充电桩原理

电动汽车快速充电技术原理介绍

(2010-05-08 14:42:46)

电动汽车充电桩作为电动汽车的能量补给装置，其充电性能关系到电池组的使用寿命、充电时间。这也是消费者在购买电动汽车之前最为关心的一个方面之一。实现对动力电池快速、高效、安全、合理的电量补给是电动汽车充电器设计的基本原则，另外，还要考虑充电器对各种动力电池的适用性。图1所示为快速充电器的控制系统组成，该系统区别于传统充电器所采用的连续电流充电和脉冲电流充电方式，采用了智能化的变脉冲充电方式，即采用如图2所示的充电电流脉冲，包括充电脉冲T1间歇脉冲T2以及放电脉冲T3。

图3为典型的地面充电站中充电器的方案，该充电器由一个能将输人的交流电转换为直流电的整流器和一个能调节直流电功率的功率转换器组成，通过把带电线的插头插入电动汽车上配套的插座中，直流电能就输入蓄电池对其充电。充电器设置了一个锁止杠杆以利于插入和取出插头，同时杠杆还能提供一个确定已经锁紧的信号以确保安全。根据充电器和车上电池管理系统相互之间的通讯，功率转换器能在线调节直流充电功率，而且充电器能显示充电电压、充电电流、充电量和充电费用。这只是充电桩的基本原理，许多细节问题都应在实际应用中不断改进，已得到最便捷的使用方案。

原理结构

交流充电桩的电气原理如图3-15所示，分为落地式和壁挂式两种外形结构，如图3-16所示和3-17所示。

■功能特点

1）人机交互界面采用大屏幕LCD彩色触摸屏，充电可选择定电量、定时间、定金额、自动（充满为止）四种模式；显示当前充电模式、时间（已充电时间、剩余充电时间）、电量（已充电电量、待充电电量）及当前计费信息。

2）读卡器用于身份识别、记录电量消费信息。打印机用于消费票据打印。

3）完备的安全防护措施：

⏹紧急停止充电按钮；

⏹输出过流保护功能；

⏹输出漏电保护功能；

⏹自动判断充电连接器、充电电缆是否正确连接。当交流充电桩与电动汽车正确连接后，充电桩才能允许启动充电过程；当交流充

电桩检测到与电动汽车连接不正常时，立即停止充电；

⏹具有阻燃功能。

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■技术指标

1）环境条件

⏹工作温度：－20℃～＋50℃；

⏹相对湿度：5％～95％；

⏹海拔高度：≤2000米。

2）工作电源

⏹交流工作电压：220V±15％；

⏹交流工作频率：50Hz±1Hz；

⏹额定输出功率：3.5kW、7kW。

3）结构防护

⏹充电桩壳体坚固，防护等级IP54，结构上防止手触及带电部分。

⏹充电桩金属外壳和零件采用双层防锈处理，非金属外壳具有防氧化保护膜或进行防氧化处理。

⏹充电桩内部印制电路板、接插件进行防潮湿、防霉变、防烟雾处理，满足TH工作条件。

4）平均故障间隔时间：MTBF≥50000h。