学反应的方式储存在电池内部，以备车辆使用，而往往充电时间主要取决于充电机功率的大小，功率越大充电时间越短反之俞长。
本文主要以比亚迪E5车型为对象，分别从充电系统的构成、充电枪电子锁、慢充控制策略、充电失效几个方面进行简要阐述分析，以供学习参考使用。
关键词：电动汽车 充电系统 比亚迪E51 充电系统的构成1.1 结构构成纯电动汽车的充电系统主要由车外的充电设施及车上的车载充电两大部分组成，车外部分主要包含直、交流充电桩，充电线束，充电枪以及随车充电宝组成，而车载充电装置主要由直、交流充电口、车载充电机OBC、高压分线盒、高压线束、动力电池、电池管理系统BMS以及接触器等组成。
1.2 充电流程电动汽车充电方式可分成直流充电和交流充电两种，常用的交流充电桩功率为3.5KW、7KW，而直流充电桩功率为高达30KW-120KW，两者的充电流程也各有所异。
如图1图中主正、主负继电器位于动力电池包内。
预充接触器，直、交流充电接触器，主接触器位于高压电控总成箱内，它们均由BMS控制，当车辆进行快速充电时，充电电流流径：充电桩→快充口→直流充电接触器+→正极继电器→动力电池→负极接触器→直流充电接触器-→充电口→充电桩。
慢充充电电流流径：充电桩→慢充口→车载充电机OBC→熔断器→正极接触器→动力电池→负极接触器→OBC →慢充口→充电桩。
图1 比亚迪E5车载充电系统构成双路电高压电控总成ＢＭＳ交流充电接触器主接触器预充电阻2 充电枪电子锁2.1 电子锁机械原理充电电子锁是为防止充电过程中充电枪意外松动、脱落造成触电、车辆财产安全隐患，而在充电前必须锁止的一道堡垒。
任务2 电动汽车充电系统组成与充电原理
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任务2 电动汽车充电系统组成与充电原理
充电系统的组成
4、高压配电箱(PDU) 高压配电箱是新能源汽车集中高压配电设备，是动力电池与各高压设备的电源和信号传递的桥梁 ，如图5-2-6所示。
图5-2-6 北汽EV160的高压配电盒
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任务2 电动汽车充电系统组成与充电原理
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任务2 电动汽车充电系统组成与充电原理
充电系统工作原理
2)设定参数 (1) 在电动汽车和供电设备建立电气连接及车载充电机完成自检后，通过测量图6. 16中检测点2的 PWM信号确认充电额定电流值；车载充电机给电动汽车控制装置发送充电感应请求信号，同时或延 时后给车辆控制装置供电；根据充电协议进行信息确认，若需充电则电动汽车控制装置发送需充电报 文并控制充电接触器闭合，车载充电机按所需功率输出。 (2) 车辆控制装置通过判断图6.16中检测点2的PWM信号占空比确认供电设备当前能提供的最大 充电电流值；车辆控制装置对供电设备、充电连接装置及车载充电机的额定输入电流值进行比较，将 其最小值设定为车载充电机当前最大允许输入电流；当判断充电连接装置已完全连接，并完成车载充 电机最大允许输入电流设置后，车辆控制装置控制图6.17中K1、K2闭合，车载充电机开始对电动汽 车进行充电。
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chademo控制原理
chademo控制原理全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：CHADEMO（CHAdeMO）是一种电动汽车充电标准，它是由日本汽车制造商三菱、日产、丰田和日本电力公司共同开发的。
CHADEMO技术基于直流快充技术，可以让电动汽车在短时间内快速充电，从而提高电动汽车的充电效率和便利性。
本文将介绍CHADEMO控制原理，帮助读者更好地了解这一技术。
一、CHADEMO控制原理概述CHADEMO充电系统由三个主要部分组成：电动汽车端、快充站端和通信系统。
电动汽车端包括充电接口和车载充电控制器；快充站端包括充电机和充电站控制器；通信系统负责实现电动汽车和快充站之间的通信。
