电动汽车直流充电系统详解

1、电动车充电系统工作原理是什么?

电动车自动充电的原理:
我们目前用的电动车充电器大部分都是脉冲式充电器。就目前来说，以UC3842为主控芯片的充电器还是占绝大多数，当然也有不少是以TL494为主控芯片的充电器，对于采用这种芯片的充电器本文不做阐述，因这两种充电器的维修基本上是大同小异的。
这类充电器的原理与开关电源的原理是基本相同的220V的交流电经交流滤波电路滤除外来的杂波信号(同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网的干扰),再经二极管桥式整流电路和滤波电路，整流滤波后得到约300V的直流电，送给功率变换电路进行功率转换。功率变换电路中的开关功率管（IGBT）就在脉冲宽度调制控制器（UC3842）输出的脉冲控制信号驱动下，工作在“开”“关”状态，从而将300V直流电切换成宽度可调的高频脉冲电压。
把高频脉冲电压送给高频脉冲变压器，其次级就会感应出一定的高频脉冲交流电，并送给高频整流滤波电路进行整流，滤波；最后输出一个很平滑的直流电，供给蓄电池充电。
由于蓄电池刚开始充电时和充过一段时间后，蓄电池的容量和端电压均不一样，这就由充电器内部取样电路将取样信号通过光电耦合器（PC817）送入控制电路，经过脉宽调制芯片（UC3842）内部调制，由控制电路的输出端将变宽或变窄的驱动脉冲送到开关功率管的栅极，使变换电路产生的高频脉冲方波也随之变宽或变窄，使蓄电池的充电分别进入：恒流充电，恒压充电和浮充充电这三个充电阶段。

