電動汽車快充與慢充工作原理

充電系統可分為常規充電和快速充電兩種方式，從外觀大小來看，其實充電口的分別非常簡單，快充口大且為9孔（兩大孔、一中孔、6小孔)，慢充口小且為7孔(5個大孔、2個小孔)，這樣就算是小白用戶也不會插錯。一般兩個充電口會分別設計在車頭和車尾，而部分車型也會將兩個充電口設計在一起，例如車頭或車尾。車主可根據充電時長需求來選擇充電方式。

快速充電為直流充電方式。充電電流要大一些，這就需要建設快速充電站，它并不要求把動力電池完全充滿，只滿足繼續行駛的需要就可以了。這種充電模式下，在20~30min的時間里，只為動力電池充電50%~80%即可。地面充電樁(設備)直接輸出直流電能給車載動力電池充電，電動汽車只需提供充電及相關通信接口。

快速充電的優點：

充電時間短，充電車輛流動快，節省加電站停車場面積。

快速充電的缺點：

充電機制造、安裝和工作成本較高;充電電流大，對充電的技術和方法要求高，對動力電池的壽命有負面影響;易造成動力電池異常，存在安全隱患，且大電流充電會對公用電網產生沖擊，會影響電網的供電質量和安全。

這種充電模式為交流充電方式，由外部電網提供220V民用單相交流電源給電動汽車車載充電機，由車載充電機給動力電池充電，充滿電一般需要5~8小時。

普通充電的優點：

充電樁(充電盒)成本低、安裝方便;可利用電網晚間的低谷電進行充電，降低充電成本;充電時段充電電流較小、電壓相對穩定，能保證動力電池組安全并能延長動力電池的使用壽命。

普通充電的缺點：

充電時間過長，難以滿足車輛緊急運行的需求。

• DC+：直流電源正；

• DC -：直流電源負；

• PE：接地（搭鐵）；

• S+：通訊CAN-H；

• S-：通訊CAN-L；

• CC1：充電連接確認；

• CC2：充電連接確認；

• A+：12V+；

• A-：12V-。

其中CC1、CC2是如何確認是否連接正常呢？

下面是CC1充電樁連接檢測原理圖:

通過下面的圖表可以知道，要判斷連接是否正常，可以通過檢測點的電壓來確認，不同電壓通過不同電阻分壓獲得。

然后是CC2車輛控制裝置連接確認原理圖:

接通后，兩電阻分壓獲得6V電壓，否則獲得12V電壓。

以比亞迪e6舉例，車輛充電時車身連接裝置用，將外界電能傳導、輸入到動力電池。充電口蓋有阻尼特性，即檢測充電口上“CC1”對“PE”的阻值是否為1KΩ；同時，需要檢測充電口到電源管理器的連接是否正常。

“纜上控制盒”與“車輛控制裝置”相互確認連接是否正確。

首先“纜上控制盒”會通過CP檢測點1與檢測點4，檢測電壓是否為12V。如果沒有連接好，檢測點4就沒有搭鐵，就檢測不出電壓，如果連接好了，檢測點4通過PE就與車輛搭鐵相通了，這時電壓就是12V，有12V電后“纜上控制盒”就會讓S1與PWM接通，否則S1是與+12接通。

接著，車輛控制裝置會通過CC檢測R3電阻來確認充電槍與車輛插座是否連接，如果未連接好，電阻為無窮大，否則有相應電阻值。

在這里，車輛控制裝置會設定車載充電機功率（一般都是廠家出廠默認設定好的）。

車載充電裝置，通過CP的占空比信號，判斷纜上控制盒的最大充電電流，一般設定比例如下表:

同時車載充電裝置，也會通過CC上的RC判斷電纜額定容量。

最后，車輛控制裝置計算充電電纜額定容量與纜上控制盒的電流后，把車載充電機最大功率設為他們的最小值。

說了這么多，肯定有人要問：“為什么要配備兩種充電接口？統一成一種不好嗎？”這主要還是快充決定的。

要知道，車輛的充電過程并不僅僅是從電網到電池，中間需要經過充電樁，充電線纜、充電插頭、車輛插座接口才能進入車輛。從前面的原理我們也了解到，對于交流充電，進到車輛之后，還并不是直接去往電池，中間還要經過車載充電機和BMS兩道關卡。

對于快充而言，充電功率相比較交流充電，具體的充電電壓和電流并沒有限制，從20kW、40kW、60kW到200kW、250kW、350kW都有。只要輸入（電網）和輸出端（車輛）支持，可以做的很大。

電網的電能先進入充電樁，然后通過充電線纜來到車輛，大部分的充電線都固定在充電樁上，另一端是個槍狀的插頭連接車輛（標準中將這種連接方式稱為連接方式C）。

也有少部分充電樁是孤零零的，需要一根獨立的線纜，兩端分別接充電樁和車輛的（連接方式B）；至于充電線纜固定在車輛上的方式（連接方式A）幾乎沒有應用。交流充電可以使用連接方式B和連接方式C，交流充電電流大于32A以及直流充電只能使用連接方式C。

由于車輛的電力系統是一個直流系統，所以交流充電時，交流電并不能夠直接給電池充電，需要經過一個名叫車載充電機（OBC，On-board Charger）的部件，進行交直流轉換并根據BMS的命令變壓之后再提供給電池。

在這張車載充電機的構成圖中，有兩個核心部件——ACDC整流器和DCDC變壓器（圖中的功率單元）。

前者用于將交流電轉化為車輛電池可接受的直流電，后者的作用是調整直流電的電壓。

根據BMS的命令，動態調整充電的電流電壓，適配不同階段電池的充電需求，比如恒流充電時，隨著電池電量的提高，充電電壓也需要隨之提高。也負責轉換低壓，給12V的小電瓶充電。

而直流充電時，直流樁本身便是一個ACDC整流器加DCDC變壓器，直接根據BMS的需求，在車輛外部轉換交流電，替代了車載充電機的作用，因而直流充電樁也被稱為非車載充電機。