一体化充电机

 1.一体化充电机构成

电动汽车一体化充电机,所有元器件都集中装配于一个柜体内,主要由:

计量计费模块、主控模块、采集控制模块、充电模块、显示触摸屏、读卡器、直流电度表、低压元器件和充电枪等部分组成。

2.一体化充电机的主要技术参数

产品型号

iES-ICS6200

输入电压

AC380V±15%

交流输入频率

50Hz±1%

直流输出电压

DC200-750V,DC200-1000V

单柜输出功率

60kW ,120kW

3.直流桩(一体机)

a)直流输出电压:宽范围200-1000V

b)直流充电电流:0-250A。

c)直流输出功率:0-240kW。

d)充电模块有15、20、30kW等(立式、卧式)。

e)充电枪数量分为一机单枪与一机双枪。

f)切换方式分为母联、A型开关。六统一充电桩外观

4.主要设备组成

  • 计量计费模块:与车联网平台和充电控制器通信,实现认证、结算、人机交互等业务功能;

  • 充电控制器:由充电主控模块和功率控制模块两部分组成。

  • 充电主控模块:电气接口包括充电连接控制导引、BMS通讯、直流侧采样与控制等。例如,可采集绝缘监测电压、电池电压、充电电流、BMS辅助电源电压、充电连接确认等模拟量信息,同时输出控制BMS辅助电源、充电枪电磁锁、直流输出控制、泄放回路控制等控制信号及采集急停开关状态、充电枪电磁锁状态、直流输出接触器状态等状态信号;

  • 功率控制模块:电气接口包括交流侧采样与控制、充电模块通讯及散热系统控制等。例如负责与充电模块、主控模块进行信息交互,同时控制交流接触器及散热系统等控制信号及交流进线断路器开关状态、避雷器状态等开关量信号;

  • 液晶显示单元:电容触摸式液晶显示屏。


    充电桩内部

    充电桩外壳

5、专用模块专用模块

6.计费控制单元

由CPU处理器、非易失性存储器、ESAM模块、定位模块、 语音模块、通信接口等部分组成,与车联网平台和充电控制 器通信,实现认证、结算、人机交互等业务功能
充电主控模块
充电连接控制导引、BMS通讯、直流侧采样与控制等
功率控制模块
交流侧采样与控制、充电模块通讯及散热系统控制等
充电模块
实现功率变换,恒功率范围330 V~500 V和500 V~750 V
A型开关模块
四进两出开关器件,由切换开关、开关控制器等部分组成, 实现对充电模块输出切换控制
B型开关模块
一进四出开关器件,由切换开关、开关控制器等部分组成
,实现对充电模块输出切换控制
C型开关模块
四进四出开关器件,由切换开关、开关控制器等部分组成
,实现充电柜桥接
模块门板背部
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7.系统主回路

交流进线开关、直流电度表、防雷器、充电模块、直流分流器、熔断器、直流输出接触器等。

8.电气原理

交流电源输入→断路器→交流接触器→充电模块整流→直流输出→直流接触器→充电枪→电动汽车

专用模块

9.通信控制系统

车联网充电设备整体通信控制系统
充电桩内负责认证、计量、计费、人机交互等充电业务相关功能以及与上级系统通讯功能的控制单元;
充电设备控制器:充电桩内负责根据指令完成充电启、停控制、输出控制、保护控制及充电状态信息的上传功能的控制单元。

通讯系统
充电设备控制通信系统
  1. 总控模块:接收计量计费下发的指令,根据指令完成充电启、停控制、输出控制、保护控制及充电状态信息的上传。

  2. 前、后置测控装置:采集充电过程的电压、电流,控制各执行单元的动作。

  3. 充电模块:整流、滤波单元,根据总控模块下发的指令输出符合要求的电压、电流值。

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10.启动充电硬件动作流程

  • 插枪:插枪后,主控板通过充电枪线上CC1电压的变化检测到充电枪连接到电动汽车上,交流接触器闭合,此时充电模块带电;

  • 启动充电:通过扫码等方式启动充电时TCU先与平台校验用户信息,校验通过后下发启动命令给主控板卡,主控板卡控制充电枪电子锁闭合;

  • 握手辨识:主控板收到启动命令,闭合中间继电器向车辆BMS控制板供12V电,使其正常工作;主控板与车辆BMS进行握手辨识,确定BMS通信版本、电池类型、电池容量与额定电压等信息;

  • 绝缘检测:握手辨识之后要闭合充电桩内的高压继电器(K1、K2),启动充电模块,向充电回路中输入额定电压,读取回路中监测点的电压,以确保充电回路中无接地、短路等异常状况,绝缘检测完成后将模块停机,断开充电桩内的高压继电器(K1、K2),;

  • 进入充电:绝缘检测正常后,正式进入充电流程,车辆端闭合K5、K6,使电池电压到达充电桩内的高压继电器,充电桩启动模块输出电压到达高压继电器,当检测到高压继电器两侧电压差值在10V以,内闭合高压继电器,正式转到充电中进行充电;

  •  充电中:在充电中流程时,充电桩与车辆通过S+、S-一直存在通信,充电桩根据车辆发送的需求电压与电流调节模块的分配,来提供输出以满足车辆的需求;并通过通信实时监测车辆的状态,如:电池温度、电池包单体电压等,以确保充电过程中的安全;

  • 停机:充电桩主控在接收到TCU或车辆发送的停机命令时,会主动降低电流输出,在电流降到5A以下时,充电桩会主动断开高压继电器(K1、K2),车辆端断开K5、K6,切断直流输出回路,充电桩控制模块停机并闭合泄放回路,泄放掉回路电压,当电压小于60V后,停止泄放,主控板释放占用模块,断开车辆BMS供电,与车辆通信断开;最后主控板控制充电枪电子锁解锁,停机完成,此时可以拔枪断开充电桩与车辆的连接。313233


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