本文將介紹兩種國(guó)標(biāo)充電樁接口——交流充電樁接口和直流充電樁接口，并圍繞常用的交流充電接口，介紹相關(guān)的接口技術(shù)。
一、充電樁接口基本介紹
跟傳統(tǒng)油車(chē)相比，純電動(dòng)車(chē)有很多優(yōu)點(diǎn)，這里就不一一列舉，但純電動(dòng)車(chē)有一個(gè)麻煩的地方是需要考慮充電時(shí)間長(zhǎng)短和電池使用壽命。混合動(dòng)力領(lǐng)域有好多折中方案比如插電式，增程式等，這樣不需要較大的電池容量，相比于純電動(dòng)車(chē)，縮短了充電等待時(shí)間（并且使用汽油/柴油而提高了續(xù)航里程）。
而在純電動(dòng)車(chē)領(lǐng)域，很難單方面優(yōu)化充電時(shí)間或電池使用壽命，魚(yú)和熊掌不可兼得，因?yàn)殡姵氐膲勖统潆姳堵蚀笮∮嘘P(guān)，一般情況下充放電倍率越大，循環(huán)使用次數(shù)就越小。
為了保證電池的循環(huán)充電次數(shù)能在800~1000之間，通常充電倍率應(yīng)該在0.5C~0.25C之間，采用國(guó)家電網(wǎng)供電，利用車(chē)載充電機(jī)為動(dòng)力電池充電，這屬于慢充方案，配套的公共設(shè)施是交流充電樁。
交流充電樁接口
為了應(yīng)對(duì)緊急情況，希望在15~30min分鐘內(nèi)能把電池充滿到最大容量的80%，對(duì)應(yīng)的充電倍率應(yīng)該在2C~4C之間，這屬于快充方案，配套的公共設(shè)施是直流充電樁。直流充電樁對(duì)電池?fù)p害比較大，車(chē)主花費(fèi)在更換電池上的成本就會(huì)增大，所以如果不是很緊急的情況，應(yīng)該盡量減少直流充電樁的使用。
直流充電樁接口
國(guó)內(nèi)外的充電樁原理大同小異，但外形略有區(qū)別，如下：
二、詳解交流充電樁的接口技術(shù)
交流充電樁通過(guò)車(chē)載充電機(jī)為電池充電，相對(duì)于直流充電樁而言，交流充電樁成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)蓄電池更友好，適合大范圍面積進(jìn)行普及推廣，接下來(lái)將由淺入深介紹一下交流充電樁的接口技術(shù)。
交流充電樁（包括國(guó)標(biāo)和非國(guó)標(biāo)）的主要功能就是將單相電或者三相電引出來(lái)，充電樁只起到電流中轉(zhuǎn)站的作用，后續(xù)的整流+DC/DC變換都是由車(chē)載充電機(jī)完成。
國(guó)標(biāo)交流充電樁就是在上圖所示的原始交流充電樁基礎(chǔ)上，添加了一些商業(yè)化模塊（比如人機(jī)交互界面、計(jì)費(fèi)模塊、報(bào)警模塊等）和控制引導(dǎo)電路，控制引導(dǎo)電路是交流充電樁接口技術(shù)的核心內(nèi)容。并且為了單相電和三相電都能兼容，國(guó)標(biāo)交流充電樁接口最終采用的7端子結(jié)構(gòu)，其端子分布方式如下圖所示：
各端子功能定義：
充電模式3連接方式B的典型控制導(dǎo)引電路圖：
控制導(dǎo)引電路主要作用是用來(lái)確認(rèn)充電接口和充電插座是否連接，然后在充電過(guò)程中進(jìn)行周期性檢測(cè)，以判斷繼續(xù)充電還是停止充電等。
下面詳細(xì)介紹控制導(dǎo)引電路的工作原理：
1. 連接確認(rèn)
（1）車(chē)輛控制裝置通過(guò)檢測(cè)PE和監(jiān)測(cè)點(diǎn)3之間的電阻值來(lái)確認(rèn)車(chē)輛插頭和車(chē)輛插座是否連接；
（2）充電樁側(cè)的供電控制裝置通過(guò)檢測(cè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)4或檢測(cè)點(diǎn)1的電壓值來(lái)判斷供電插頭和供電插座是否連接。
2. 充電開(kāi)始
當(dāng)車(chē)輛接口和供電接口都確認(rèn)連接后，充電樁將開(kāi)關(guān)S1從12V連接狀態(tài)切換到PWM狀態(tài)，并等待車(chē)輛控制裝置閉合開(kāi)關(guān)S2，此時(shí)測(cè)檢點(diǎn)1峰值電壓9V，CP端產(chǎn)生1KHz的PWM波，其占空比代表充電樁額定電流大小。當(dāng)車(chē)輛側(cè)開(kāi)關(guān)S2閉合，代表車(chē)輛已經(jīng)充電準(zhǔn)備就緒了，此時(shí)檢測(cè)點(diǎn)1的電壓峰值為6V。確認(rèn)車(chē)輛就緒后，充電樁閉合接觸器K1和K2，使交流回路導(dǎo)通，充電開(kāi)始。整個(gè)過(guò)程中檢測(cè)點(diǎn)1的電壓狀態(tài)如下：
