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学习情境3新能源汽车充电桩安装与维护直流充电桩的运行与维护

认知直流充电桩目录CONTENTS学习任务1认知直流充电桩控制逻辑学习任务2直流充电桩的运行与维护学习任务3

认知直流充电桩学习任务1

3.1.1学习任务1认知直流充电桩直流充电桩概述直流充电桩也称快速充电桩，简称“快充”，是指安装在电动汽车外部并连接到交流电网，为非车载动力电池电动汽车提供直流电源的设备，通常具有45~60kW的功率。直流充电桩输出的电压和电流可以在大范围内调节，从而满足快速充电的需要。一般来说，在30min内可以充到80％的电量，并且可以在十几分钟内满足后续驾驶的要求。一般规划在高速公路服务区及城市商业中心的停车场等公共场所。立式交流充电桩

3.1.2直流充电桩的结构直流充电桩的系统结构主要由充电桩主控制器、人机交互子系统、功率变换子系统及电能计量单元等部分组成。学习任务1认知直流充电桩直流充电桩的系统结构组成

（1）充电桩主控制器能接收各子系统的传输协议命令，并做出响应完成对各部分的控制功能。（2）人机交互子系统包括IC卡读写器和人机交互界面等，用以实现用户与充电桩的人机交互，完成用户身份确认、充电需求信息输入、充电过程中的数据显示及用户自主控制指令输入等功能。（3）功率变换子系统包括交流供电输入单元、充电功率模块和有源滤波模块，充电功率模块可以实现并联时的自主均流，从而可以由一种标准模块并联成多种规格的充电桩。（4）电能计量单元主要通过其中的直流电能表和计量模块完成，其中直流电能表用于充电能量的计量，计量模块用于电能金额的计量。（5）智能管理模块包括运营管理系统的通信接口、数据处理存储等组成部分，用来实现各种运营管理策略。学习任务1认知直流充电桩

3.1.3交流充电接口电动汽车直流充电接口是直流充电桩向电动汽车电池直接提供充电功能的接口，包括车辆插头和车辆插座两个部分。车辆插头与车辆插座的触头布置结构如图所示。车辆插头与车辆插座的触头布置结构学习任务1认知直流充电桩

学习任务1认知直流充电桩触头标志及其功能定义

3.1.4直流充电桩的充电过程直流充电桩的充电过程如图所示，主要包括充电握手、充电参数配置、充电和充电结束四个阶段。如果在各个阶段的规定时间内充电桩与BMS没有收到正确的报文或者对方的报文，即判断超时，一般超时的规定时间为5s。当出现超时后，BMS或充电桩发送错误报文，并进入错误处理阶段。学习任务1认知直流充电桩直流充电桩的充电过程

3.1.5直流充电桩功能需求分析随着电动汽车的日益增多，其相应的配套充电设施也得到越来越多的关注。但是现有的直流充电桩存在充电效果差、人机交互界面不友好等缺点。因此，设计出一台能够满足用户需要、安全充电的智能化电动汽车直流充电桩对于推动电动汽车的发展具有深远意义。根据国家标准和用户需求，一台直流充电桩需具备以下功能。（1）保证整个系统的安全运行，充电桩必须有电气保护装置。在充电时，如果发生突发故障，充电桩必须在规定时间内快速切断电源并发出警报，确保用户的安全。（2）需准确读取相关电网参数，对电价准确计量。学习任务1认知直流充电桩

（3）需准确识别不同用户的射频卡，并且能够记录用户的登录、控制、登出等操作。（4）人机交互界面要设计得足够友好，采用图形化的设计，使每个用户能够使用其进行自助充电。（5）充电界面应显示用户充电的相关数据，如充电进程、当前电压、当前电流、电价、余额等信息。充电桩后台管理系统必须能识别每个用户的身份信息，并且能够对每个用户的相关数据进行查询和操作。学习任务1认知直流充电桩

学习任务1认知直流充电桩直流充电桩技术指标3.1.6直流充电桩技术指标直流充电桩输入电压为三相四线380V交流电，输出为可以调节的直流电。

认知直流充电桩控制逻辑学习任务2

3.2.1学习任务2认知直流充电桩控制逻辑直流充电电路原理电动汽车直流充电是将公共电网的交流电能转换为供给蓄电池充电用的直流电能，其原理框图可分为主回路和控制回路两部分。主回路由三相全桥整流电路、全桥移相逆变电路、变压器、全桥整流电路组成；控制回路由PWM控制电路，电压、电流采样电路，通信电路，显示、键盘电路和数字信号处理（DigitalSignalProcessing，DSP）模块组成。交流电经过三相全控桥式整流电路变换为直流电，根据选择的充电方法和电压、电流采样结果通过DSP模块进行计算，并由PWM电路放大触发脉冲控制全桥移相逆变电路，将直流电变换为脉冲交流电，经高频变压器隔离送入全桥整流电路，得到所需充电过程的直流充电电压和电流，实现对动力电池的充电。

3.2.2学习任务2认知直流充电桩控制逻辑直流充电桩工作流程充电过程由一系列简单的动作组