電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)是動(dòng)力電池的能源補(bǔ)給設(shè)施，是從供電電源提取能量對(duì)動(dòng)力電池充電的電力轉(zhuǎn)換裝置。充電系統(tǒng)有交流(慢速)充電系統(tǒng)和直流(快速)充電系統(tǒng)。 而在市面上新能源汽車充電的方式多為落地式充電樁或者壁掛式充電盒兩種。此文將主要介紹落地式充電樁。其中落地式充電樁主要分為一體式充電樁和分布式充電樁。 它們的主要區(qū)別在于，一體式充電樁，它的主控跟模塊都是集成在這一個(gè)機(jī)器里面，可以根據(jù)電動(dòng)汽車的需求進(jìn)行分配，充電速度比較快，因?yàn)橐惑w式充電樁充電設(shè)備，它配電設(shè)備是合二為一的，并且功率固定不可升級(jí)，所以當(dāng)充電樁其中某一部分出現(xiàn)故障時(shí)，維修更換難度較大，而分體式充電樁，里面是不含有主控板模塊的，只是一個(gè)信息的一個(gè)輸入，它所有的主控模塊都集成在集中控制箱里面。它的好處非常明顯，就是功率靈活，可以給其他充電樁共享，由于它的充電設(shè)備、配電設(shè)備是獨(dú)立運(yùn)行的，所以維修更換更加方便，維護(hù)成本低，但是充電速度卻沒有一體式充電樁快。 一.交流充電樁的組成 交流充電樁主要用于電動(dòng)汽車交流慢充充電，集功率變換、充電控制、人機(jī)交互控制、通信、計(jì)費(fèi)計(jì)量等于一體。主要由人機(jī)交互觸摸屏、讀卡器、電能計(jì)量模塊、充電模塊、通信模塊、充電接口、控制模塊和樁體組成。其充電功率主要有2KW、3.3KW、7KW、11KW、21KW和40KW。 1.LCD顯示屏 LCD顯示屏的作用主要是把充電樁的相關(guān)信息顯示出來，將充電過程的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息發(fā)送并呈現(xiàn)到顯示屏上。其本身可以觸摸操作，可讓用戶選擇不同的模式充電，即“時(shí)間模式”“電量模式”“金額模式”“自動(dòng)充滿模式”。它還可以供充電樁維護(hù)人員進(jìn)行信息查詢、參數(shù)設(shè)定、記錄清除等。其線束插頭主要由兩條工作電源線（電源+12V和電源負(fù)）以及兩條通信線(串口RS232）組成。 2.讀卡器 讀卡器的作用主要是用來啟動(dòng)充電和充電結(jié)算。將有效的充電卡靠近刷卡區(qū)，聽到“滴”的一聲后表示刷卡成功，系統(tǒng)啟動(dòng)充電，頁面跳轉(zhuǎn)到充電中的信息顯示界面，實(shí)時(shí)顯示充電中的信息。其線束插頭主要由兩條工作電源線(電源+5V和電源負(fù))以及兩條通信線(串口RS232)組成。刷卡單元使用RFID與用戶卡進(jìn)行交互，頻率13.56MHz。刷卡信息由讀卡器讀取，然后通過RS232串行界面與主控板通信。 3.主控模塊（AC控制模塊） 主控模塊是整個(gè)充電樁的核心部分在整個(gè)充電樁里起到的作用非常大，主控板與觸摸屏LED 通信，接收來自用戶的操作指令和參數(shù)配置指令，并將充電過程的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息發(fā)送并呈現(xiàn)到顯示屏上；主控板經(jīng)過充電槍界面與汽車車載充電機(jī)進(jìn)行通信，獲得汽車充電的參數(shù)配置后開始充電;主控板與讀卡器通信，用戶刷卡后充電樁以無線方式讀取用戶賬號(hào)信息;主控板讀取賬戶信息后通過以太網(wǎng)與后臺(tái)監(jiān)控器/服務(wù)器通信，將用戶賬號(hào)、賬單以及充電樁狀態(tài)上傳至后臺(tái)，并接收后臺(tái)下發(fā)的充電控制信息;主控模塊還給讀卡器提供5V工作電源以及給繼電器模塊提供12V工作電源，控制繼電器模塊工作;主控模塊接收急停開關(guān)信息、門禁開關(guān)信息、充電槍溫度信息、智能電表信息、充電槍CP信號(hào)等來操縱整個(gè)充電流程。 4.接線排 接線排的作用主要是作為220V輸入電源的接口，從而把輸入的220V交流電分配給單相斷路器。 5.單相斷路器(空氣開關(guān)) 單相斷路器又稱空氣開關(guān)，是一種只要電路中電流超過額定電流就會(huì)自動(dòng)斷開的開關(guān)。