2、电动汽车充电系统都有哪几种？

一是使用随车携带的便携充电器，电动汽车都会随车配备便携充电器，让车主通过家用电源即可进行充电，主要特点就是方便。但是其充电速度慢的就有些让人发狂，只能作为一种其他的方式，补电使用。
二是家用充电桩。在购买电动汽车时，一般都会随车赠送家用充电桩，并会安排技术人员上门安装调试，这种充电方式充电时间还算可以，会随着车辆品牌型号的不同而有所区别，但是前提是要有一个停车位，并且物业允许你在停车位上安装家用充电桩。
第三种方式是公共充电桩。这种充电方式的优点就是可以根据实际情况选择直流快充和交流慢充，而且也是唯一支持直流快充的地方，但是缺点也很明显，公共充电桩现阶段建设较少，不容易找到，找到后也不容易占到，而且充电费用较高。
第四种充电方式就是换电池。这也是电动汽车最后的绝招，经过专门培训的技术人员，通过全自动或者半自动的技术，可在2-10分钟内更换掉电池，实现电能的补给，从而达到媲美燃油车加油的速度，但是这种方式的缺点也很明显，只能在专业地点，由专业人员操作，且所更换的电池参差不齐，让人担忧。
总体来说，电动汽车的充电方式较为灵活多样，可以根据自己的实际情况，科学合理的选择充电方式，这样既能达到不影响电动汽车的正常使用，又能节省充电费用，经济实惠。
电动汽车充电连接有哪几种：充电设备
电动机的驱动电能来源于车载可充电蓄电池或其他能量储存装置。
大部分车辆直接采用电机驱动，有一部分车辆把电动机装在发动机舱内，也有一部分直接以车轮作为四台电动机的转子，其难点在于电力储存技术。
电动机的驱动电能，本身不排放污染大气的有害气体，即使按所耗电量换算为发电厂的排放，除硫和微粒外，其它污染物也显著减少。
电动汽车还可以充分利用晚间用电低谷时富余的电力充电，使发电设备日夜都能充分利用，大大提高其经济效益。正是这些优点，使电动汽车的研究和应用成为汽车工业的一个“热点”。
类似于手机充电的ICM 阶梯波六段式充电，具有较好的去硫化效果，可对电池首先激活，然后进行维护式快速充电，具有定时、充满报警、电脑快充、密码控制、自识别电压、多重保护、四路输出等功能，配套万能输出接口，可对所有的电动车快速充电。 商场、超市、医院、停车场、小区门口、路边小卖部等公共场所。
汽车充电网络建设模式，在充电设施推进过程中，亟待突破的难题就是充电服务网络布点问题。电力部门依托现有的停车场设施，因地制宜地建设微电网、分布式、综合化的可充、可换全功能充电站，可避免充电模式存在的两个短板：一是充电时间长，二是停车环境有限。
充电标准的发展和争议：
2011年10月，七家美国和德国的重要的汽车公司宣布他们的电动车将试用统一的充电插口标准，这七家公司分别是奥迪、宝马、戴姆勒、福特、通用、保时捷和大众。随后，美国汽车工程师学会（SAE）宣布，该学会已设计出一种可以适用于一级和二级充电标准的插头。三级直流快充可以在15分钟内将你的电动车电池充满电。而二级充电（在美国是110伏电压）情况下，根据车型不同，充电时间大概是4-6个小时。这七家公司达成一致的充电插口标准，还和 SAE 的J1722充电标准相兼容，与欧洲的IEC 62196二类插口也同样兼容。
这七家欧美汽车公司同时一致同意将采用家用电力线网络联盟的HomePlug GP界面技术作为共用的传输规程，这就使得充电将来可融入未来的智能电网。HomePlug电力线联盟由半导体公司、公共设施公司、市场推广公司以及其他类型的公司组成。成员包括各类的国际公司，如思科（Cisco）、法国电信、中国华为等。这些公司共同合作开发、生产以及推广可提升电力网络及连接的新技术和新应用。
Chademo标准直流快速充电站可在30分钟充电至80%。这种快速充电装置显然比普通的二级充电桩更受欢迎，但是其运行需要电网瞬时功率能达到50千瓦，从而引发了电网压力的担忧，所以Chademo标准直流快速充电不是普通家庭充电的解决方案。而SAE充电标准则通过HomePlug GP技术对家庭用电进行合理分配，确保家庭电器不受干扰 。无线输电技术是一种利用无线电技术传输电力能量的技术，各个国家都在开发这种无线充电装置。
电动汽车充电连接有哪几种：技术原理
电机及控制系统
纯电动汽车以电动机代替燃油机，由电机驱动而无需自动变速箱。相对于自动变速箱，电机结构简单、技术成熟、运行可靠。
传统的内燃机能把高效产生转矩时的转速限制在一个窄的范围内，这是为何传统内燃机汽车需要庞大而复杂的变速机构的原因；而电动机可以在相当宽广的速度范围内高效产生转矩，在纯电动车行驶过程中不需要换挡变速装置，操纵方便容易，噪音低。
与混合动力汽车相比，纯电动车使用单一电能源，电控系统大大减少了汽车内部机械传动系统，结构更简化，也降低了机械部件摩擦导致的能量损耗及噪音，节省了汽车内部空间、重量。
电机驱动控制系统是新能源汽车车辆行驶中的主要执行结构，驱动电机及其控制系统是新能源汽车的核心部件（电池、电机、电控）之一，其驱动特性决定了汽车行驶的主要性能指标，它是电动汽车的重要部件。电动汽车中的燃料电池汽车FCV、混合动力汽车HEV 和纯电动汽车EV 三大类都要用电动机来驱动车轮行驶，选择合适的电动机是提高各类电动汽车性价比的重要因素，因此研发或完善能同时满足车辆行驶过程中的各项性能要求，并具有坚固耐用、造价低、效能高等特点的电动机驱动方式显得极其重要。
纯电动车的动力电池
动力电池是电动汽车的关键技术，决定了它的续行里程和成本。
1)纯电动车所需的动力电池
用于电动车的动力电池应有的功能指标和经济指标包括：（1）安全性；（2）比能量；（3）比功率；（4）寿命；（5）循环价格；（6）能量转换效率。这些因素直接决定了电动车的合用性、经济性。
2)超级电容器
超级电容器的优势是质量比功率高、循环寿命长，弱点是质量比能量低、购置价格贵，但是循环寿命长达50万～100万次，故单次循环价格不高，与铅酸电池、能量型锂离子电池并联可以组成性能优良的动力电源系统。
3)铅酸电池
铅酸电池生产技术成熟，安全性好，价格低廉，废电池易回收再生。近些年来，通过新技术，其比能量低、循环寿命短、充电时发生酸雾、生产中可能有铅污染环境等缺点在不断克服中，各项指标有很大提高，不仅可更好地用作电动自行车和电动摩托车的电源，而且在电动汽车上也能发挥很好的作用。
4)以磷酸铁锂为正极的锂离子电池负极为碳、正极为磷酸铁锂的锂电池综合性能好：安全性较高，不用昂贵的原料，不含有害元素，循环寿命长达2000次，并已克服了电导率低的缺点。能量型电池的质量比能量可达120Wh/kg，与超级电容器并联使用，可以组成性能全面的动力电源。功率型的质量比能量也有70～80Wh/kg，可以单独使用而不必并联超级电容器。
5)以钛酸锂为负极的锂离子电池
钛酸锂在充电-放电中体积变化极小，保证了电机机构稳定和电池的长寿命；钛酸锂电极点位较高（相对于Li+/Li电极为1.5V），在电池充电时可以不生成锂晶枝，保证了电池的高安全性。但也因钛酸锂电极电位较高，即使与电极电位较高的锰酸锂正极配对，电池的电压也仅约2.2V，所以电池的比能量只有约50～60Wh/kg。即使如此，这种电池高安全性，长寿命的突出优点，也是其他电池无可比拟的。

