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2-每天学习新能源充电桩设计系列-直流便携式充电机架构

作者:庄庄问答

今天给大家分享的是一款直流便携式单枪充电机的原理架构,如下图1所示。

2-每天学习新能源充电桩设计系列-直流便携式充电机架构

图1 直流便携式充电机架构

如上图所示,直流便携式充电机主要组成为:充电模块、12V电源模块、高压正接触器、高压负接触器(小电流可省去此接触器)、国标直流充电枪、显示模块、风扇、启停、急停、语音(可根据时基情况选配)以及主控单元等。

本方案由单相220VAC提供电力支持,可以支持交流电压范围根据充电模块和12V电源模块决定。

架构详细解析:

1、充电模块:充电模块,负责为汽车直流高压提供电力支持,将交流220VAC转换为50-750VDC高压,给电池充电,电流一般最大为20A。其工作状态以及输出电压电流调整,由主控单元通过CAN通信总线控制;

2、高压正/负接触器:负责将充电模块的输出端,切换到汽车的高压输入端,接触器的控制及状态反馈,由主控单元控制和检测;

3、12V电源:为整机低压提供电力支持,一般功率为150W;

4、显示部分:为整机提供人机界面,可查看充电步骤、电压、电流、温度以及故障状态等;

5、启停按键:为整机提供启停的人机输入界面;

6、急停按键:为整机提供急停输入,当按下急停后,所有动力电输出必须马上停止;

7、直流风扇:风扇为整机提供散热支持;

8、语音:为整机提供语音播报功能,可根据实际情况选配;

9、充电枪:为整机提供与车端交互的接口;

10、主控单元:为整机的控制中心,负责整机的控制、电池测高压检测、车端交互以及保护控制等。

充电枪接口:

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图2 国标充电枪接口定义

如上图2所示,直流国标充电枪定义如下:

1、DC+/DC-为高压接口

2、CC1为充电机检测的连接确认信号,电压分别为12V±0.8V,6V±0.8V,4V±0.8V,其他电压,当电压为4V±0.8V时,为插枪连接成功;

3、S+/S-为充电机与车端充电通信接口,接口类型为CAN,充电通信协议为GB/T 27930-2015;

4、EL+/EL-为电磁锁控制,其电压输出为(EL+,EL-)=(12V+,GND)或(GND,12V+)或(GND,GND),一般(12V+,GND)正向电压为给电磁锁上锁,(GND,12V+)负向电压为给电磁锁解锁,上锁及解锁完成后,需要将电压设置为0V,即(GND,GND);

5、RS+/RS-为电磁锁状态反馈,根据电磁锁是常闭或是常开,结合电磁锁EL+/EL-的控制,来实现电磁锁的控制及反馈;

6、T1/T2/T-为充电枪DC+/DC-的充电铜排温度检测,T-为检测共用线,及如下图3所示;

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图3 温度检测传感器

温度传感器一般为NTC10K或PT1000等

7、A+/A-为充电机为车端BMS提供唤醒或电力支持,充电机主控单元有继电器切换是否允许辅助电源输出,一般乘用车辅助电源电压为12V;A+/A-可以由充电机控制输出状态,一般为12V或者0V。

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