CHADEMO控制原理可以简单概括为以下几个步骤：1. 插头连接：当电动汽车停靠在快充站上时，驾驶员将充电插头插入电动汽车的充电接口，完成物理连接。
2. 通信协商：电动汽车端和快充站端的通信系统开始进行协商，确定充电参数和通信协议。
通信系统可以通过CAN总线或者PLC等通信方式进行数据传输。
3. 充电过程控制：快充站控制器根据电动汽车的需求和电网条件，调节充电机的输出功率和电流，确保充电过程稳定可靠。
充电过程中，控制器会实时监测充电机的状态和电动汽车的电池情况，并根据需要进行调整。
4. 充电结束处理：当电动汽车的电池充满或者达到设定的充电时间时，快充站控制器会停止充电机的工作，并通知电动汽车端结束充电，驾驶员可以拔出充电插头，完成充电过程。
1. 交流-直流转换：CHADEMO充电系统采用直流快充技术，充电机需要将电网提供的交流电转换为直流电，然后输送给电动汽车的电池。
充电机内部的整流器和逆变器可以完成这一功能，确保充电效率和稳定性。
4. 充电安全保护：CHADEMO充电系统还包括多种安全保护功能，如过流保护、过压保护、过温保护等，确保充电过程安全可靠。
当系统出现异常情况时，控制器会立即停止充电机的工作，并通知电动汽车端进行处理，避免事故发生。
pd快充工作原理
pd快充工作原理宝子们，今天咱们来唠唠这个超酷的PD快充的工作原理。
你知道吗，咱们现在的生活那叫一个快节奏，手机、平板啥的就像我们的小跟班，时刻不离身。
可是这些设备要是没电了，那可就像小跟班罢工了一样，急死人。
这时候PD快充就像超级英雄一样闪亮登场啦。
PD快充呢，它全名叫USB - Power Delivery，这名字听起来是不是就很有科技感？其实它的原理也很有趣呢。
咱先从电压和电流说起。
普通的充电呢，就像是涓涓细流慢慢地给电池这个小水库注水。
而PD快充就不一样啦，它像是开了个大水管直接往水库里猛灌。
PD快充能够灵活地调整电压和电流。
它有一套聪明的小脑袋，也就是协议芯片。
这个协议芯片就像是一个超级指挥官，在充电设备和被充电设备之间跑来跑去传递消息。
比如说你的手机支持PD快充，充电器也支持，这时候这个协议芯片就开始工作啦。
它会先互相打招呼，告诉对方自己能做些什么。
就像两个人见面先自我介绍一样，充电器说：“嗨，手机老弟，我能提供好几种不同的电压和电流组合哦，你看你需要哪种呀？”手机呢，就会回答：“大哥，我现在电量低，你给我来个高功率的充电组合吧。
”然后呢，充电器就会根据手机的需求调整电压和电流。
有时候它会把电压调得高高的，电流也适当加大。
这就好比是给汽车加油的时候，加大油门，油就呼呼地往油箱里灌。
不过呢，这里面可都是有严格控制的，可不能乱来。
因为电池就像个小宝贝，要是电压电流太猛了，就像给小宝贝吃太多东西，会把它撑坏的。
所以这个协议芯片就一直在旁边监督着，确保一切都在安全的范围内。
而且呀，PD快充的充电器里面的电路设计也很厉害。
它就像是一个精心打造的高速公路系统。
普通的充电器电路可能就是小土路，电流在里面走得慢吞吞的。
PD快充的电路就像是高速公路，又宽又平坦，电流在里面可以快速地奔跑。
这个电路能够高效地把从插座那里接收到的电能转化成适合手机或者其他设备充电的电能。
再说说被充电的设备这边。
手机或者平板里面也有自己的一套充电管理系统。
快充充电器原理
快充充电器原理
快充充电器是一种高功率快速充电设备，它利用特殊的技术和
电路设计，实现电池快速充电。快充充电器的原理主要有以下
几个方面：
1. 变压器和电流控制器：快充充电器采用特殊的变压器和电流
控制器，能够实现高效率的能量传输。变压器将输入电源的电
压转换为适合电池快速充电的电压，而电流控制器则控制充电
电流的大小，确保电池能够以较高的电流进行快速充电。
2. 智能识别芯片：快充充电器通常配备了智能识别芯片，能够
自动识别连接的设备的充电能力，并通过调整充电电流来实现
最优化的充电。这样，无论是低容量的设备还是高容量的设备，
都能够以最快的速度进行充电。
3. 温度管理系统：快充充电器还配备了温度管理系统，能够实
时监测电池的温度，并根据需要进行温度调整。当电池温度过
高时，充电器会自动降低充电电流，以保护电池的安全性。