3、电动汽车直流充电如何控制？

一、直流充电系统构成直流充电系统由_整流装置、直流输入控制装置、直流输出控制装置和直流充电管理装 置组成。其系统框图如图1所示。

各装置功能说明如下：（1）PWM整流装置：对输入的三相交流电进行整流，经滤波后，形成稳定的直流母线电压（650V》以提供给后级输出控制装置，为输出控制装置提供动力电源。

（2）直流输入控制装置（DCM）：主要用于直 流电能计量，直流供电控制、安全防护等。

（4）直流充电管理装置：用于人机交互和界 面显示，实现身份识别、费用收取、票据打印、数据 管理、控制输入控制装置供电等。

二、直流充电系统实现

2.1 PWM整流装置实现流装置主电路如图2所示。

人机交互：用于工作状态检查、参数设置、系 统维护；控制板：根据参数设定，输出控制脉冲；

扩展接口：用于远程状态查询、控制；

控制电源：提供各模块的电源；

流装置采用三相电压型拓扑结构，由 空气开关、预充电电阻、交流接触器、输入侧电感、 三相全控型桥式变换器、直流母线电容、假负载、 IGBT驱动和保护电路、控制系统等部分组成。

PWM整流装置控制系统为由电流内环、电压外环构成的双闭环控制系统，DSP作为主控制芯 片，釆用电压空间矢量调制（SVFWM）算法实现对 输入电流、输出电压的控制。直流侧输出电压经过取样反馈，与给定参考电压比较，以比较后得到 的误差值作为电压环PI调节节器的输入，输出作为交流侧电流幅度的给定。电流环PI调节器以电流幅度给定及电流反馈信号作为输入，经过运算后获得空间指令电压矢量，然后通过空间电压矢量合成，使得实际的空间电压矢量跟踪指令电压矢量，以达到控制输入电流幅度和相位的目的。

PWM整流装置的保护电路通过对输入电压、输出电压、输出电流等的釆样，实现输入过压、输入欠压、输入缺相、输出过压、输出过载、输出短路 等保护功能。

2.2 输入控制装置实现直流输入控制装置由功率控制模块、充电电 能计量模块、单片机控制板、控制电源板等组成， 系统框图如图3所示。

当进行充电操作时，在DC650V电压正常并 且充电插头己经正确连接后，单片机控制板通过CAN信接口接收直流充电管理装置的控制信号，控制接触器接通，为输出插座供电。在充电过程中，控制板定时读取电度表的数据，并发送给充电管理装置。当充电结束时，控制板控制接触器断开，停止为输出插座供电。

