交直流充电桩设计及技术参数

充电桩充电桩其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑（公共楼宇、商场、公共停车场等）和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。充电桩一般提供常规充电和快速充电两种充电方式，人们可以使用特定的充电卡在充电桩提供的人机交互操作界面上刷卡使用，进行相应的充电方式、充电时间、费用数据打印等操作，充电桩显示屏能显示充电量、费用、充电时间等数据。充电桩充电桩由桩体、电气模块、计量模块等部分组成，充电桩分为交流充电桩和直流充电桩。交流充电桩又称为交流供电装置，固定安装在电动汽车外、与交流电网连接，为电动汽车车载充电机（即固定安装在电动汽车上的充电机）提供交流电源的供电装置。交流充电桩只提供电力输出，没有充电功能，需连接车载充电机为电动汽车充电。交流充电桩设计要求的功能规范有以下六点，1.可以提供AC220V/7kw供电能力2.具备漏电、短路、过压、欠压、过流等保护功能，确保充电桩安全可靠运行3.具备显示、操作等必需的人机接口4.交流充电计量5.设置刷卡接口，支持RFID卡、IC卡等常见的刷卡方式，并可配置打印机，提供票据打印功能6.具备充电接口的连接状态判断、控制导引等完善的安全保护控制逻辑交流充电桩的电源要求为，输入电压：单相AC220V±10%，输出频率50Hz±2%，输出为AC220V/7kw交流充电桩的系统框图如下交流充电桩给电动汽车的充电机提供电力输入，由于一般的车载充电机的功率不是很大，所以不能很好的实现快速充电。但我们可以采用直流充电桩来实现快充。直流充电桩是固定安装在电动汽车外、与交流电网连接，可以为非车载电动汽车动力电池提供直流电源的供电装置。直流充电桩的输入电压采用三相四线AC380V±15%，频率50Hz,输出为可调直流电，直接为电动汽车的动力电池充电。由于直流充电桩采用三相四线制供电，可以提供足够的功率，输出的电压和电流调整范围大，可以实现快充的要求。直流充电桩与交流充电桩的计量和通信及扩展计费功能类似，因此可以设计框图如下图所示其工作原理：三相380V交流电源经过整流滤波变成直流输入电压，供给IGBT桥。单片机通过驱动电路使功率开关IGBT工作把直流输入电压转换成脉宽调制的交流电压，然后由高频变压器变压隔离，最后通过输出整流滤波得到直流，进而对铅酸蓄电池充电。同时通过可控的电流电压反馈回路改变充电电流和充电电压，通过检测电池的端电压，充电电流以提供单片机进行决策。放电电路在充电电压较高时工作，以提高电池的接受能力。辅助电路提供器件工作电源，而保护电路（过流，过压、过温）可以保证系统安全、可靠工作。同时通过单片机来显示电量、时间等数据。直流充电桩的系统框图（一）在交流变直流过程中可以采用不同的拓扑来实现，但其本质是一样的，下图是另一种直流充电桩的原理图直流充电桩的原理框图（二）其工作原理就是通过整流将交流变直流再通过DC-DC变换环节来调整电压、电流输出，实现对电动汽车的电池的充电。控制模块来实现其显示功能及保护电路的控制。现在很多公司在做交流和直流充电桩，市场上的交流和直流充电桩有以下几种规格：Ⅰ、交流充电桩在市场主要提供交流充电机有三种分别为3kw/5.5kw/7kw.最常见的是提供220/7kw供电能力①杭州汇点网络科技有限公司研发的交流充电桩包括3kw，5.5kw，7kw几种规格工作环境温度：-25℃~75℃湿度：95%防护等级IP45电源输入电压220VAC±15%，频率50Hz±5%充电对象车载充电机充电桩输出交流电最大输出电流不同规格有所不同(如5.5kw规格充电桩最大电流25A)充电方式慢充用户管理方式智能IC管理通讯接口CAN通讯接口，通信协议有南方电网、国家电网两种协议，可供用户选择充电接口符合Q/GBW/398-2009，Q/GBW/399-2009，Q/GBWZ423-2010电动汽车传导式充电接口(暂行)中直流充电接口的相关规定充电桩功能实现每个充电桩自带控制器，供用户进行充电方式选择和操作指导，并显示电动车电池状态和用户IC卡资费信息，实现无人管理②苏州润邦电气有限公司交流充电桩具有定电量、定时间、自动（充满为止）等充电功能。每个充电接口提供AC220V/7kW的交流供电能力电源要求：采用单相220V；允许电压波动范围为220V±10%；频率：50Hz±1Hz。③许继集团提供的交流充电桩的也是7kw供电能力技术指标环境温度：-20℃～50℃相对湿度：海拔高度：额定工作电压：AC380/220V+/-15%额定电流：AC32A频率：50Hz+/-2%HzⅡ、直流充电桩①翟式新能源汽车充电站JH2020/JH2100直流充电桩基本性能：输入电压330VAC，输出电压200、450V,400/650V.输出功率20KW/40KW,输出5A/100A。标准九芯专用充电接口，适合所有电动汽车使用。采用符合中国人民银行PBOC安全规范的非接触IC卡充电消费系统。直流充电桩采用有线预付款方案，用多少扣多少。卡片随身带，安全方便。人性化操控屏面界面，充电金额、充电桩充电电量，卡内余额、充电单价等信息一幕了然。内置打印机，充电数据自动打印。用户自助充电，无需专人守护，降低经营成本。自主制卡，发卡，方便经营者管理、具备区域充电桩网络管理功能，管理软件可不断升级。具有语言导航功能，用于指导用户操作。智能电磁门锁，确保充电接口安全。自动收线器，直流充电桩确保充电枪线自动收入电磁门内。备用电源系统，确保供电异常时的充电安全性、连续性。漏电、过流、过压、插头断开、线缆破损等均可自动保护。美观坚固，安全方便、维护方便和防盗电功能。管理中心可同时管理数百个以上的充电桩，充点卡，充电桩信息全自动记录。具有远程管理功能，适合全省，全市各区域充电桩管理。便于投资者管理和电动汽车用户查询。具有LCD大屏幕广告播放功能，②杭州汇点网络科技有限公司和苏州润邦电气有限公司研发的的直流充电桩设备性能：工作环境温度：-25℃~75℃湿度：95%防护等级IP45电源输入电压三相四线380VAC±15%，频率50Hz±5%两种充电对象铅酸蓄电池电动车电池制式72vDC/135Ah、144vDC/100Ah；锂电池电动车电池制式144vDC/180Ah充电桩输出为直流电，输出电压满足上述充电对象的电池制式要求最大输出电流满足上述充电对象的电池制式1C的充电要求，并向下兼容充电方式常规和快速2种方式，常规为5小时充电方式，快速为1小时；充电方式(针对不同电池类型选择)用户管理方式智能IC管理通讯接口CAN通讯接口，通信协议有南方电网、国家电网两种协议，可供用户选择充电接口标准九芯接头③河北凯翔电气科技股份有限公司的直流充电桩型号CDZ输入参数：AC380输出参数：DC12-750充电电流：5-200A