3. 充電過(guò)程周期檢測(cè)
在充電過(guò)程中，充電樁對(duì)檢測(cè)點(diǎn)進(jìn)行周期性檢測(cè)，以確認(rèn)充電連接裝置的連接狀態(tài)和車(chē)輛是否處于可充電狀態(tài)，檢測(cè)周期不大于50ms。
(1) 在充電過(guò)程中，充電控制裝置不斷檢測(cè)檢測(cè)點(diǎn)4和檢測(cè)點(diǎn)1，如果檢測(cè)到供電接口斷開(kāi)，則供電控制裝置開(kāi)關(guān)S1切換到12V并斷開(kāi)交流供電回路；
(2) 在充電過(guò)程中，車(chē)輛控制裝置不斷檢測(cè)檢測(cè)點(diǎn)2和檢測(cè)點(diǎn)3，如果判斷車(chē)輛接口斷開(kāi)，則車(chē)輛控制裝置控制車(chē)載充電機(jī)停止充電，并斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2。
4.充電結(jié)束
大致原理如上所述，控制導(dǎo)引電路是充電樁接口技術(shù)的靈魂，這對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)設(shè)計(jì)者以及使用者至關(guān)重要，更為詳細(xì)的內(nèi)容請(qǐng)參考國(guó)標(biāo)GB/T 20234-2011。
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北京群菱專(zhuān)注于新能源檢測(cè)領(lǐng)域，為新能源車(chē)充電站現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收、充電樁產(chǎn)品型式試驗(yàn)、充電站安全性例行年檢、計(jì)量校準(zhǔn)測(cè)試、充電樁互操作測(cè)試、車(chē)輛互操作測(cè)試提供各類(lèi)測(cè)試平臺(tái)及解決方案。
1、充電機(jī)（樁）出廠試驗(yàn)檢測(cè)平臺(tái)：滿足功率500K以下非車(chē)載充電機(jī)出廠全自動(dòng)檢測(cè)；
2、充電機(jī)（樁）型式試驗(yàn)檢測(cè)平臺(tái)：滿足功率500K以下充電機(jī)（樁）電氣性能高精度檢測(cè)；
3、通信協(xié)議一致性及車(chē)輛互操作性檢測(cè)平臺(tái)：根據(jù)充電樁新國(guó)標(biāo)要求，測(cè)試充電接口兼容性；
4、充電機(jī)年檢維護(hù)測(cè)試平臺(tái)：滿足充電站/充電機(jī)（樁）的日常運(yùn)營(yíng)維護(hù)檢測(cè)、便攜式、可移動(dòng)；
5、充電站現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收移動(dòng)檢測(cè)平臺(tái)：滿足電動(dòng)車(chē)充電站的現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收檢測(cè)，將實(shí)驗(yàn)室搬到充電站現(xiàn)場(chǎng)；
6、充電機(jī)調(diào)試檢測(cè)裝置：便攜式充電機(jī)（樁）檢測(cè)裝置，滿足充電機(jī)（樁）現(xiàn)場(chǎng)安裝的調(diào)試；
7、充電機(jī)計(jì)量測(cè)試平臺(tái)：滿足充電機(jī)（樁）電能計(jì)量，快速高效、高精度檢測(cè)。
產(chǎn)品已成功應(yīng)用于國(guó)網(wǎng)電科院、中國(guó)電科院、國(guó)網(wǎng)電動(dòng)汽車(chē)服務(wù)公司、開(kāi)普檢測(cè)、上海電器科學(xué)研究院、深圳計(jì)量院、南網(wǎng)電科院、北京電科院、江蘇電科院、廣東質(zhì)檢院、山東質(zhì)檢院、蘇州質(zhì)檢院、中國(guó)汽車(chē)技術(shù)研究中心、重慶車(chē)輛檢測(cè)研究院、長(zhǎng)春汽車(chē)材料中心等數(shù)十家第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)，另外蔚來(lái)、寶馬、特斯拉、南瑞、特來(lái)電、平高電氣、追日等數(shù)百家新能源車(chē)企、樁企也采購(gòu)了群菱的檢測(cè)裝置。