2.3直流输出控制装置实现直流输出控制装置硬件框图如图4所示。

直流输出控制装置主电路釆用隔离型DC/DC变换器拓扑，由前级输入电容、滤波电路、桥式 变换器、高频变压器、输出二极管整流桥、输出接 触器等部分组成。输出电压、电流信号经过采样反馈电路送入控制板，与给定信号进行比较，通过 PI调节器后，作为控制信号输入PWM生成模块， 通过改变控制脉冲的占空比来调节输出电流或电压。

控制板通过CAN通信接口接收BMS（车载电池管理系统）的电池信息，根据BMS控制指令来启动、停止充电过程，同时根据充电控制算法实现对输出电流、电压的控制。人机接口提供直流输出控制装置工作参数显 示、按键控制、MCM信功能。2.4 充电管理装置实现充电管理装置的系统结构如图5所示，主要 由嵌入式控制器、触摸显示屏、射频卡读卡器、 C_信卡、远程监控通信扩展卡、微型打印机 等部分组成。

图4

工作流程描述如下：MCM首先通过射频卡读 卡器读取用户信息，并显示E卡信息，提示用户 正确连接充电插头，选择充电时间、充电方式等， 并确认启动充电。

在充电过程中，MCM定时获取电量数据。当达到用户设置的充电时间或充电电量时，发送停 止充电指令给直流输入控制模块，控制直流输入 控制模块中主接触器动作，切断动力电源，并在人机操作界面上提示用户充电结束，用户拔下插头 后，可以进行结帐、查看消费信息、打印票据等操 作。

三 、系统特点1、釆用模块化设计思想，充电系统的电源模块、控制模块、输出模块逻辑、物理上分开，便于 维修和替换。

2、控制模块满足通用化要求，可通过配置 不同的电源模块和充电模块形成不同的产品系列。

3、各模块之间米用弱亲合连接，适应未来 不同的电动汽车能源供给服务模式需求。

4、系统具有在线编程功能，程序开发方便， 具有集成度高、可靠性好等突出特点。

5、系统显示形式多样、准确性高，具有良好 的人机交互界面，操作便利。

6、系统采用冗余设计，预留大量开发空间， 便于功能的扩展和升级换代。

4、电动汽车充电系统？

电动汽车充电有两种充电方式及交流充电与直流充电，望采纳。

5、电动汽车充电系统原理图

由车载动力电池提供能量，并由电机提供动力来实现行驶。电动汽车行驶消耗的是电池的能量，电池电量消耗后需要补充电量， 通过把电网或者其他储能设备中的电能转移到车辆的电池的过程。

电网或者储能设备中的电能，需要经过充电设备的转化，以匹配电动汽车动力电池的技术特性才能完成充电。充电设备的转化过程还需要和电动汽车上动力电池的管理系统BMS（Battery Management System）协商，以适当的电压和电流来完成充电，并且在充电过程中，充电电流会随着充电进程而减小，初期可以大电流充得快一些，后期小电流充得慢一些。交流慢充：交流充电桩没有功率转换模块，不做交直流转换，输出交流电，接入车内，通过车上的充电机转换为直流电后再输入电池。充电功率取决于车载充电机功率。目前主流车型车载充电机有2Kw、3.3Kw、6.6Kw几种。总的来说充电较慢，一般的混合动力车型需要4-6小时充满，纯电动车要8小时以上充满，充电倍率基本都在0。5C以下。直流快充：直流充电桩内置功率转换模块，能将电网的交流电转换为直流电， 不须经过车载充电机转换，直接接入车内电池。充电功率取决于电池管理系统和充电桩输出功率，两者取小。

6、新能源电动汽车快充和慢充系统有哪些的区别:并简述工作原理？

快充和慢种有很大的区别，一般快充指的是以直流电给电动汽车充电。慢充一般指的是用交流电给电动汽车充电。一般来说，慢充都会经过车载充电机，然后给高压蓄电池充电。而直流充电一般经过的是逆变器里，然后给蓄电池充电。

7、电动汽车直流充电桩工作原理是什么啊？详细一点的

直流充电桩是固定安装在电动汽车外、与交流电网连接，为电动汽车动力电池提供小功率直流电源的供电装置 http://www.jydgs.com/xny/