直流充電樁的工作原理/狀態

　　本篇文件中我們就詳細介紹一下，今日為各位網友科普直流充電樁是如何充電的。

　　在講述直流充電樁的充電流程前，我們有必要回顧一下上一篇文章的內容，直流充電線路組成。

　　圖1 直流充電示意圖

　　如上圖，直流充電樁輸出由9根線組成，分別是：

　　直流電源線路：DC+、DC-;設備地線：PE;充電通信線路：S+、S-;充電連接確認線路：CC1、CC2;低壓輔助電源線路：A+、A-。

　　直流充電樁就是通過這9根線給電動汽車進行充電，其具體的充電模型如下：

　　圖2 直流充電模型

　　我們可以看到左邊是非車載充電機（即直流充電樁），右邊是電動汽車，二者通過車輛插座相連。圖3中的S開關是一個常閉開關，與直流充電槍頭上的按鍵（即機械鎖）相關聯，當我們按下充電槍頭上的按鍵，S開關即打開。而圖3中的U1、U2是一個12V上拉電壓，R1~R5是阻值約1000歐的電阻，R1、R2、R3在充電槍上，R4、R5在車輛插座上。

　　圖3 直流充電模型

　　車輛接口連接確認階段：

　　當我們按下槍頭按鍵，插入車輛插座，再放開槍頭按鍵。充電樁的檢測點1將檢測到12V-6V-4V的電平變化。一旦檢測到4V、充電樁將判斷充電槍插入成功，車輛接口完全連接，并將充電槍中的電子鎖進行鎖定，防止槍頭脫落。

　　直流充電樁自檢階段：

　　在車輛接口完全連接后，充電樁將閉合K3、K4，使低壓輔助供電回路導通，為電動汽車控制裝置供電（有的車輛不需要供電）（車輛得到供電后，將根據監測點2的電壓判斷車輛接口是否連接，若電壓值為6V，則車輛裝置開始周期發送通信握手報文），接著閉合K1、K2，進行絕緣檢測，所謂絕緣檢測，即檢測DC線路的絕緣性能，保證后續充電過程的安全性。絕緣檢測結束后，將投入泄放回路泄放能量，并斷開K1、K2，同時開始周期發送通信握手報文。

　　圖4 充電樁自檢階段示意圖

　　充電準備就緒階段：

　　接下來，就是電動汽車與直流充電樁相互配置的階段，車輛控制K5、K6閉合，使充電回路導通，充電樁檢測到車輛端電池電壓正常（電壓與通信報文描述地電池電壓誤差≤±5%，且在充電樁輸出最大、最小電壓的范圍內）后閉合K1、K2，那么直流充電線路導通，電動汽車就準備開始充電了。

　　圖 5 充電樁準備就緒階段示意圖

　　充電階段：

　　在充電階段，車輛向充電樁實時發送電池充電需求的參數，充電樁會根據該參數實時調整充電電壓和電流，并相互發送各自的狀態信息（充電樁輸出電壓電流、車輛電池電壓電流、SOC等）。

　　圖6 充電樁充電階段示意圖

　　充電結束階段：

　　車輛會根據BMS是否達到充滿狀態或是受到充電樁發來的“充電樁中止充電報文“來判斷是否結束充電（非正常條件在后續文章進行介紹）。滿足以上充電結束條件，車輛會發送“車輛中止充電報文“，在確認充電電流小于5A后斷開K5、K6。充電樁在達到操作人員設定的充電結束條件，或者收到汽車發來的”車輛中止充電報文“，會發送”充電樁中止充電報文”，并控制充電樁停止充電，在確認充電電流小于5A后斷開K1、K2，并再次投入泄放電路，然后再斷開K3、K4。

　　圖7 充電樁充電結束階段示意圖