智能电动汽车充电桩去除安全隐患提高充电效率

智能电动汽车充电桩其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。充电桩一般提供常规充电和快速充电两种充电方式，人们可以使用特定的充电卡在充电桩提供的人机交互操作界面上刷卡使用，进行相应的充电方式、充电时间、费用数据打印等操作，充电桩显示屏能显示充电量、费用、充电时间等数据。
　　目录
　　一、智能电动汽车充电桩方案介绍
　　二、智能电动汽车充电桩方案优点
三、智能电动汽车充电桩方案功能
四、智能电动汽车充电桩方案特点
　　五、智能电动汽车充电桩工作原理
　　六、智能电动汽车充电桩整体构成
　　七、智能电动汽车充电桩发展前景
　　正文
一、智能电动汽车充电桩方案介绍
智能电动汽车充电桩指安装在电动汽车上的采用地面交流电网和车载电源对电池组进行充电的装置，包括车载充电机、车载充电发电机组和运行能量回收充电装置，将一根带插头的交流动力电缆线直接插到电动汽车的充电插座中给蓄电池充电。车载充电装置通常使用结构简单、控制方便的接触式充电器，也可以是感应充电器。它完全按照车载蓄电池的种类进行设计，针对性较强。非车载充电装置，即地面充电装置，主要包括专用充电机、专用充电站、通用充电机、公共场所用充电站等。它可以满足各种电池的各种充电方式。通常非车载充电器的功率、体积和重量均比较大，以便能够适应各种充电方式。

二、智能电动汽车充电桩方案优点
　　智能电动汽车充电桩作为电动汽车的能量补给装置，其充电性能关系到电池组的使用寿命、充电时间。这也是消费者在购买电动汽车之前最为关心的一个方面之一。实现对动力电池快速、高效、安全、合理的电量补。
　　1、良好的扩展性和伸缩性，可通过增减功率单元和定制智能充电策略来快速响应用户需求变化。
　　2、充电模块效率高、功率密度大、稳定可靠
　　3、配置灵活，可以满足不同规格电动汽车的充电需求。
　　4、充电设定方式支持自动设定方式和手动设定方式，支持刷卡充电、APP 扫码充电、集中控制台充电以及多种定制化充电方式。
　　5、满足GB/T 20234)1-2015，GB/T 20234)3-2015，GB/T 18487)1-2015 等最新国家标准。
　　6、触摸彩屏显示，人机界面友好，易操作、易维护。
　　7、通信接口丰富，兼容所有车辆BMS 协议及充电后台协议。
8、保护功能完善：过压保护，欠压保护，过载保护，短路保护，漏电保护、电池反接保护及接触器触点烧结检测保护等。

三、智能电动汽车充电桩方案功能
　　智能电动汽车充电桩能实现计时、计电度、计金额充电，可以作为市民购电终端。同时为提高公共充电桩的效率和实用性，今后将陆续增加一桩多充和为电动自行车充电的功能。
　　1、对交流桩运行状态的测控保护能力，包括运行状态监测、故障状态监测、充电计量和充电过程的联动控制、短路保护、过流保护等;
　　2、界面显示：显示提示信息、用户IC卡信息、充电相关信息等内容，是充电装置提供给用户和管理员的唯一可视内容(简易型显示设备运行与非运行时的监测状态);
　　3、身份识别：读取IC卡内信息，识别用户身份及相关信息;
　　4、充电操作：提供操作按钮，用于用户充电操作和管理员管理操作;
　　5、控制输出接触器：管理输出接触器，实现对充电输出的控制;
　　6、费用收取：收取充电费用，进行卡内余额信息的读写操作;
　　7、票据打印：打印用户充电费用的票据;
　　8、数据管理：管理各项数据，保护数据的完整性、安全性，提供管理员查询、拷贝、删除等功能;
　　9、系统配置：管理员进行系统配置，实现不同充电装置的相关设置;
　　10、其他：提供用户操作帮助、异常信息提示等功能。
11、充电桩远程管理，可接收远程监控主机的指令，传送相关数据信息，执行控制指令。

