江磊江磊 工学博士工学博士/讲师讲师 上海工程技术大学上海工程技术大学 汽车工程学院汽车工程学院 2015-11 充电桩简介充电桩简介 Page 2 LOGO 充电桩定义充电桩定义 充电桩其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，充电桩其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁， 安装于公共建筑（公共楼宇、商场、公共停车场等）和居民小区停车安装于公共建筑（公共楼宇、商场、公共停车场等）和居民小区停车 场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电 。 充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为 电动汽车充电。电动汽车充电。 充电桩一般提供常规充电和快速充电两种充电方式，人们可以使用特充电桩一般提供常规充电和快速充电两种充电方式，人们可以使用特 定的充电卡在充电桩提供的人机交互操作界面上刷卡使用，进行相应定的充电卡在充电桩提供的人机交互操作界面上刷卡使用，进行相应 的充电方式、充电时间、费用数据打印等操作，充电桩显示屏能显示的充电方式、充电时间、费用数据打印等操作，充电桩显示屏能显示 充电量、费用、充电时间等数据充电量、费用、充电时间等数据 Page 3 LOGO 充电桩国家标准充电桩国家标准 电动汽车传导充电用连接装置电动汽车传导充电用连接装置 第第1部分部分:通用要求通用要求 (GB 20234.1-2011-1) 2015 电动汽车传导充电用连接装置电动汽车传导充电用连接装置 第第2部分部分:交流充电接口交流充电接口 (GB 20234.1-2011-2) 2015 电动汽车传导充电用连接装置电动汽车传导充电用连接装置 第第3部分部分:直流充电接口直流充电接口 (GB 20234.1-2011-3) 2015 电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议 (GB 27930-2011) 2015 Page 4 LOGO 充电桩行业标准充电桩行业标准 NB/T33008.1-2013 电动汽车充电设备检验试验规范第电动汽车充电设备检验试验规范第1部分部分;非车载非车载 充电机充电机 NB/T 33001-2010 电动汽车非车载传导式充电机技术条件电动汽车非车载传导式充电机技术条件 NB/T33008.2-2013 电动汽车充电设备检验试验规范第电动汽车充电设备检验试验规范第2部分：交流部分：交流 充电桩充电桩 NB/T 33002-2010 电动汽车交流充电桩技术条件电动汽车交流充电桩技术条件 Page 5 LOGO 交流充电桩交流充电桩 分类分类 基本组成：控制器引导电路，漏电保护电路，过流过压保护电路，继基本组成：控制器引导电路，漏电保护电路，过流过压保护电路，继 电器（接触器），防雷模块电器（接触器），防雷模块 分类分类 单枪单枪 双枪双枪 容量分类容量分类 16A 220V 32A 220V 63A 380V Page 6 LOGO 交流充电桩内部结构交流充电桩内部结构 Page 7 LOGO 交流充电桩样机图片交流充电桩样机图片 Page 8 LOGO 直流充电桩直流充电桩 直流充电桩基本介绍直流充电桩基本介绍 电气结构组成电气结构组成 充电模块基本结构组成充电模块基本结构组成 整体工作流程整体工作流程 Page 9 LOGO 充电桩定义充电桩定义 充电桩从功能上可以定义为给充电桩从功能上可以定义为给 电动汽车充电的装置。电动汽车充电的装置。 分类（按接口类型）：分类（按接口类型）： 交流交流 直流直流 充电桩基本介绍充电桩基本介绍 交流充电桩直流充电桩汽车交流交流高压配电盒车载充电机 交流直流电池充电桩电网 充电桩应用示意图充电桩应用示意图 Page 10 LOGO 直流充电桩介绍直流充电桩介绍 直流充电桩是通过内部直流充电桩是通过内部AC-DC充电模块，将交流电转换成直流，给电动汽车内的充电模块，将交流电转换成直流，给电动汽车内的 动力电池进行充电。动力电池进行充电。 功率等级功率等级 单枪单枪 30KW / 60KW 双枪双枪 120KW （60KW + 60KW） 输出电压等级输出电压等级 200-450VDC 乘用车乘用车 300-750VDC 商用车商用车 200-750VDC 通用型通用型 直流充电桩基本介绍直流充电桩基本介绍 Page 11 LOGO 直流充电桩样机图片直流充电桩样机图片 Page 12 LOGO 直流充电桩内部电气结构直流充电桩内部电气结构 充电模块熔断器 200-750VDC+DC-A+A-直流绝缘检测计量 模块 TH-IM-DC-MRS485CAN+CAN-CCPE辅助电源继电器主继电器触摸屏急停RS232CAN(+-)ABC散热风扇 （AC220/DC12/DC24）开关电源NES-200-12充电电源故障熔断器控制器防雷 4P/40KA空开：100A或125A面板指示灯三相智能电表CAN+刷卡模块RS232CAN-开关电源 NES-120-24智能电表RS485通信模块RS232急停信号风扇控制I/OUVWNPE电压采集组成部分：组成部分： 充电模块 主控制器 绝缘检测模块 智能电表 刷卡模块 通信模块 空气开关 主继电器 辅助开关电源 直流充电桩内部电气结构图直流充电桩内部电气结构图 Page 13 LOGO 充电桩案例分析充电桩案例分析 主控制器主控制器 触摸屏触摸屏 刷卡模块刷卡模块 智能电表智能电表 空气开关空气开关 充电模块充电模块 主继电器主继电器 熔断器熔断器 辅助电源辅助电源 进线进线 正面正面 背面背面 防雷模块防雷模块 Page 14 LOGO 直流充电模块原理介绍直流充电模块原理介绍 控制板APFCCAN通 信模块UVWPEDC-ACAC-DC辅助 电源故障处理直 流 输 出DC-DC变压器组成部分：组成部分： PFC 功率因数模块 DC-AC逆变模块 高频变压器 AC-DC整流模块 控制模块 CAN通信控制模块 保护电路 直流充电模块内部功能结构图直流充电模块内部功能结构图 技术指标：技术指标： 额定功率 输入电压范围 输出电压范围 最大输出电流 效率 功率因数 15kw充电模块充电模块 Page 15 LOGO 充电桩控制流程充电桩控制流程 充电控制流程充电控制流程 授权授权 物理链接物理链接 握手握手 配置配置 充电充电 充电结束充电结束 故障处理故障处理 开始授权插枪到汽车辅助电源上电检测充电枪物理 连接完成？BMS握手通信BMS继电器闭合反接检查？内部充电模块初始化BMS充电参数交互实时更新模块充电参数充电完成？关闭充电模块 断开继电器结束故障？NN故障处理YY故障处理故障处理Page 16 LOGO 桩的设计流程桩的设计流程 前期功能调研前期功能调研 样机设计样机设计 机壳机壳 电气结构电气结构/线束图线束图 控制器硬件和软件控制器硬件和软件 样机初步调试样机初步调试 发现问题，改进样机发现问题，改进样机 实验认证，主要有：散热，防水，电磁兼容、功能测试。实验认证，主要有：散热，防水，电磁兼容、功能测试。 再次更改样机，完善产品再次更改样机，完善产品 问题？ 江磊 博士/讲师 lei_jiang126.com 上海工程技术大学 汽车工程学院 2015-11