濤格與大家分享車載充電機(jī)組成及工作原理

上海濤格電器科技有限公司是一家致力于開關(guān)電源行業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)、銷售為一體的企業(yè)，在對于新能源鋰動力電池充電器、磷酸鐵鋰動力電池充電器和鉛酸電池充電器進(jìn)行了深入研究和開發(fā)。接下來濤格帶大家了解車載充電機(jī)組成及工作原理。

1、組成及原理

上圖是標(biāo)準(zhǔn)《QCT 895-2011 電動汽車用傳導(dǎo)式車載充電機(jī)》中的充電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。可以看到，車載充電機(jī)主要的組成部分。輸入端口，控制單元，功率單元，低壓輔助單元和輸出端口。

輸入接口，7個pin口，三類連接，包括高壓電源連接、高壓中性線；車輛底盤地；低壓信號的充電連接確認(rèn)和控制確認(rèn)。標(biāo)準(zhǔn)的輸入接口采用工頻單相輸入220V電壓。但如果功率需要，也可以啟用兩個備用pin口（pin口NC1，NC2），可以實現(xiàn)380V輸入。

控制單元，采樣輸出電流和電壓，經(jīng)過處理后將實時值傳遞給PID（一種閉環(huán)自動控制技術(shù)，是比例、積分、微分控制器的簡稱）控制回路，由控制器比較測量值與期望值之間的差距，再將調(diào)節(jié)要求傳遞給PWM回路（PWM脈沖寬度調(diào)制技術(shù)），用脈沖寬度變化去控制高壓回路中功率器件的開閉時間的長短，實現(xiàn)輸出電流和電壓盡量接近于主控系統(tǒng)要求的數(shù)值。

低壓輔助單元，是一個標(biāo)準(zhǔn)低壓電源，輸出電壓12V或者24V，用于充電期間，給電動汽車上的用電器供電，比如電池管理系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)、汽車儀表等。

功率單元，一般包括輸入整流，逆變電路和輸出整流3個部分，將輸入的工頻交流電轉(zhuǎn)化成適合動力電池系統(tǒng)能夠接受的適當(dāng)電壓的直流電。

輸出端口，包括低壓輔助電源正負(fù)極兩個pin口，高壓充電回路正負(fù)極兩個pin口，底盤地，通訊線CANH和CANL（還可以有CAN屏蔽），充電請求信號線。其中，高壓連個pin口與電池包相連；充電請求信號線用于，充電機(jī)的輸入端口與外部電源之間完成充電連接確認(rèn)以后，通過“充電請求信號”線向車輛控制器發(fā)送充電請求信號，同時或延時一小段時間后，用低壓輔助電源給整車供電。

2、工作過程

車載充電機(jī)的充電工作過程，在標(biāo)準(zhǔn)《QCT 895-2011 電動汽車用傳導(dǎo)式車載充電機(jī)》中有詳細(xì)敘述。

連接確認(rèn)

上圖所示，是汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)推薦的典型充電連接電路形式，圖示狀態(tài)為電源插頭與車輛上的充電插座插合后的狀態(tài)。

完成插頭插座連接后，車輛處于不可行駛狀態(tài)（具體實現(xiàn)形式?jīng)]有要求，可以是互鎖回路或者其他狀態(tài)控制方法）；

整車控制器VCU檢查檢測點3的電壓，用來確認(rèn)插頭插座是否連接完好。如果連接好，檢測點3應(yīng)該與系統(tǒng)地接通；

圖中的開關(guān)S1為電源上的起動開關(guān)，閉合后，電源上的PWM發(fā)生器發(fā)出調(diào)制脈沖信號，VCU檢查檢測點2是否收到PWM信號，如果有信號，說明充電設(shè)備連接完成；

車輛就緒

車載充電機(jī)充電控制引導(dǎo)電路如上圖所示。在完成前面的連接確認(rèn)過程以后，車載充電機(jī)通過輸出端口的“充電請求信號”線，向VCU發(fā)送充電請求信號，并通過低壓電源口向整車控制器供電；如果VCU判斷電池包狀態(tài)可以充電，則向充電機(jī)發(fā)送充電報文包含對充電參數(shù)的要求（報文內(nèi)容為整車通訊報文的一部分）。

電源通過PWM信號向整車控制器提供電源充電電流值，整車控制器綜合考慮電池包，車載充電機(jī)和充電電源三者的比較大的電流，選擇比較小的值作為此次充電的電流上限，避免三者中的任意一方出現(xiàn)過流。

充電

充電電流閾值設(shè)置完畢，閉合慢充回路繼電器，開始充電過程。過程中，VCU監(jiān)測檢測點3的狀態(tài)，周期確認(rèn)連接狀態(tài)是否完好；電源側(cè)則檢查檢測點1，確認(rèn)連接完好。

充電完成

充電完成的條件是電池充滿或者前面在充電開始以前，充電連接確認(rèn)過程中，任何一個連接確認(rèn)條件不滿足，VCU都會要求充電結(jié)束，并發(fā)送報文，要求車載充電機(jī)停止工作，并停止低壓供電。

以上就是濤格分享的車載充電機(jī)組成及工作原理，想要了解更多歡迎關(guān)注我司官網(wǎng)。