根據進入汽車電流種類不同,充電樁可分為交流充電樁和直流充電樁兩種.直流充電樁是固定安裝在電動汽車外、與交流電網連接,為電動汽車動力電池提供大功率直流電源的供電裝置.
直流充電樁的電氣結構及工作原理直流充電樁的輸入電壓采用三相四線380VAC(±15%),頻率50Hz,輸出可調的直流電,直接為電動汽車的動力電池充電.
直流充電樁采用三相四線制供電,可以提供足夠大的功率,輸出的電壓和電流調整范圍大(適用于乘用車和大巴車的電壓需求),可以實現快充.直流充電樁與交流充電樁的計量和通信及擴展計費功能類似,其電氣結構圖如下圖1所示:
直流充電樁工作原理:三相 380V 交流電經過EMC等防雷濾波模塊后進入到三相四線制電表中,三相四線制電表監控整個充電機工作時的實際充電電量.且根據實際充電電流及充電電壓的大小,充電機往往需要并聯使用,因此就要求充電機擁有能夠均流輸出的功能,充電機輸出經過充電槍直接給動力電池進行充電.
在直流充電樁工作時,輔助電源給主控單元、顯示模塊、保護控制單元、信號采集單元及刷卡模塊等控制系統進行供電.另外,在動力電池充電過程中,輔助電源給BMS系統供電,由BMS系統實時監控動力電池的狀態.
直流充電樁典型電源解決方案下面為比較典型的直流充電樁的電源解決方案,該方案只是簡單地畫出了一臺充電機的應用.在實際應用中,一臺充電機輸出的十幾千瓦的功率是不夠的,往往需要并聯3臺左右充電機,以滿足大電流輸出的要求.如下圖2所示:
供電說明:
電源部分中,首先需考慮大電流充電情況下BMS的輔助供電.在最新的國標中將此電源統一標定為12V10A的電源,且后續在BMS管理方面,乘用車與大巴車的BMS供電系統將統一標準.因此,此處推薦選擇具有主動式PFC功能的LI120-10B12輸出12V給BMS系統供電.
主控系統的電源部分,推薦LH40-10B24給HMI顯示屏以及繼電器供電.再通過K7812-500R3和K7805-500R3轉換為12V和5V分別給監控安防單元和MCU供電.
在通信部分中,本方案應用了三種通信,CAN通信、485通信和232通信.CAN通信連接了車載BMS、非車載充電機以及主控系統;485通信連接了刷卡模塊、電表等;顯示屏的串口通常采用232的通信方式.基于內部的點對點通信,有時也可采用非隔離的通信方式.
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