三、直流充電系統(tǒng)工作過程
直流充電系統(tǒng)接口按國標(biāo)GB/T20234.3-2011使用9針接口,分別為DC+、 DC-、PE、S+、S-、CC1、CC2、 A+、A-等9個(gè)端子,接口形狀及端子含義如圖5所示。

直流充電系統(tǒng)線束及其與車載充電系統(tǒng)的接口如圖6所示。線束自車輛接口后方將高低壓分開布置,高壓線束部分端子1、端子2分別對(duì)應(yīng)DC-和DC+,同時(shí)在其中增加互鎖端子;低壓線束部分的端子1-6分別對(duì)應(yīng)交流充電口的A-、 A+、 CC2、 S+、 S-和CC1。

與交流充電系統(tǒng)接口相比,直流充電系統(tǒng)使用CC 1、 CC2端子替代了交流充電中的CC端子,使用S+、S-端子作為交換信息通訊線,替代了交流充電中的CP端子,使用DC+、 DC-直流端子替代了交流充電系統(tǒng)中的L、 N交流電源端子,另外增加了A+、A-這2個(gè)輔助蓄電池低壓連接線端子。
直流充電系統(tǒng)工作原理圖如圖7所示。

從圖中可以看到,以車輛接口處劃分,左側(cè)為充電樁及插頭,右側(cè)為車輛及直流充電接口。充電樁中開關(guān)5為常閉開關(guān),與直流充電插頭上的機(jī)械鎖相關(guān)聯(lián),按下機(jī)械鎖,開關(guān)S就打開。電阻R 1~R5分別連接于CC 1、 CC2這2條連接確認(rèn)檢測線路中,其阻值約為1kΩ; U1、1:2分別為充電樁和車輛控制裝置中提供的參考電壓,電壓值為12V。
直流充電系統(tǒng)的工作過程可分為以下幾個(gè)階段:
(1)準(zhǔn)備階段:將直流充電接頭與汽車充電口連接后,U1通過電阻R1、 R4、端子CC1與車身接地形成回路,U2通過電子R5、 R3、端子CC2與充電樁設(shè)備接地形成回路,分別完成工作電路的連接。直流充電系統(tǒng)中的非車載充電機(jī)控制裝置監(jiān)測檢測點(diǎn)1的電壓值達(dá)到4V時(shí),則確認(rèn)充電線路完全連接。
(2)自檢階段:充電系統(tǒng)完成連接后,充電樁閉合K3、 K4,低壓輔助供電回路導(dǎo)通,12V低壓電則通過A+、 A-端子與車輛形成通路。車輛控制裝置通過監(jiān)測檢測點(diǎn)2的電壓值,當(dāng)電壓達(dá)到6V時(shí),車輛控制裝置與充電樁之間通過S+、S-這2個(gè)通訊連接線發(fā)送通信信號(hào),確認(rèn)充電準(zhǔn)備完成,同時(shí)控制開關(guān)K1、 K2閉合,進(jìn)行絕緣測試,保證充電過程的安全進(jìn)行。絕緣測試完成后,開關(guān)K1、K2斷開。自檢階段完成。
(3)充電階段:車輛控制裝置閉合K5 、 K6,充電樁驗(yàn)證充電條件是否滿足,即與原數(shù)據(jù)通訊時(shí)相比電壓差小于5%,并且車輛電池電壓處于充電機(jī)最高輸出電壓與最低輸出電壓之間,充電樁控制開關(guān)K1、 K2閉合,形成直流充電回路。在充電過程中,車輛與充電樁會(huì)通過S+、S一端子持續(xù)地進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊,并發(fā)送實(shí)時(shí)充電需求,按照動(dòng)力電池充電狀態(tài)及時(shí)調(diào)整充電電壓和充電電流。
(4)結(jié)束階段:車輛控制裝置實(shí)時(shí)監(jiān)測動(dòng)力電池的充電狀態(tài)或通過是否收到“充電機(jī)中止充電報(bào)文”的指令來判斷是否完成充電。當(dāng)滿足充電完成的條件、或者接收到駕駛員的停止充電指令時(shí),系統(tǒng)確認(rèn)充電電流小于5A后,車輛控制裝置斷開開關(guān)K5、 K6,充電機(jī)控制裝置斷開K1、K2,最后斷開K3、 K4,完成充電過程。
四、注意事項(xiàng)
充電時(shí)需保證以下條件滿足要求:
(1)充電機(jī):充電線連接確認(rèn)信號(hào)正常;充電機(jī)供電電源正常(含220V和12V)及充電機(jī)工作正常;充電喚醒信號(hào)輸出正常(12V);充電機(jī)、VCU、SMS之間通信正常(主繼電器閉合、發(fā)送電流強(qiáng)度需求)。
(2)動(dòng)力電池:動(dòng)力電池電芯溫度0~45℃; SOC電壓差小于0.3V;單體電池最高溫度與最低溫度差小于15℃;實(shí)際單體最高電壓不大于額定單體電壓0.4V。
(3)絕緣性能:絕緣良好,阻值大于20MΩ。
(4)高、低壓電路連接正常(遠(yuǎn)程控制開關(guān)關(guān)閉狀態(tài))。
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