4. 多重安全保护机制：为了确保充电的安全性，快充充电器还
采用了多重安全保护机制，如过流保护、过压保护、短路保护
等。这些保护机制能够在异常情况下自动切断充电，防止电池
和设备受到损坏。
综上所述，快充充电器通过特殊的技术和电路设计，利用变压
器和电流控制器实现高效率的能量传输，配备智能识别芯片和
温度管理系统来实现最优化的充电，同时还具备多重安全保护
机制。这些原理共同作用下，使得快充充电器能够在短时间内
为电池充电，提高充电效率，为用户提供快速而安全的充电体
验。
纯电动汽车构造原理与检测项目6充电系统
（2）慢速充电系统工作过程
交流充电桩（或家用16A供电插座）提供的交流电经车载充电机整流、滤 波、升压后转换为高压直流电压，通过高压控制盒连接到动力电池，慢速充 电系统工作原理如图所示。 （1）交流供电 （2）充电唤醒 （3）BMS检测充电需求 （4）BMS发送充电指令 （5）充电过程 （6）停止充电
任务6.1 充电系统概述
2. 电动汽车充放电速率的表示方法
（1）C率 C率又称倍率，是指电池在规定时间内放出其额定容量时所需要的 电流值，即：C率=充放电电流（A）/额定容量（A·h）其数值为电池额定容量 的倍数。例如：额定容量为100 A·h的电池用20A放电时，其放电倍率为0.2C。 电池放电C率是表示放电快慢的一种量度。所用的容量1小时放电完毕，称为1C 放电；5小时放电完毕，则称为1/5=0.2C放电。 （2）时率又称小时率，是电池以一定的电流放完其额定容量所需要的小时数， 即时率（h）=电池的额定容量（A·h）/规定的充放电电流（A），充放电时间 表示的充放电速率。例如：电池额定容量为C20=12 A·h，则表示电池应以 12/20=0.6A的电流放电，连续达到 20h者即为合格。
交流充电桩采用传导方式为具有车载充电机的电动汽车提供交流电能，提供人 机操作界面和交流充电接口，并具备相应保护功能的专用装置，如图所示。交 流充电桩可应用在各种大、中、小型电动汽车充电站中。其特点是充电功率较 小，电池充电时间较长，可充分利用低谷时段充电。
2. 慢速充电接口
慢 速 充 电 接 口 适 用 于 电 动 汽 车 传 导 充 电 使 用 ， 其 接 口 功 能 定 义 执 行 国 家 标 准 G BT 2 0 2 3 4 . 2 2015《电动汽车传导充电用连接装置》规定。
任务6.1 充电系统概述
电动汽车充电系统技术原理与解析
这些标准定义充电方法、通信标准和插头插座等。不同的标准的充电设施无 法完全兼容。
Page 12
充电桩国家标准
LOGO
电动车辆传导充电系统 一般要求 (GB/T 18487.1-2015) 2011
电动汽车传导充电用连接装置 第1部分:通用要求 (GB/T 20234.1-2015) 2011
电动汽车传导充电用连接装置 第2部分:交流充电接口 (GB/T 20234.2-2015) 2011
电动汽车传导充电用连接装置 第3部分:直流充电接口 (GB/T 20234.3-2015) 2011
桩体包括外壳和人机交互界面； 电气模块包括接触器、控制引导电路、充电插座、电缆转接端子排、安
全防护装置等。
刷卡 触摸屏 计量
交流充电桩 （桩体，电气模块）
网络功能 LAN/WIFI/2G/3G/4G
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功能需求
LOGO
人机交互功能
充电桩应能显示或借助外部设备显示各状态下的相关信息，显示字符应 清晰、完整，没有缺损现象，不应依靠环境光源即可辨认。
Charge mode 4
LOGO
IEC-2 Europe
GB China mainland
充电模式2 和3 : AC 充电 充电模式 4 : DC 充电
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充电插座
IEC-1 North America
AC
IEC-2 Europe
LOGO GB China mainland
DC
新能源汽车交流充电的原理
新能源汽车交流充电的原理新能源汽车交流充电的原理是利用交流电源进行车辆的充电。
