直流桩的五大模块工作原理介绍

直流桩的五大模块工作原理介绍
直流充电桩从外到内主要有5大模块分别是：直流桩外壳、直流充电枪、直流桩主控、直流桩充电模块和其他配套元件。

一. 直流桩外壳
充电桩外壳，主要作用是固定/保护内部元器件，其中壳体从上到倒下包含：指示灯、显示屏、刷卡器、急停按钮、外壳开关、空气过滤器和风扇。

1. 指示灯：指示整机运行状态，包含总电源、A枪和B 枪，如果总电源不亮说明电源有问题，A枪和B枪那个灯亮说明当前的枪处在那个状态。

2. 显示屏：显示屏可以控制整机运行，显示整机运行状体及参数。

3. 刷卡器：支持物理拉刷卡启动充电桩和对充电费用进行结算。

4. 急停按钮：当有紧急情况的时候可以按下急停按钮关闭充电桩。

5. 壳体开关：充电桩外壳的开关，开启后可进到充电桩内部。

6. 空气过滤器：打开壳体开关可以看到充电桩壳体内部有个空气过滤器，主要作用防尘。

7. 风扇：风扇的主要作用是散热，保护内部元件不会太热，一般在充电桩顶部。

二. 直流充电枪
充电枪主要作用连接汽车充电接口给汽车充电，直流桩充电枪按照目前新国标是9个孔。

在充电桩上主要包含三部分：充电枪接线座、充电枪和充电枪枪座。

1. 充电枪接线座：连接充电桩，固定充电枪线体，充电枪从此接到充电桩壳体。

2. 充电枪：连接充电桩和汽车充电口给汽车充电。

3. 充电枪枪座：充电枪在没有充电的情况下的放置处。

三. 直流桩主控
直流桩主控是直流充电桩的大脑或者心脏，控制整个充电桩的运营和数据。

3.1 充电桩主板的组成
1.微控制器（Microcontroller Unit，简称MCU）：是充电桩主板的核心处理器，负责控制整个充电桩系统的运行。

它集成了CPU、存储器（Flash和RAM）、计时器、定时器、ADC/DAC等功能模块，可以实现数据采集、信号处理、通讯控制等功能。

2.电源管理芯片（Power Management Integrated Circuit，简称PMIC）：负责对电源进行管理和监测。

它能够提供多种电压输出，保证系统在各种工作状态下的电源需求，同时还可以对电池进行充电和保护。

3.通讯接口芯片：用于实现充电桩与车辆、网络以及其他外设之间的通信协议，如CAN总线、RS232/485串口、以太网口等。

4.电源开关芯片（Power Switching IC，简称PSIC）：用于控制电源的开关，可以实现快速切换和精准控制。

5.变流器（Inverter）：将交流电转换为直流电，或者将直流电转换为交流电，实现电池和车辆之间的能量传输。

6.充电控制芯片：用于控制充电过程中的电流、电压、功率等参数，保证充电效率和安全性。

同时还可以实现动态调整充电速度和时间，并提供保护功能，如过载保护、短路保护、过温保护等。

7.显示器芯片（Display Driver IC，简称DDI）：用于控制显示屏的显示内容和格式，让用户可以清楚地了解充电桩的运行状态和充电数据。

3.2 充电桩主板工作原理
1.电源供应
充电桩主板需要一个可靠的电源来运行。

通常情况下，充电桩主板会使用交流电源，它可以通过插头连接到家庭或者商业电网上。

当然如果是在户外公共场所，也有可能是使用太阳能板等可再生能源。

2.控制电路
充电桩主板需要控制电路来确保充电桩正常工作。

控制电路通常由微处理器和其他逻辑元件组成。

微处理器是充电桩主板上最重要的组成部分，它可以处理并执行各种命令和指令，以确保充电过程的安全和可靠性。

3.通讯模块
充电桩主板还需要一个通信模块，用于与充电桩的用户界面、充电桩控制中心和其他设备进行通信。

通讯模块可以
使用传统的有线通讯方式，比如RS232，或者使用更现代的无线通讯方式，比如蓝牙或Wi-Fi等。

4.充电管理
充电桩主板需要管理充电过程。

它会在用户输入相关信息后，向电池发送充电请求，并在确认电池状态和需求后，控制充电桩的输出电压、电流等参数以确保充电安全并提高充电效率。

5.监测和故障检测
最后，充电桩主板需要监测充电桩的工作状态，并在出现故障或损坏时进行报告和修复。

它还可以记录使用日志，从而帮助维护人员分析问题并优化充电桩的性能。

四. 直流桩充电模块
充电桩充电模块主要作用是将交流电转直流电，同时根据汽车BMS系统给汽车电池输送指定的电流和电压给电池充电。

一个充电桩可以同时装多个充电模块，充电模块快是充电桩核心模块，在费用上也占据了充电桩70%。

4.1 充电桩充电模块组成
1.电源管理模块：负责对输入的电网电压进行变换和转换，将其变成适合给车辆充电的电能。

2.控制器：负责实现充电桩的各项功能，如开启/关闭充电、检测车辆状态、控制输出功率等。

控制器一般由微处理器、存储器、时钟等构成。

3.交流-直流转换器：将输入的交流电转换为直流电，供电给电动汽车充电。

这个部分也被称为整流器或者充电机。

4.滤波器：用于去除电源中的高频谐波，以确保输出的电能质量良好。

5.安全保护模块：包括过流保护、过热保护、漏电保护等，保证在充电过程中车辆和设备的安全。

6.通信模块：与后台互联网端通讯，支持用户使用手机APP或者公共充电桩刷卡等方式进行充电操作，同时还可以实现远程监控设备状态等功能。

7.传感器：部分充电桩可能配备传感器，用于检测车辆状态、温度、湿度等环境参数，以保证充电过程的顺利进行。

4.2 充电桩的工作原理
直流桩充电模块的工作原理是将交流电源转换为直流电源，并控制电流和电压以安全地充电电池，并监测充电状态和故障，最终与充电管理系统进行通信记录充电数据和监测充电过程。

1.1.输入电源转换：直流桩充电模块将交流电源转换为
直流电源，以便充电。

2.2. 电流控制：直流桩充电模块控制输出电流，以防止
过流和过热。

3.3.电压控制：直流桩充电模块控制输出电压，以确保
电池能够安全充电。

4.4.充电状态监测：直流桩充电模块监测电池的充电状
态，以便在电池达到所需充电水平时停止充电。

5.5.故障检测：直流桩充电模块监测充电过程中的故障，
例如电池过热或过充电，以确保充电过程安全。

6.6.通信控制：直流桩充电模块与充电管理系统进行通
信，以便记录充电数据和监测充电过程。

7.
五.其他配套元件
充电桩其他配套元件各个充电桩生产厂家不尽相同但主要作用都是保证充电桩充电过程的安全和数据采集等作用。

这里列举几个如下：
1.端子排：主要作用是接电线用。

2.电磁继电器：主要作用是电路切换控制装置。

3.直流电表：充电电量计算装置。

4.断路器：电路切换装置。

5.浪涌保护器：浪涌保护装置，主要作用防雷。

6.漏电保护器：切断及漏电保护装置。

7.辅助电源：辅助电源给主控单元、显示模块、保护控制单元、信号采集单元及刷卡模块等控制系统进行供电。

8.电磁继电器：电路切换控制装置。

9.熔断器：保护电路安全。