大功率电动汽车充电机(快速充电模式)的结构框图如下图所示,通过三相电网输入交流电,经过三相桥式不可控整流电路整流变成直流电,滤波后提供给高频DC-DC功率变换器,功率变换器经过直直变换输出需要的直流,再次滤波后为电动汽车动力蓄电池充电。
1、充电原理:充电桩牢牢固定在地面上,采用充电接口为电动汽车的充电机用传导方式提供交流电能,具有通讯安全防护等功能。电动汽车蓄电池放电后,用直流电按与放电电流相反的方向通过蓄电池,使它恢复工作能力,这个过程称为蓄电池充电。
2、充电桩充电方式分为恒电流充电和恒电压充电两种。
恒流充电法是用调整充电装置输出电压或改变与蓄电池串联电阻的方法,保持充电电流强度不变的充电方法。控制方法简单,但由于电池的可接受电流能力是随着充电过程的进行而逐渐下降的,到充电后期,充电电流多用于电解水,产生气体,使出气过甚,因此,常选用阶段充电法。
恒压充电法的电压在全部充电时间里保持恒定的数值,随着蓄电池端电压的逐渐升高,电流逐渐减少。与恒流充电法相比,其充电过程更接近于最佳充电曲线。用恒定电压快速充电,由于充电初期蓄电池电动势较低,充电电流很大,随着充电的进行,电流将逐渐减少,因此,只需简易控制系统。
电动汽车中慢速充电原理:
所谓快速充电桩原理的慢速充电通常被称为家用交流充电。使用交流充电桩。基于现有的住宅供电系统(单相220 v或三相380 v )快速充电桩原理,使用5 - 10 kw功率水平的充电器(实际上快速充电桩原理,它是一个AC - DC转换器快速充电桩原理,输出电压不一定低)将AC转换成DC并对汽车中的电池充电。这种充电器可以是垂直交流充电堆,也可以是较小的汽车充电堆。这种充电方式,最好使用低功率,充电速度不需要很快,一般5到8小时就可以完全充满,这样用户或电池线负载不会造成太大压力。如果可以安装和选择一个定时器用于耗电槽,它不仅会影响电网,还会降低用户的成本。这也将是未来推广收费基础设施的最重要部分。
快速充电原理:
所谓的快速充电使用大功率直流充电桩,通常安装在公共场所,如停车场、酒店、充电站等。目的是使要充电的车辆在短时间内( 1 - 2h )补充50 - 60 %的电能。目前,特斯拉的超快速充电可以在20分钟内补充50 %的电能。可是目前,电池技术包括电池管理系统的平衡技术,特别是散热技术,远远没有达到快速充电桩原理我们的预期要求。
拓展资料
电动汽车(BEV)是指以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶,符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小,其前景被广泛看好,但当前技术尚不成熟。
工作原理:蓄电池——电流——电力调节器——电动机——动力传动系统——驱动汽车行驶。
参考资料百度百科_电动汽车
一、充电桩充电原理
充电桩固定在地面,利用专用充电接口,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,具有相应的通讯、计费和安全防护功能。市民只需要购买IC卡并充值,就可以使用充电桩为汽车充电了。
电动汽车蓄电池放电后,用直流电按与放电电流相反的方向通过蓄电池,使它恢复工作能力,这个过程称为蓄电池充电。蓄电池充电时,电池正极与电源正极相联,电池负极与电源负极相联,充电电源电压必须高于电池的总电动势。
快充系统的组成
电动汽车快充系统的组成如下图所示,主要由直流快充桩、快充口、高压控制盒、动力电池总成、整车控制器VCU、动力电池高压线束等组成。通信使用CAN总线方式,整车控制器VCU、动力电池管理系统BSM是主要的通信单元,检测各部件的状况。
如下所示是高压控制箱,主要是把输送进来的高压直流电分配给动力电池,其内部有PTC控制版、DC/DC熔断器和快充继电器等,用于对用电设备起到保护和断电作用。而整车控制器VCU是该系统的主要控制模块,主要用于判断充电接口的连接是否正确和控制内部充电电路和部件。
对于快充口来说,现在的直流接口使用的是九针设计,充电口针脚定义如下图所示,其中S+是充电通信CAN H,S-是充电通信CAN L,CC1和CC2是充电电路连接确认信号,Dc+是直流电源正极,DC-是直流电源正极,PE是搭铁,A+是低压辅助电源正极,A-是低压辅助电源正极。但是要注意的是这个标准是快速充电桩原理我们国家车企所适用的,但是不一定适用于一些外国品牌车型,也就是说这些车型有可能无法使用国内的充电桩进行充电。
快充是如何工作的?
如下图所示是快充接口的原理图,当接上快速充电口的时候,充电桩先通过CC1的电压状态确认枪头的连接情况,看是否牢固,然后车辆控制器VCU通过CC2电路电压确认枪头的连接情况,如果这两个点检测到的电压符合要求后,然后充电桩通过A+端子输出12V的低压辅助电压给车辆控制器VCU,当两者身份相符的条件下,车辆控制器VCU控制K5、K6正负继电器闭合,充电桩控制K1、K2正负继电器闭合,那么这时候充电就开始快速充电桩原理了,一般充电的电流为150~400A。
在充电的过程中,充电桩根据VCU发送的电池状态来调整充电的电压和电流。当VCU检测到电池充满电或者充电桩发出中止充电信号时,断开K1、K2、K5、K6,充电截止,断开K3、K4,充电完成。
S+、S-是充电桩与整车控制装置的充电通信,网络通信速度是250kb/s。通信方式以充电报文的形式对充电过程中的数据传输进行控制,相关的充电数据实时的传输到CAN总线上,与其快速充电桩原理他的控制单元进行数据交换。在CAN H和CAN L的线路上分别串联了一个120欧姆的电阻,当不能通信时可以测量快充口上S+、S-之间的电阻,正常情况是60欧姆。
使用快充的注意事项
其实使用快充充电并不是很快,因为电量充到80%后充电电流会变小,充到满电的时间会比较长一点,而且经常使用快充会影响到电池的使用时间,所以大家要合理使用充电的方式。还有就是在电动车使用的过程中,当电池电量剩下30%的时候就进行充电,否则会造成电池过渡用电的情况,充电的时候尽量使用自动充电模式。