以下是关于新能源汽车交流充电原理的详细解释。
一、交流充电简介交流充电即交流电源充电，是指以交流电为能源，通过电源转换器将电能转换为直流电来为车辆充电。
交流充电可以通过家庭电网、公共充电桩或特殊充电设备等途径进行。
二、交流充电的主要原理交流充电主要通过交流电转换为直流电，然后将直流电输送到电动汽车的电池中进行充电。
其主要技术流程如下：1. 交流电源输入交流充电的第一步是将交流电源接入充电设备。
一般情况下，交流电源来自家庭电网或公共充电桩。
交流充电设备的输入端应有相应的电源连接头，以接入交流电源。
2. 交流电转换为直流电接入交流电源后，充电设备中的一个重要部分是电源转换器。
电源转换器负责将输入的交流电转换为直流电，以供电动汽车进行充电。
电源转换器一般采用整流装置，将输入的交流电转换为直流电。
3. 控制和保护装置充电设备还需要有相应的控制和保护装置，以确保充电过程的顺利进行和充电设备的安全运行。
例如，充电设备应具备电流调节功能，以根据车辆电池的充电状态和电池管理系统的要求，动态调整充电电流。
此外，还应设有过压保护、过流保护等保护功能，以保证充电设备和电动汽车的安全。
4. 输送直流电到电动汽车的电池中充电设备将转换后的直流电输送到电动汽车的电池中进行充电。
为了提高充电效率，减少能量损失，充电设备和电动汽车之间应有适当的电能传输路径，如充电线缆。
5. 充电结束和断电保护当电动汽车充电完毕时，充电设备应及时检测到充电完成的信号，并停止向电动汽车输送直流电。
此外，应采取必要的断电保护措施，以确保充电设备和电动汽车的安全。
三、交流充电的优缺点交流充电的优点主要包括：1. 充电设备成本相对较低：由于交流电能来源广泛，且交流电源转换器技术成熟，交流充电设备的制造成本相对较低。
2. 充电站设备建设成本低：相比直流快充设备，交流充电站的建设成本更低，因此可以更便宜地布局和建设充电基础设施。
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汽车快充系统原理
汽车快充系统是一种关键的技术，它能够为电动汽车提供快速而有效的电池充电。
基本原理是通过高功率直流电源将电能传输到电动汽车的电池中。
汽车快充系统主要由以下几个关键组成部分构成：电源、充电控制器和电池。
首先，电源是整个系统的起点，通常使用大功率直流电源，如电网或专门设计的充电站。
这些电源能够提供所需的高电压和大容量电流。
其次，充电控制器是系统的核心部分，主要负责管理和调节电功率的输出。
当汽车连接到充电器时，充电控制器会检测电池状态，根据需要调整输出电流和电压。
充电控制器还能保证电能以最高效率传输到电池中，并监测充电过程中的温度和安全性。
最后，电池是接收电能并储存的部分。
电池通常是锂离子电池，因为它们具有高能量密度、重量轻和长寿命等特点。
当电能传输到电池中时，它们会将电能转化为化学能，以便后续使用。
从整体上来看，汽车快充系统的工作原理可以简化为以下几个步骤：
1. 插入连接器：驾驶员将电动汽车的充电插头插入充电器连接器中，确保连接器安全而稳定地连接到电动汽车的充电端口。
2. 通电准备：充电控制器检测到充电连接后，会进行认证和检查操作。
这些操作包括验证电池状态、检查充电器和电动汽车之间的连接状态，并准备电源供电。
3. 电源供电：在经过认证和检查之后，充电控制器会将电源电能传输到电动汽车的电池中。
根据电池的状态和充电需求，充电控制器决定输出的电流和电压，并将电能传输到电池中进行储存。
4. 监测和调节：充电控制器会不断监测充电过程中的电池温度、电流和电压等参数。
如果检测到异常情况，如过热或过充电，充电控制器会立即采取相应的措施，以确保充电过程的安全性和高效性。
5. 充电完成：一旦电池充满电或达到用户设定的充电需求，充电控制器会停止电能的传输，并通知驾驶员充电已经完成。
此时，驾驶员可以断开充电连接器，电动汽车便可以继续使用了。
汽车快充系统的原理是基于高功率直流电源传输电能到电动汽车的电池中。
通过充电控制器对能量的管理和调节，能够实现电池的快速充电，并确保充电过程的安全和高效。
这种系统的应用为电动汽车的使用提供了便利和可行性，推动了电动汽车的发展和普及。