本文將介紹兩種國標(biāo)充電樁接口——交流充電樁接口和直流充電樁接口，并圍繞常用的交流充電接口，介紹相關(guān)的接口技術(shù)。

一、充電樁接口基本介紹

跟傳統(tǒng)油車相比，純電動車有很多優(yōu)點，這里就不一一列舉，但純電動車有一個麻煩的地方是需要考慮充電時間長短和電池使用壽命。混合動力領(lǐng)域有好多折中方案比如插電式，增程式等，這樣不需要較大的電池容量，相比于純電動車，縮短了充電等待時間（并且使用汽油/柴油而提高了續(xù)航里程）。

而在純電動車領(lǐng)域，很難單方面優(yōu)化充電時間或電池使用壽命，魚和熊掌不可兼得，因為電池的壽命和充電倍率大小有關(guān)，一般情況下充放電倍率越大，循環(huán)使用次數(shù)就越小。

為了保證電池的循環(huán)充電次數(shù)能在800~1000之間，通常充電倍率應(yīng)該在0.5C~0.25C之間，采用國家電網(wǎng)供電，利用車載充電機為動力電池充電，這屬于慢充方案，配套的公共設(shè)施是交流充電樁。

交流充電樁接口

為了應(yīng)對緊急情況，希望在15~30min分鐘內(nèi)能把電池充滿到最大容量的80%，對應(yīng)的充電倍率應(yīng)該在2C~4C之間，這屬于快充方案，配套的公共設(shè)施是直流充電樁。直流充電樁對電池損害比較大，車主花費在更換電池上的成本就會增大，所以如果不是很緊急的情況，應(yīng)該盡量減少直流充電樁的使用。

直流充電樁接口

國內(nèi)外的充電樁原理大同小異，但外形略有區(qū)別，如下：

二、詳解交流充電樁的接口技術(shù)

交流充電樁通過車載充電機為電池充電，相對于直流充電樁而言，交流充電樁成本低，結(jié)構(gòu)簡單，對蓄電池更友好，適合大范圍面積進行普及推廣，接下來將由淺入深介紹一下交流充電樁的接口技術(shù)。

交流充電樁（包括國標(biāo)和非國標(biāo)）的主要功能就是將單相電或者三相電引出來，充電樁只起到電流中轉(zhuǎn)站的作用，后續(xù)的整流+DC/DC變換都是由車載充電機完成。

國標(biāo)交流充電樁就是在上圖所示的原始交流充電樁基礎(chǔ)上，添加了一些商業(yè)化模塊（比如人機交互界面、計費模塊、報警模塊等）和控制引導(dǎo)電路，控制引導(dǎo)電路是交流充電樁接口技術(shù)的核心內(nèi)容。并且為了單相電和三相電都能兼容，國標(biāo)交流充電樁接口最終采用的7端子結(jié)構(gòu)，其端子分布方式如下圖所示：

各端子功能定義：

充電模式3連接方式B的典型控制導(dǎo)引電路圖：

控制導(dǎo)引電路主要作用是用來確認充電接口和充電插座是否連接，然后在充電過程中進行周期性檢測，以判斷繼續(xù)充電還是停止充電等。

下面詳細介紹控制導(dǎo)引電路的工作原理：

1. 連接確認

（1）車輛控制裝置通過檢測PE和監(jiān)測點3之間的電阻值來確認車輛插頭和車輛插座是否連接；

（2）充電樁側(cè)的供電控制裝置通過檢測監(jiān)測點4或檢測點1的電壓值來判斷供電插頭和供電插座是否連接。

2. 充電開始

當(dāng)車輛接口和供電接口都確認連接后，充電樁將開關(guān)S1從12V連接狀態(tài)切換到PWM狀態(tài)，并等待車輛控制裝置閉合開關(guān)S2，此時測檢點1峰值電壓9V，CP端產(chǎn)生1KHz的PWM波，其占空比代表充電樁額定電流大小。當(dāng)車輛側(cè)開關(guān)S2閉合，代表車輛已經(jīng)充電準(zhǔn)備就緒了，此時檢測點1的電壓峰值為6V。確認車輛就緒后，充電樁閉合接觸器K1和K2，使交流回路導(dǎo)通，充電開始。整個過程中檢測點1的電壓狀態(tài)如下：

3. 充電過程周期檢測

在充電過程中，充電樁對檢測點進行周期性檢測，以確認充電連接裝置的連接狀態(tài)和車輛是否處于可充電狀態(tài)，檢測周期不大于50ms。

(1) 在充電過程中，充電控制裝置不斷檢測檢測點4和檢測點1，如果檢測到供電接口斷開，則供電控制裝置開關(guān)S1切換到12V并斷開交流供電回路；

(2) 在充電過程中，車輛控制裝置不斷檢測檢測點2和檢測點3，如果判斷車輛接口斷開，則車輛控制裝置控制車載充電機停止充電，并斷開開關(guān)S2。

4.充電結(jié)束

大致原理如上所述，控制導(dǎo)引電路是充電樁接口技術(shù)的靈魂，這對于電動汽車設(shè)計者以及使用者至關(guān)重要，更為詳細的內(nèi)容請參考國標(biāo)GB/T 20234-2011。

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