四、智能电动汽车充电桩方案特点
　　智能电动汽车充电桩提供常规充电和快速充电两种充电方式，人们可以使用特定的充电卡在多媒体智能充电桩提供的人机交互操作界面上刷卡使用，进行相应的充电方式、充电时间、费用数据打印等操作，能显示充电量、费用、充电时间等数据。输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。
　　1、由液晶广告显示屏、人机交互部分、功率模块、内部控制部分及充电插头组成。
　　2、人机交互界面采用彩色液晶触摸屏，在充电时可显示输出电压/电流、电量、充电时间;参数设置可直接通过液晶触摸屏设置完成。
　　3、进行充电时可以提供BMS电源，配有充电插头，在进行充电时，监控单元自动识别充电枪状态，当充电枪连接可靠后，系统自动进行充电。
　　4、操作方式分为两种：手动充电与自动充电。手动充电模式可以设置充电参数，进行充电;自动充电模式时系统可以根据BMS参数进行自动充电，充满自动停止充电。
　　5、具有CAN对外通讯接口，可实现与包含车辆电池管理系统(BMS)在内的多种对外通讯任务，BMS能通过CAN通讯协议发送的相关数据控制充电柜。
6、具有输入过压、输入欠压、输出过流、输出短路、输出过压、过热保护等功能。

五、智能电动汽车充电桩工作原理
　　智能电动汽车充电桩牢牢固定在地面上，采用充电接口为电动汽车的充电机用传导方式提供交流电能，具有通讯安全防护等功能。电动汽车蓄电池放电后，用直流电按与放电电流相反的方向通过蓄电池，使它恢复工作能力，这个过程称为蓄电池充电。
　　1、直流充电桩的工作原理
　　三相380V交流电经过EMC等防雷滤波模块后进入到三相四线制电表中，三相四线制电表监控整个充电机工作时的实际充电电量。且根据实际充电电流及充电电压的大小，充电机往往需要并联使用，因此就要求充电机拥有能够均流输出的功能，充电机输出经过充电枪直接给动力电池进行充电。在直流充电桩工作时，辅助电源给主控单元、显示模块、保护控制单元、信号采集单元及刷卡模块等控制系统进行供电。另外，在动力电池充电过程中，辅助电源给BMS系统供电，由BMS系统实时监控动力电池的状态。
　　2、交流充电桩的工作原理
　　交流充电桩又称为交流供电装置，固定安装在电动汽车外、与交流电网连接，为电动汽车车载充电机(即固定安装在电动汽车上的充电机)提供交流电源的供电装置。交流充电桩只提供电力输出，没有充电功能，需连接车载充电机为电动汽车充电。交流充电桩设计要求的功能规范有以下六点：
　　1)可以提供AC220V/7kw供电能力。
　　2)具备漏电、短路、过压、欠压、过流等保护功能，确保充电桩安全可靠运行。
　　3)具备显示、操作等必需的人机接口。
　　4)交流充电计量。
　　5)设置刷卡接口，支持RFID卡、IC卡等常见的刷卡方式，并可配置打印机，提供票据打印功能。
6)具备充电接口的连接状态判断、控制导引等完善的安全保护控制逻辑。

六、智能电动汽车充电桩整体构成
　　智能电动汽车充电桩是推动电动汽车进入市场的不可缺少的助力。在充电桩推广并建设的过程中，我们需要了解充电桩的基本构造，在了解的基础上不断发展充电桩的应用功能和便捷措施。
　　1、蓄力电池
　　充电机没有与动力蓄电池总成建立连接时，充电机经过自检后自动初始化为常规控制充电方式。充电机采用手动操作时，应具有明确的操作指导信息。
　　充电机与动力蓄电池总成建立连接后，通过通信获得动力蓄电池总成的充电信息，自动初始化为动力蓄电池总成ECU自动控制方式。
　　2、充电机接口
　　充电机与电动汽车之间的连接应包括以下几部分：高压充电线路、充电控制导引线、充电控制电源线、充电监控通信连接线、接地保护线。同时，充电机应预留与充电站监控系统连接的通信接口。
　　3、充电机通信要求
　　在这方面一般通过CAN总线以及CAN2)0协议作为充电机的通信总线形式和通信协议。
　　4、通信内容包括
　　动力蓄电池单体、模块和总成的相关技术参数，充电过程中电池的状态参数，充电机工作状态参数，车辆基本信息等。
　　5、充电机的充电效率和功率因数
交流输入隔离型AC-DC充电机的输出电压为额定电压的50%～100%，并且输出电流为额定电流时，功率因数应大于0)85，效率应大于等于90%。直流输入非隔离型DC-DC充电机的效率待定。

七、智能电动汽车充电桩发展前景
在大数据、物联网、人工智能、虚拟助手等新科技的推动下，充电桩的智能化程度越来越高。目前， 使用手机进行充电设备位置的用户占据了充电用户的大多数。充电客户还可以通过手机客户端进行系统访问和充电缴费。 充电桩主可以通过手机实现对充电设备的远程监控，保证充电业务正常运营。此外，桩与手机配对后，桩主可通过手机远程错峰充电，节省充电费用。这些手机应用都充分挖掘了充电桩的使用功能，在很大程度上提高了充电桩的使用效率。由此可见，充电桩市场前景还是十分广阔的。