空氣開關(guān)是低壓配電網(wǎng)絡(luò)和電力拖動(dòng)系統(tǒng)中非常重要的一種電器，它集控制和多種保護(hù)功能于一身，除能接觸和分?jǐn)嚯娐吠�，還能對(duì)電路或電氣設(shè)備發(fā)生的短路、嚴(yán)重過載及欠電壓等進(jìn)行保護(hù)。它主要把接線排輸過來的220V電壓通過閉合后分配給浪涌防護(hù)器(防雷器)和智能電表，單相斷路器的下游與浪泳防護(hù)器（防雷器）并聯(lián)，與智能電表串聯(lián)。 6.浪涌防護(hù)器(防雷器) 浪涌保護(hù)器又稱防雷器，通常并聯(lián)在電路系統(tǒng)中，當(dāng)雷電發(fā)生時(shí)，雷電進(jìn)入建筑物的各類金屬管、線，產(chǎn)生高強(qiáng)度電磁感應(yīng)，因而產(chǎn)生大量脈沖能量，浪涌保護(hù)器的作用是將過電流導(dǎo)入大地，降低設(shè)備各端口的電位差。它適合于220/380V供配電系統(tǒng)的瞬態(tài)過電壓保護(hù)，能有效地抑制由管電引起的感應(yīng)過電壓及系統(tǒng)操作過電壓，保護(hù)設(shè)備安全，保降系統(tǒng)的正常運(yùn)行。 7.智能電表 智能電表是智能電網(wǎng)的智能終端，它已經(jīng)不是傳統(tǒng)意義上的電能表了，智能電表除了具備傳統(tǒng)電能表基本用電量的計(jì)量功能以外，為了適應(yīng)智能電網(wǎng)和新能源的使用，它還具有雙向多種費(fèi)率計(jì)量功能、用戶端控制功能、多種數(shù)據(jù)傳輸模式的自雙向數(shù)據(jù)通信功能、防竊電功能等智能化的功能，智能電表代表著未來節(jié)能型智能電網(wǎng)最終用戶智能化終端的發(fā)展方向。它通常都是申聯(lián)在電路中，單相斷路器、智能電表、交流接觸器三者串聯(lián)在電路里(主要以交流電路中的L線串聯(lián))，通過RS485通信線與主控模塊進(jìn)行通信，主控模塊計(jì)算其電流、電能。 8.交流接觸器 交流接觸器的作用主要是把智能電表輸過來的220V電壓通過繼電器模塊控制閉合后對(duì)充電槍輸出220V的交流電。 二.交流充電樁電器原理圖 交流充電樁電氣原理圖以AC控制盒為中心，將充電樁各電氣組成部件連接在一起，門控開關(guān)、急停開關(guān)、斷路器、接觸器等接AC控制盒的輸入端，充電槍接AC控制盒的輸出端，顯示屏、狀態(tài)指示燈等接AC控制盒的上端接線柱，如圖所示。 三.交流充電樁充電策略 充電插頭是采用電阻編碼的，例如CC表示可識(shí)別車輛充電電纜的功率級(jí)(每相的電流負(fù)載能力)。為此需要確定在充電插頭內(nèi)的CC和PE之間的Rc電阻(如圖所示)，充電機(jī)通過這個(gè)電阻來識(shí)別額定充電電流。CC還具有確認(rèn)連接功能。 通信是通過觸點(diǎn)CP來進(jìn)行的，在操作單元激活的情況下，CP和PE之間有12V電壓;在充電機(jī)內(nèi)，在識(shí)別出插頭且插頭已鎖住的情況下，信號(hào)會(huì)被電阻R3降至約9V;確認(rèn)連接后充電器進(jìn)一步閉合電阻R2，信號(hào)降至約6V，接下來充電樁閉合功率接觸器開始充電;這時(shí)充電單元內(nèi)信號(hào)發(fā)生器發(fā)送1000Hz的PWM信號(hào)，該信號(hào)規(guī)定了當(dāng)前所能提供的充電電流。 四.交流充電槍常見故障 交流充電槍出現(xiàn)故障，可用萬用表測(cè)量CP—PE端、CC—PE端以及PE端的電壓、電流、電阻值是否符合設(shè)定值。CC－PE端電壓一般為5V或12V，常見交流充電裝置允許輸出電流和電阻見下表： 1.插交流充電槍，連接正常后，OBC被交流充電樁發(fā)送的CP/CC喚醒，OBC判斷CC/CP正常后，通過硬線輸出12V電壓信號(hào)喚醒VCU。 2.VCU被喚醒后，吸合主繼電器Main-Power—Rly喚醒各E-CAN控制器，同時(shí)喚醒大屏；控制高壓上電，判斷可充電后發(fā)送充電使能給BMS。 3.BMS接收到VCU發(fā)送的充電使能后，給OBC發(fā)送充電使能，并根據(jù)電池狀態(tài)與充電樁輸出能力給OBC發(fā)送請(qǐng)求充電電流與電壓。 4.OBC接收到BMS的充電使能后啟動(dòng)充電，并根據(jù)BMS發(fā)送的請(qǐng)求充電電流與電壓，將電網(wǎng)輸出的220V交流電轉(zhuǎn)換成直流電給動(dòng)力電池充電。