2-每天学习新能源充电桩设计系列-直流便携式充电机架构

今天给大家分享的是一款直流便携式单枪充电机的原理架构，如下图1所示。

图1 直流便携式充电机架构

如上图所示，直流便携式充电机主要组成为：充电模块、12V电源模块、高压正接触器、高压负接触器(小电流可省去此接触器)、国标直流充电枪、显示模块、风扇、启停、急停、语音(可根据时基情况选配)以及主控单元等。

本方案由单相220VAC提供电力支持，可以支持交流电压范围根据充电模块和12V电源模块决定。

架构详细解析：

1、充电模块：充电模块，负责为汽车直流高压提供电力支持，将交流220VAC转换为50-750VDC高压，给电池充电，电流一般最大为20A。其工作状态以及输出电压电流调整，由主控单元通过CAN通信总线控制；

2、高压正/负接触器：负责将充电模块的输出端，切换到汽车的高压输入端，接触器的控制及状态反馈，由主控单元控制和检测；

3、12V电源：为整机低压提供电力支持，一般功率为150W；

4、显示部分：为整机提供人机界面，可查看充电步骤、电压、电流、温度以及故障状态等；

5、启停按键：为整机提供启停的人机输入界面；

6、急停按键：为整机提供急停输入，当按下急停后，所有动力电输出必须马上停止；

7、直流风扇：风扇为整机提供散热支持；

8、语音：为整机提供语音播报功能，可根据实际情况选配；

9、充电枪：为整机提供与车端交互的接口；

10、主控单元：为整机的控制中心，负责整机的控制、电池测高压检测、车端交互以及保护控制等。

充电枪接口：

图2 国标充电枪接口定义

如上图2所示，直流国标充电枪定义如下：

1、DC+/DC-为高压接口

2、CC1为充电机检测的连接确认信号，电压分别为12V±0.8V，6V±0.8V，4V±0.8V，其他电压，当电压为4V±0.8V时，为插枪连接成功；

3、S+/S-为充电机与车端充电通信接口，接口类型为CAN，充电通信协议为GB/T 27930-2015；

4、EL+/EL-为电磁锁控制，其电压输出为(EL+，EL-)=(12V+，GND)或(GND，12V+)或(GND，GND)，一般(12V+，GND)正向电压为给电磁锁上锁，(GND，12V+)负向电压为给电磁锁解锁，上锁及解锁完成后，需要将电压设置为0V，即(GND，GND)；

5、RS+/RS-为电磁锁状态反馈，根据电磁锁是常闭或是常开，结合电磁锁EL+/EL-的控制，来实现电磁锁的控制及反馈；

6、T1/T2/T-为充电枪DC+/DC-的充电铜排温度检测，T-为检测共用线，及如下图3所示；

图3 温度检测传感器

温度传感器一般为NTC10K或PT1000等

7、A+/A-为充电机为车端BMS提供唤醒或电力支持，充电机主控单元有继电器切换是否允许辅助电源输出，一般乘用车辅助电源电压为12V；A+/A-可以由充电机控制输出状态，一般为12V或者0V。

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