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新能源汽车充电控制(快慢原理)模式、接口标准

 公司总裁 2025-04-30

一、交流充电——慢充

交流充电:电网输入给车辆的交流电,220V AC单向电或380V AC三相电。

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交流慢充的工作原理


交流慢充系统通过慢充线束与交流充电桩或220V家用交流插座相连结,利用车载充电机OBC将220V的交流电高效转化为直流电,从而为电动汽车的动力电池进行持续且稳定的能量补充。
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Image交流慢充枪针脚功能解析

交流慢充枪的针脚设计,是充电系统中的另一大关键环节。它负责传递充电过程中的关键信号,确保充电流程的顺畅进行。每一根针脚都承担着特定的功能,如电源正负极、通信等,共同构成了复杂的充电交互网络。
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慢充系统的设计架构
慢充系统中,慢充桩通过慢充枪与车辆的慢充口连接,慢充桩的交流电通过慢充线束及车载充电机,将交流电转变为高压直流电,经过高压控制盒、直流母线为动力电池充电。同时,高压直流电还通过DC/DC转换器给低压蓄电池充电。
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慢充通常指的是使用交流充电桩进行充电,例如家用充电桩。其充电功率相对较低,因此充电速度较慢,一般需要6-8小时才能将电池充满。然而,这种充电方式的电流输出非常平稳,对电池的冲击非常温和。

二、直流充电——快充

1.快充系统的设计构架
在快充系统中,快充桩通过快充枪与车辆的快充口连接,快充桩的高压直流电通过快充线束,经过高压控制盒中的快充正、负极继电器,最后通过直流母线为动力电池充电。同时,高压直流电还通过 DC/DC转换器给低压蓄电池充电。
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2.快充系统的控制策略
进行快充时,由快充桩提供高压直流电为动力电池进行快速充电,快充控制策略为:
(1)将快充枪插入快充口中,充电桩通过充电连接确认线 CC1,确认快充枪插入到快充口中。
(2)快充桩向快充口提供 12V 低压电,通过快充唤醒线唤醒 VCU。93VCU 被唤醒后,VCU 通过充电连接确认线 CC2,确认快充桩已经连接。
(4)VCU 唤醒 BMS,VCU、BMS 与充电桩通过 CAN 线进行通讯。
(5)VCU 控制快充正、负极继电器吸合。
(6)快充桩的高压直流电通过PDU 进入到动力电池,给动力电池充电。同时,高压电通过 DC/DC 转换器给低压蓄电池充电。
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3.快充系统通讯原理
快充过程中,快充枪与快充口连接后,快充桩与车辆要建立通讯连接,具体流程如下:
1.快充桩通过充电连接确认线CC1 来确认快充枪插入到车辆的快充口中。
2.快充桩通过低压辅助电源 A+、A-为车辆供电,控制快充继电器闭合,之后通过快充唤醒线唤醒 VCU。
3.VCU 通过充电连接确认线CC2 确认车辆与快充桩连接完全。
4.VCU 唤醒 BMS,快充桩通过快充 CAN 线与 VCU 进行通讯,BMS 通过新能源 CAN 线与 VCU 进行通讯。
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一种是直流充电接口(9孔),直流充电不经过车载充电机,直接与电池对接,充电速率快,也叫快充。

一种是交流充电接口(7孔),交流充电时需要经过车载充电机,充电速率较慢,也叫慢充,我们目前的家用充电桩均为交流充电桩。

三、充电模式

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模式1——标准插座

模式2——带有交流电动汽车供电设备的标准插座

模式3——永久连接到交流供电网络的交流电动汽车设备

模式4——DC EV 供电设备


四、充电接口

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类型
端子
定义
适用
交流充电口
五孔
L1
交流充电相线1
美国、日本
N
交流充电N线
PP

Proximity Pilot

传输一个使得汽车能够监测到充电枪插头已经连接信号的接口

CP

Control pilot

传输模拟的 PWM 信号和基于电力线载波(PLC)的调制的接口

PE
保护地线
七孔
CP
Control pilot
欧盟、中国
PP
Proximity Pilot
N
交流充电N线
PE
保护地线
L1
AC 单相
L3
AC 三相
L2
AC 三相
直流充电口
九孔
S+
CAN总线
新国标
S+
CC1
充电连接确认
CC2
A+
低压辅助电源
A-
DC+
直流充电端子
DC-
PE
保护接地

 五孔:

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七孔:

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九孔:

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(1)中国

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GB/T20234-2006规定:

(1)交流额定电压不超过690V,频率50Hz,额定电流不超过250A;

(2)直流额定电压不超过1000V,额定电流不超过400A。

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(2)美国——五孔

(2)欧洲——Combo

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(3)日本——CHAdeMO——五孔

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