直流充电桩详解

eet-china 综合报道

充电桩是电动汽车的电站,其功能类似于加油站里面的加油机。

根据对电动汽车的充电方式,充电桩可分为交流充电桩和直流充电桩两大类。交流充电桩主要安装在停车场,造价低廉,适合家用,给普通纯电动轿车充满电需要4-5个小时,俗称“慢充”。目前小型车多采用交流充电桩充电。直流充电桩主要安装在大型充电站内,以三相四线制的方式连接电网,能够提供充足的电力,输出的电压和电流调整范围大,俗称“快充”。电动大巴车主要通过直流充电桩充电。

正在给电动大巴充电的直流充电桩

正在给电动大巴充电的直流充电桩

传导式直流充电桩通过接口与电动汽车相连,人们在充电桩上的人机交互界面处刷卡和进行相应的操作后,即可给电动汽车充电。同时,在充电桩显示屏上能够显示电量、费用、充电时间等数据。这里就需要用到通信协议。直流充电桩主要涉及三类通信:直流充电桩与电动汽车通信、直流充电桩内部设备的通信、直流充电桩与周围其他设备(如控制中心)之间的通信。

新能源电动汽车直流充电桩控制电路图

新能源电动汽车直流充电桩控制电路图

直流充电桩与电动汽车之间通信充电时,直流充电桩需要与电动汽车进行信息互换,让充电桩识别插头连接状态,如是否可靠连接、是否漏电等,用于确定是否可以开始充电或断电。GB/T 20234.3-2015对直流充电桩与电动汽车的通信方式及接口进行了规范,二者之间通过CAN协议进行通信,因此每一个直流充电插头都必须包含CAN接口,一桩多充的充电桩则会有多个CAN接口。如图2所示。直流充电桩内部功能单元之间通信在充电桩内部,多个控制单元之间也需要进行数据交换,如多功能智能电表检测充电电量等。一般智能电表自带RS485接口,可以通过RS485这种通信方式将电量数据发送给计费控制单元,计费控制单元可实现核对用户信息、计量、扣费、打印账单等功能。另外,主控制单元一般通过CAN通信通知充电机开始或结束充电。如图2所示。直流充电桩与周围其他设备之间的通信电动汽车充电桩属于配网侧,其通信方式往往和配网自动化仪器综合考虑。例如为一个充电站配备一定数量的充电桩时,充电站、充电桩及其他电网设备、管理设备之间需要交换数据来达到配网自动化管理。主流的通信方式由WIFI、GPRS、CAN总线、RS485总线、工业以太网等组成网络来实现,由于这几种方式在不同网络规模、网络特性的应用中各有优劣,目前行业内也未形成统一的标准,为了保持充电桩接入网络的灵活性,常见的做法是在控制板上预留几种主流的通信接口,以适应不同通信网络要求。如图2所示,主板预留了以太网、CAN总线和RS485总线的接口。

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