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《装备维修技术》2021年第13期
浅析纯电动汽车交流充电工作原理
黄正辉
（台州特来电新能源有限公司，浙江 台州 318000）
摘 要：随着《新能源汽车产业发展规划（2021-2035）》等有关文件的颁布，进一步体现了中国加快电动汽车产业发展的决心。充电系统是电动汽车的核心技术之一。电能通过化学反应存储在电池中，以备车辆使用，通常充电时间主要取决于充电器的功率，功率越大，充电时间越短，反之亦然。
关键词：纯电动汽车；充电系统；比亚迪E5欧拉多少钱
1充电系统的组成
1.1结构
纯电动汽车的充电系统主要由两部分组成：车外充电设施和车上车载充电。外部主要包括直接和交流充
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电桩，充电线束，充电和车载充电宝。该设备主要由直接和交流充电端口，车载充电器OBC ，高压接线盒，高压线束，动力电池，电池管理系统BMS 和接触器组成。
1.2充电过程
电动汽车的充电方法可分为两种：直流充电和交流充电。常用的交流充电桩功率为3.5KW 和7KW ，而直流充电桩功率高达30KW-120KW 。两者的充电过程也不同。如图1图中主正继电器和主负继电器位于动力电池组中。预充电接触器，直接和交流充电接触器，主接触器位于高压电子控制组件盒中，它们均由BMS 控制，当车辆进行快速充电时，充电电流流径：充电桩→快充口→直流充电接触器+→正极继电器→动力电池→负极接触器→直流充电接触器-→充电口→充电桩。慢充充电电流流径：充电桩→慢充口→车载充电机OBC →熔断器→正极接触器→动力电池→负极接触器→OBC →慢充口→充电桩
。
图1 比亚迪E5车载充电系统构成
2交流充电过程及原理
2.1连接充电之前
在实际使用中，使用家用充电进行充电，因此本文介绍了如何充电。当车辆未与充电连接时，测得的家用充电的CC 端子电压（连接220V AC ）为0V ，CP 端子的电压为0V ；车辆交流充电端口CC 端子的电压为12V （由高压配电箱提供），CP 端子的电压为0.6V ，CC 端子与PE 端子之间的电阻为670Ω，PE 端子与地面之间的电阻为0Ω，高压配电箱与BMS 之间的充电连接线电压为10.88V 。
2.2连接家用充电并连接到220V AC
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交流充电系统低压部分原理图见图2。连接家用充电后，将从高压配电箱通过CC 线提供给AC 充电端口的12V 电压通过充电下拉至大约9.47V （测量值），然后充电高压配电箱将收到此电压降。发出信号，即确认已连接充电和交流充电端口。充电口通过CP 线向高压配电箱提供大约12V 的电压。同时，高压配电箱将充电电缆的10.88V （BMS 通过充电电缆为高压配电箱供电）降低到3.27V （测量值），唤醒BMS ，然后BMS 通过充电指示灯控制线控制组合仪表上方的红充电指示灯点亮，并且通过CAN 网络通知组合仪表的多功能屏幕，显示“正在充电，请稍候...”。同时，高压配电箱（或BMS ）通知BCM （车身控制器）控制IG3继电器通过CAN 网络为BMS 供电。当预充电开始时，BMS 控制负极接触器和预充电接触器连接，当预充电结束时，BMS 控制负极接触器，正接触器和主接触器连接，并为动力电池组提供约400V 的电压。通过正负电源线。
3慢速充电控制策略
AC 充电时间长达8-10h ，但是这种充电方法对电池的容量损失，性能和寿命影响很小。小电流也有利于电池的均衡充电。锂离子电池的充电可以分为分为四个阶段涓流、恒流、恒压、终止。
3.1CC 充电连接确认
