纯电动汽车快充模式工作策略探究

2020-01-08童亮

湖北农机化 2020年1期

童亮

(湖北工程职业学院交通工程学院，湖北黄石 435000)

通常纯电动汽车的充电口有2种：一种是慢充，一种是快充，快充口有9个针脚，慢充口有7个针脚。其中快充口比慢充口的针脚要多，吉利帝豪EV300车型快、慢充口均在一起，在原加油口处。

1 快充充电流程

充电桩就代替了慢充的车载充电机，已经将交流的整理升压成直流电。直接给动力电池充电，所以速度快。快充的充电流程是：快充桩→快充口→动力电池。充电桩的插枪插到快充口上，先交互信息、闭合快充继电器同时闭合动力电池内部的各继电器，再开始充电。2个最大的针脚分别是DC-和DC+是直流正和直流负。PE口是搭铁针脚，接地。CC1和CC2是连接确认针脚。充电枪没插好就无法充电。这2个是检测枪是否插到位。其中CC1是充电桩的连接确认线，CC2是车的连接确认线。A+和A-是低压辅助线。就是唤醒线+和唤醒线-，快充通过唤醒线唤醒，这个针脚是12V，从充电桩发出一个+和-的12V信号，去唤醒VCU(整车控制器)。S+和S-是快充CAN，一个是CAN高，一个是CAN低。桩和车是需要通信的，由于公共桩应该对应的是很多车型，如比亚迪、江淮等快充桩应该都可以充，但是每款车的电池容量、额定电压甚至电池类型都不一样，所以桩和枪需要通过CAN线来进行沟通，通过S+和S-(30:02)和车辆的BMS以及VCU进行连接并通信。同时车辆的SOC值是否显示充满，充满后断开接触器，不再充电。也是由S+和S-针脚来使桩和车交互信息，在快充满时需要降低充电速度，以保护电池。其中，DC+和DC-这2个针脚在车辆没有充电时，是没有电的，此时快充继电器没有吸合。快充就是把车载充电机挪到快充桩上。快充枪内CC2和PE有一个电阻，在车辆快充接口处CC1和A-有一个电阻。首先讲解接口内电阻作用。其中CC1是桩的连接确认线，从CC1输出一个电压(发出检测信号)，经过电阻，(CC1的电位被拉低)回到A-，根据电压值是否在合适范围，桩便知道是否插枪。确认插枪后，发出A+和A-的唤醒信号，唤醒VCU，VCU被唤醒后CC2发出一个12V的确认信号(电位被拉低)，CC2再次确认枪是否插好，确认好了后CAN-H和CAN-L开始进行通信，相互交互信息。当CAN线确认可以进行充电后，由VCU控制PDU内的快充继电器吸合，开始充电。BMS实时通过CAN-H和CAN-L向充电桩反馈充电信息。充电桩不断地调整电流电压。保护电池，安全使用的同时快速充电。

2 快充充电条件要求

(1)充电线连接确认信号正常(信号不正常，证明枪没有插好)。(2)BMS供电电源正常(12V)(BMS在充电时要工作，需要控制继电器闭合，还需要实时监测电池的状态然后进行反馈，还需要控制输出的电流电压)。(3)充电唤醒信号输出正常(12V)(A+和A-都不正常，VCU都不会被唤醒，BMS也不会工作)。(4)充电桩、VCU、BMS之间的通信正常(主继电器闭合、发送电流强度要求)(三者无法确认下一步动作)。(5)动力电池电芯温度>5℃或<45℃(温度太低，需要加热)。(6)单体电池最高电压与最低电压电压差<0.3V(300mV)(因车型而异)。(7)单体电池最高温度与最低温度差<15℃。(8)绝缘性能>20MΩ(不能漏电)。(9)实际单体电池最高电压不大于额定单体电压0.4V。(10)高、低压电路连接正常。

3 快充系统原理

车辆接口的虚线表示，左边是枪，右边是接口。CC1发出12V电压，要经过R2和R4 2个电阻，其中R2装在枪内。R4安装在车辆充电口内。其中R2连接S开关和PE线相连，其中S开关就是充电枪上锁止卡扣的开关，当充电枪插上去以后，不管S开关是否闭合，CC1的电压均会变化，因为CC1和R4与地连通了，若R1和R2的电阻值一样，那线路插枪后电压应该就是6V(各电阻阻值一样大时，串联分压)，所以电脑通过检测电压高低，可以判断枪是否被插好。如果S开关闭合，R2和R4就是并联的状态。检测点不仅仅要检测枪是否插好，还要检测锁止开关是否闭合，S开关是常闭开关，按下去时S开关就断开，如果不按下去，S开关闭合，R2和R4是并联，阻值变小，则检测点检测到的电压为4V，电脑检测到4V表示枪完全插好(R1阻值1000Ω，R4阻值是1000Ω)，没有S开关时，串联中检测到的电压就是6V。