純電動汽車快充模式工作策略探究

童 亮

(湖北工程職業學院交通工程學院，湖北 黃石 435000)

通常純電動汽車的充電口有2種：一種是慢充，一種是快充，快充口有9個針腳，慢充口有7個針腳。其中快充口比慢充口的針腳要多，吉利帝豪EV300車型快、慢充口均在一起，在原加油口處。

1 快充充電流程

充電樁就代替了慢充的車載充電機，已經將交流的整理升壓成直流電。直接給動力電池充電，所以速度快。快充的充電流程是：快充樁→快充口→動力電池。充電樁的插槍插到快充口上，先交互信息、閉合快充繼電器同時閉合動力電池內部的各繼電器，再開始充電。2個最大的針腳分別是DC-和DC+是直流正和直流負。PE口是搭鐵針腳，接地。CC1和CC2是連接確認針腳。充電槍沒插好就無法充電。這2個是檢測槍是否插到位。其中CC1是充電樁的連接確認線，CC2是車的連接確認線。A+和A-是低壓輔助線。就是喚醒線+和喚醒線-，快充通過喚醒線喚醒，這個針腳是12V，從充電樁發出一個+和-的12V信號，去喚醒VCU(整車控制器)。S+和S-是快充CAN，一個是CAN高，一個是CAN低。樁和車是需要通信的，由于公共樁應該對應的是很多車型，如比亞迪、江淮等快充樁應該都可以充，但是每款車的電池容量、額定電壓甚至電池類型都不一樣，所以樁和槍需要通過CAN線來進行溝通，通過S+和S-(30:02)和車輛的BMS以及VCU進行連接并通信。同時車輛的SOC值是否顯示充滿，充滿后斷開接觸器，不再充電。也是由S+和S-針腳來使樁和車交互信息，在快充滿時需要降低充電速度，以保護電池。其中，DC+和DC-這2個針腳在車輛沒有充電時，是沒有電的，此時快充繼電器沒有吸合。快充就是把車載充電機挪到快充樁上。快充槍內CC2和PE有一個電阻，在車輛快充接口處CC1和A-有一個電阻。首先講解接口內電阻作用。其中CC1是樁的連接確認線，從CC1輸出一個電壓(發出檢測信號)，經過電阻，(CC1的電位被拉低)回到A-，根據電壓值是否在合適范圍，樁便知道是否插槍。確認插槍后，發出A+和A-的喚醒信號，喚醒VCU，VCU被喚醒后CC2發出一個12V的確認信號(電位被拉低)，CC2再次確認槍是否插好，確認好了后CAN-H和CAN-L開始進行通信，相互交互信息。當CAN線確認可以進行充電后，由VCU控制PDU內的快充繼電器吸合，開始充電。BMS實時通過CAN-H和CAN-L向充電樁反饋充電信息。充電樁不斷地調整電流電壓。保護電池，安全使用的同時快速充電。

2 快充充電條件要求

(1)充電線連接確認信號正常(信號不正常，證明槍沒有插好)。(2)BMS供電電源正常(12V)(BMS在充電時要工作，需要控制繼電器閉合，還需要實時監測電池的狀態然后進行反饋，還需要控制輸出的電流電壓)。(3)充電喚醒信號輸出正常(12V)(A+和A-都不正常，VCU都不會被喚醒，BMS也不會工作)。(4)充電樁、VCU、BMS之間的通信正常(主繼電器閉合、發送電流強度要求)(三者無法確認下一步動作)。(5)動力電池電芯溫度>5℃或<45℃(溫度太低，需要加熱)。(6)單體電池最高電壓與最低電壓電壓差<0.3V(300mV)(因車型而異)。(7)單體電池最高溫度與最低溫度差<15℃。(8)絕緣性能>20MΩ(不能漏電)。(9)實際單體電池最高電壓不大于額定單體電壓0.4V。(10)高、低壓電路連接正常。

3 快充系統原理

車輛接口的虛線表示，左邊是槍，右邊是接口。CC1發出12V電壓，要經過R2和R4 2個電阻，其中R2裝在槍內。R4安裝在車輛充電口內。其中R2連接S開關和PE線相連，其中S開關就是充電槍上鎖止卡扣的開關，當充電槍插上去以后，不管S開關是否閉合，CC1的電壓均會變化，因為CC1和R4與地連通了，若R1和R2的電阻值一樣，那線路插槍后電壓應該就是6V(各電阻阻值一樣大時，串聯分壓)，所以電腦通過檢測電壓高低，可以判斷槍是否被插好。如果S開關閉合，R2和R4就是并聯的狀態。檢測點不僅僅要檢測槍是否插好，還要檢測鎖止開關是否閉合，S開關是常閉開關，按下去時S開關就斷開，如果不按下去，S開關閉合，R2和R4是并聯，阻值變小，則檢測點檢測到的電壓為4V，電腦檢測到4V表示槍完全插好(R1阻值1000Ω，R4阻值是1000Ω)，沒有S開關時，串聯中檢測到的電壓就是6V。

4 快充故障案例

如果車輛接口壞了，如R4斷路，則車載充電機只能檢測到6V，充電樁是不會充電的。可以用萬用表電阻擋檢查PE插口與CC1插口，如果電阻無窮大，需要更換。

如果是充電樁壞了，則R2出現斷路，換一個充電樁能充電，則判斷充電樁的R2有可能出現故障，可向樁設備商上報故障。