cc 主要通过检测点3的电压变化来判别充电的连接状态，车辆控制装置、RC 、R4、S3、PE 构成了cc 回路，通过cc 能识别充电三种连接状态方式，当处于未连接时检测点3采集的是电路的
开路电压，当处于半连接状态时，采集的是R3+R4两端电压，当处于全连接时，s3闭合，R4短接，采集的是Rc 端的电压信号。此外通过cc 回路中的R4阻值大小还能识别充电的阈值电流，根据GB/T18487.1-2015《电动车辆传导充电系统一般要求》可查得1.5K Ω对应10A ，680Ω对应15A ，220Ω对应32A ，100Ω对应63A 。
3.2CP 充电控制确认
供电控制装置、R1、D1、R3、R2、S2、PE 构成了CP 回路，其中R1标称值为1000Ω，R2标称值为1300Ω，R3标称值为2740Ω，D1二极管的管压降为0.7V ，CP 同样兼具双重功能，一是确定充电的连接状态，当检测点1检测到的电压从开路的12V 变成9V 时，代表充电已经连接，接下来开关S1切
换到幅值为12V 的PWM 信号源，检测点2检测到幅值为9v 的PWM 信号后对车载充电系统进行自检，满足充电要求时驱动S2闭合，监测点1检测到回路信号拉低成6v 时且自检正常后接通K1、K2向车载充电机供电，二是根据PWM 信号10%≤D ≤85%IMAX=D*100*0.6可以获取充电桩的最大供电电流，并与充电阈值电流、车载充电机极限输出电流比较，取最小值储存在OBC 内作为本次最大允许充电电流。
3.3充电过程管控
充电过程是车载充电机、VTOG 、BMS 、VCU 等多模块相互协同工作的结果，BMS 会实时发送电池电压、电量、温度信息，OBC 会发送当前的充电电压电流信息，同时检测点2不间断采集PWM 信号，当占空比发生变化时，OBC 调整实时输出功率，充电设备又可以将监测的下游电流反应在PWM 信号上，形成一个闭环反馈回路。
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3.4充电停止
当OBC 通过CAN 总线获悉电池充满电时，切断S2，CP 回路信号上拉至9V ，S1切回12V 处于待机状态，超过3s 若s2无动作则断开K1、K2结束充电。
volvos804充电失效
导致车辆无法正常充电的因素是错综复杂的，在对充电系统进行故障排查时，为了便于检修，应先保证车辆能够正常上电运行的基础上结合仪表现象与检测工具进行分析，以下为车辆能Ready 的情况下分几点进行探讨。
4.1插入喷时无反应
如果车辆准备就绪，则意味着车辆的高压系统，仪表和其他低压电源和CAN 网络正常，并且相关的双回路继电器也正常。导致车辆仪表无法唤醒的最可能因素是CC 和CP 回路的信号失真。这时，有必要检查回路电压，电阻是否异常，同时检查充电端口，VTOG 和其他插入式部件的插针是否拔出或松动，导致接触不良。
4.2仪表可以点亮但不能充电
您可以使用解码器读取充电端口的温度传感器和车载充电器的相关故障代码，但是如果VTOG 和OBC ，BMS 之间的硬线唤醒线出现故障，则说明保险丝是打开的车载充电器烧毁等。无法读取故障代码，此时，您需要组合数据流以进行进一步分析，还可以使用启动车辆的方法为BMS 充电，而无需唤醒嫌疑人。
4.3充电过程中跳
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此类问题通常是由动力电池的不平衡引起的。您可以通过解码器读取电池压力差信息和系统电池电压，并比较是否存在错误的仪表功率指示器。您需要重新校准，并且车载充电器程序出现乱码可能会导致跳变。现象。
5结束语
随着电池技术的不断改进，预计将来将使用功能更强大，效率更高的充电设备进行充电。特别是如果将电动汽车集成到超级电容器，飞轮电池和其他技术中，充电时间将大大缩短，高效无线充电将成为未来充电技术的主流方向。
参考文献：
[1]闫云敬.电动汽车充电系统故障诊断及检修[J]汽车实用技术，2020（06）：13-15.