新能源直流充電樁的工作原理及充電過程

在國家能源局發(fā)布的直流充電樁相關的行業(yè)標準《NB/T 33001-2010：電動汽車非車載傳導式充電機技術條件》中指出，直流充電樁基本構(gòu)成包括：功率單元、控制單元、計量單元、充電接口、供電接口及人機交互界面等。功率單元是指直流充電模塊，控制單元是指充電樁控制器。直流充電樁本身作為一種系統(tǒng)集成產(chǎn)品，除了 “直流充電模塊”和“充電樁控制器”這兩個組件構(gòu)成了技術核心之外，結(jié)構(gòu)設計也是整樁可靠性設計的關鍵點之一。 “充電樁控制器”屬于嵌入式硬件和軟件技術范疇，“直流充電模塊”則代表了電力電子技術在AC/DC領域的最高成就。

充電的基本過程是： 在電池兩端加載直流電壓，以恒定大電流對電池充電，電池的電壓漸漸地緩慢地上升，上升到一定程度，電池電壓達到標稱值，SoC達到95%（針對不同電池，不一樣）以上，繼續(xù)以恒壓小電流對電池充電?！半妷荷先チ?，但電量沒有充滿，就是沒有充實，如果有時間，可以改用小電流充實”。 為了實現(xiàn)這個充電過程，充電樁在功能上就需要有“直流充電模塊”提供直流電源;需要有“充電樁控制器”控制充電模塊的“開機、關機、輸出電壓、輸出電流”;需要有“觸摸屏”作為人機界面下發(fā)指令，通過控制器將“開機、關機、輸出電壓、輸出電流”等指令下發(fā)給充電模塊。從電氣層面理解的最簡充電樁只要有充電模塊，控制板和觸摸屏就可以了; 如果開機、關機和輸出電壓］輸出電流等指令在充電模塊上做成幾個鍵盤，那么一個充電模塊就可以對電池充電了。直流充電樁的電氣部分由主回路和二次回路組成。主回路的輸入是三相交流電，經(jīng)過輸入斷路器、交流智能電能 表之后由充電模塊（整流模塊）將三相交流電轉(zhuǎn)換為電池可以接受的直流電，再連接熔斷器和充電槍，給電動汽車充電。 二次回路由充電樁控制器、讀卡器、顯示屏、直流電表等組成。二次回路還提供“啟?！笨刂婆c“急?！辈僮?信號燈提供“待機”、“充電”與“充滿”狀態(tài)指示;顯示屏作為人機交互設備則提供刷卡、充電方式設置與啟停控制操作。