电动汽车充电接口原理介绍

电动汽车充电分类以及特点：

GB/T18487.1描述了主要的4种充电模式(注：模式1貌似没有见到过)，

目前大部分电动汽车都配备了快充和慢充接口，接口以及具体定义如下所示（注意，插头端定义与这个呈镜像关系）：

快充：常说的快充也是GB/T18487.1协议中所描述的模式4充电方式。顾名思义其充电功率比较高，一般在0.5~1小时就可以将电池充满，优点很明显。但是也有其缺点，较大的充电功率/充电电流会造成电池温升比较大，对电池寿命也会造成一定影响；过快的充电速度存在一定程度的虚电现象；另外快充需要的充电桩设备成本也高，对电力设施要求也比较高。

慢充：常说的交流慢充也是GB/T18487.1协议中所描述的模式3充电方式。慢充需要的充电时间通常需要8小时以上才能充至满电，相对于快充速度慢，等待时间长。然而，慢充也有其优点，首先，慢充过程电池产生热量较小，有助于延长电池的寿命；其次，慢充设备的建设和维护成本相对较低，更容易普及和推广；此外，慢充还具有更好的电网适应性和充电时间灵活性，可根据用户的需求和电网负荷进行调整，例如选择在夜间用电资费较便宜时间段进行充电。

另外，一些车上也会配一个随车充电枪（IC-CPD），也是GB/T18487.1协议中所描述的模式2充电方式，方便用户在没有充电桩的地方，直接用家里交流电充电，这个充电速度就更慢了。根据GB/T 18487.1章节5.1.2描述，有10A/16A 220V两种规格，但是考虑符合GB2099.1和GB1002要求，16A插头的充电电流不能超过13A，10A插头的充电电流不能超过8A。这样看来，主要充电功率应该是在2.86KW和1.76KW，这么看来网上卖随车充电枪的标称16A/3.5KW的应该是虚标，国标就不允许达到这个值。

快充接口原理图，这边直接引用一个网上图示：

A+/A-这两根线虽然叫低压辅助电源，但是通常也不会用它来供电，只是作为充电之前BMS唤醒信号使用。

S+/S-建立电池BMS与充电桩之间通信。

PE建立充电桩与电池BMS之间共地。

DC+DC-对电池进行充电。

CC1/CC2在上图看起来有点复杂，重新简化如下图所示，R1=R2=R3=R4=R5=1000Ω，开关S为充电枪上的机械按钮，当充电枪与车辆插座完全连接后，开关S闭合。我们来捋一下整个插枪充电过程：

只有当CC1 和 CC2信号均有效以后，即最后一个状态CC1检测点为4V，CC2检测点为6V，充电桩和电池之间才会开始后面的充电协议沟通。

慢充接口原理图：

模式2 和模式3充电接口原理图分别如下：

模式2（方式B举例）：

模式3(方式C举例)：

可以看出两种模式区别就是一个是单向交流电，一个是三相交流电。图示中S3是枪头上可以手按的常闭开关，按下时候是断开状态，松开处于闭合状态。R1=1000Ω，R2=1300Ω，R3=2740Ω，RC的值代表线缆容量，具体如下：

所以电动汽车一侧可以通过检测点3（车辆侧CC）采集到的电阻值，推断判定充电枪是处于“未连接，半连接，完全连接”的哪种状态，也可判定充电枪线缆的容量值。

充电桩一侧这边判定枪是否插好，是通过检测点1（CP，一开始连接的12V）的电压值来进行确认的。

当充电桩一侧通过检测点1电压状态确定充电接口已经完全连接以后，开关S1则从12V切换到PWM连接状态，开始发出PWM信号（所以PWM的幅值有从9V变到6V的过程）。PWM的占空比值D与电流大小值之间影射关系如下：

慢充充电过程的监测:  充电过程中，车辆这边会持续监测检测点3对地（也就是PE）电阻，以及检测点2的PWM信号。充电桩这边会持续检测检测点1的电压幅值。

在充电过程中，当充电完成或因为其他原因不能满足继续充电的条件时,车辆控制装置和供电控制装置分别停止充电的相关控制功能。

以上，总结的东西可能有些碎片化，更详细的大家还是可以去看看GB/T 18487.1。最近自己这个公众号好长一段时间没有更新了，随着关注的人越来越多，也提醒自己除了工作也要多总结学习，后面还是要坚持继续写点东西，大家看完如果有那么一点点帮助，也记得点赞哦。