1、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。

　　2、充电桩充电方式

　　充电方式有恒电流充电和恒电压充电两种。

　　恒流充电法

　　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

　　充电电源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。

　　3、直流充电桩和交流充电桩的区别

　　直流充电桩：直流电动汽车充电站，俗称就是“快充”，它是固定安装在电动汽车外，与交流电网连接，可以为非车载电动汽车动力电池提供直流电源的供电装置。直流充电桩的输入电压采用三相四线AC380V±15%，频率50Hz,输出为可调直流电，直接为电动汽车的动力电池充电。由于直流充电桩采用三相四线制供电，可以提供足够的功率，输出的电压和电流调整范围大，可以实现快充的要求。

　　交流充电桩：交流电动汽车充电桩，俗称就是“慢充”，固定安装在电动汽车外、与交流电网连接，为电动汽车车载充电机(即固定安装在电动汽车上的充电机)提供交流电源的供电装置。交流充电桩只提供电力输出，没有充电功能，需连接车载充电机为电动汽车充电。相当于只是起了一个控制电源的作用的。

　　两者的区别：简单来说，交流充电桩需要借助车载充电机来充电，直流快速充电桩不需要这个设备。二者在充电速度上差别较大，一辆纯电动汽车(普通电池容量)完全放电后通过交流充电桩充满需要8个小时，而通过直流快速充电桩仅需要2到3个小时。交流充电桩给电动汽车的充电机提供电力输入，由于车载充电机的功率并不大，所以不能实现快速充电。直流快速充电桩是固定安装在电动汽车外、与交流电网连接，可以为非车载电动汽车的动力电池提供直流电源的供电装置，直流充电桩可以提供足够的功率，输出的电压和电流调整范围大，可以实现快充的要求。

　　直流充电桩的工作原理/状态

　　图1 直流充电示意图

　　如上图，直流充电桩输出由9根线组成，分别是：

　　直流电源线路：DC+、DC-;设备地线：PE;充电通信线路：S+、S-;充电连接确认线路：CC1、CC2;低压辅助电源线路：A+、A-。

　　直流充电桩就是通过这9根线给电动汽车进行充电，其具体的充电模型如下：

　　我们可以看到左边是非车载充电机(即直流充电桩)，右边是电动汽车，二者通过车辆插座相连。图3中的S开关是一个常闭开关，与直流充电枪头上的按键(即机械锁)相关联，当我们按下充电枪头上的按键，S开关即打开。而图3中的U1、U2是一个12V上拉电压，R1~R5是阻值约1000欧的电阻，R1、R2、R3在充电枪上，R4、R5在车辆插座上。

　　车辆接口连接确认阶段：

　　当我们按下枪头按键，插入车辆插座，再放开枪头按键。充电桩的检测点1将检测到12V-6V-4V的电平变化。一旦检测到4V、充电桩将判断充电枪插入成功，车辆接口完全连接，并将充电枪中的电子锁进行锁定，防止枪头脱落。

　　直流充电桩自检阶段：

　　在车辆接口完全连接后，充电桩将闭合K3、K4，使低压辅助供电回路导通，为电动汽车控制装置供电(有的车辆不需要供电)(车辆得到供电后，将根据监测点2的电压判断车辆接口是否连接，若电压值为6V，则车辆装置开始周期发送通信握手报文)，接着闭合K1、K2，进行绝缘检测，所谓绝缘检测，即检测DC线路的绝缘性能，保证后续充电过程的安全性。绝缘检测结束后，将投入泄放回路泄放能量，并断开K1、K2，同时开始周期发送通信握手报文。

　　充电准备就绪阶段：

　　接下来，就是电动汽车与直流充电桩相互配置的阶段，车辆控制K5、K6闭合，使充电回路导通，充电桩检测到车辆端电池电压正常(电压与通信报文描述地电池电压误差≤±5%，且在充电桩输出最大、最小电压的范围内)后闭合K1、K2，那么直流充电线路导通，电动汽车就准备开始充电了。

　　充电阶段：

　　在充电阶段，车辆向充电桩实时发送电池充电需求的参数，充电桩会根据该参数实时调整充电电压和电流，并相互发送各自的状态信息(充电桩输出电压电流、车辆电池电压电流、SOC等)。

　　充电结束阶段：

　　车辆会根据BMS是否达到充满状态或是受到充电桩发来的“充电桩中止充电报文“来判断是否结束充电(非正常条件在后续文章进行介绍)。满足以上充电结束条件，车辆会发送“车辆中止充电报文“，在确认充电电流小于5A后断开K5、K6。充电桩在达到操作人员设定的充电结束条件，或者收到汽车发来的”车辆中止充电报文“，会发送”充电桩中止充电报文”，并控制充电桩停止充电，在确认充电电流小于5A后断开K1、K2，并再次投入泄放电路，然后再断开K3、K4。

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