什么是电动汽车非车载充电器？

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什么是电动汽车非车载充电器？

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https://moreday.com/zh-CN/what-is-an-off-board-charger-for-electric-vehicles/

随着电动汽车 (EV) 越来越受欢迎，人们的注意力往往转移到车载充电器的便利性上。但您是否想过非车载充电器及其在电动汽车生态系统中的作用？它们是电动汽车基础设施的无名英雄，了解它们可以真正提升您的电动汽车体验。那么，让我们来探索非车载充电器的全部内容、它们的工作原理以及它们为何如此重要。

与车载充电器不同，非车载充电器并非内置于车辆中。相反，它们存在于外部——可以将它们想象成您在公共充电点看到的大型充电站，或者安装在家中或工作场所的坚固装置。这些充电器是电动汽车充电网络中的关键，是向车辆电池输送大量电力的主要来源。

当您将电动汽车插入非车载充电器时，充电器会将电网中的电能转换为汽车可以使用的形式。这通常意味着将电网中的交流电 (AC) 转换为电池所需的直流电 (DC)。可以将其想象成视频游戏中的充电站 - 只不过它不会为您的角色提供额外的生命，而是为您的汽车提供行驶更远所需的能量。

电动汽车非车载充电机的组成

非车载充电机主要由充电机本体和充电端子两部分组成，如下图1所示。

充电机主体通过三相输入接触器与电网连接，将交流电转换为输出电压、电流可调的直流电，输出通过充电终端的充电接口与电动汽车电池连接。充电终端面向用户，与整流柜控制系统、电池管理系统、充电站监控系统等进行通讯，充电终端还有单独的MCU控制系统对整个终端进行管理。充电终端包括IC卡计费系统、打印系统、人机面板显示系统、电能计量系统等，并与整流柜控制系统、电池管理系统、充电站监控系统等进行通讯，它们之间的关系如下图2所示。

电源模块是非车载充电机中实现能量传输的主体，是充电机中最关键的部件，单一功率模块难以实现充电机的大功率输出，必须选择分布式系统来实现，即多个相同的功率模块并联起来分担电流。

人机界面不仅要提供充电过程中客户关心的一些信息，还要向充电站维护人员提供一些必要的信息，主要包括电池类型、充电电压、充电电流、电能计量信息、单体电池最高/最低电压、故障及报警信息等。充电完成后，充电机需要打印出交易信息，如用电量、交易金额、充电时间等。

管理模块与充电终端、各电源模块进行数据交换，通过RS485总线向各电源模块发送正确的充电控制命令和参数设置命令。电源模块作为充电的具体执行模块，根据管理模块下发的命令上传自身的参数，或者接受管理模块的命令并设置相关参数，完成充电过程。管理模块与电源模块协同工作，实现充电功能。

电动汽车非车载充电机技术参数

根据电池组电压等级范围，非车载充电机输出电压一般分为150~~350V、300~~500V、450~~700V三个等级，非车载充电机额定输出电流应为10A、20A、50A、100A、160A、200A、315A、400A、500A，非车载充电机输出功率为额定功率的50%~~100%时，效率应不低于90%，功率因数应不低于0.9。

非车载充电器技术参数误差要求：

当交流电源电压在标称值的±15%范围内变化，输出直流电压在规定的对应调节范围内变化时，输出直流电流在额定值的20%～100%范围内应保持稳定在任值，充电器输出电流精度不超过±1%；当交流电源电压在标称值的±15%范围内变化，输出直流电流在额定值的0～100%范围内变化时，输出直流电压应保持稳定在规定的对应调节范围内的任值，充电器输出电压精度不超过±0.5%。

输入法输入电压额定值/V 输入电流额定值/A 频率/Hz
1 单相220 ≤10 50
2 单相220/三相380 16＜In≤32 50
3 三相380 ＞32 50

电动汽车非车载充电机输入技术参数

电动汽车非车载充电机充电接口：电动汽车非车载充电机插头与插座/电动汽车非车载充电机电源插头与充电插座接触件排列如下图1、图2所示。

连接过程中车辆插头与车辆插座接触耦合的顺序为：保护接地、直流电源正极、直流电源负极、车辆端连接确认、低压辅助电源正极与低压辅助电源负极、充电通信与电源端连接确认；断开过程中则按相反顺序连接非车载充电机直流充电接口的连接接口。

电动汽车非车载充电机充电过程：非车载充电机直流充电安全防护系统基本结构如图1所示，包括非车载充电机控制装置、电阻器R1、R2、R3、R4、R5、开关S、直流供电回路接触器K1、K2（只能设置一个）、低压辅助供电回路接触器K3、K4（只能设置一个）、充电回路接触器K3、K5（只能设置一个）、电子锁及车辆控制装置，其中，车辆控制装置可集成到电池管理系统中。电阻器R6、R2安装在车辆插头上，电容器R3安装在车辆插座上。开关S为车辆插头内部常闭开关，当车辆插头与车辆插座完全连接时，开关S闭合。在整个充电过程中，非车载充电机控制装置应能监视接触器K4.K1，接触器K2、K3，及电子锁的状态并控制其导通与断开：电动汽车车载控制装置应能监视接触器K4、K5的状态并控制其导通与断开。

使用非车载充电器为电动汽车充电的过程

车辆插头插座插入后，车辆整体设计可自动启动一定的触发条件，通过联锁或其他控制措施使车辆处于不可行驶状态。

当操作人员对非车载充电机设置好充电后，非车载充电机控制装置通过测量检测点1的电压值判断车辆插头与车辆插座是否完全连接，若检测点1的电压值为4V，则判断车辆接口完全连接，非车载充电机控制电子锁上锁。

车辆接口完全连接后，若非车载充电机自检完成，接触器K3、K4闭合，导通低压辅助电源电路，周期性发送“充电机识别报文”。车辆控制装置在获取非车载充电机提供的低压辅助电源后，通过测量检测点2的电压值判断车辆接口是否完全连接。若检测点2的电压值为6V，车辆控制装置开始周期性发送“车辆控制装置（或电池管理系统）识别报文”，该报文也可作为车辆处于不可驾驶状态的触发条件之一。

车辆控制装置与车载充电器控制装置通过通讯完成控制配置后，车辆控制装置闭合接触器K5、K6，导通充电回路；车载充电器控制装置闭合接触器K1、K2，导通直流电源回路。

在整个充电阶段，车载控制装置通过实时向车外充电器控制装置发送充电量要求来控制整个充电过程。车外充电器控制装置根据电池充电量要求调整充电电压和充电电流，保证充电正常进行。此外，车载控制装置与车外充电器控制装置之间还相互发送各自的状态信息。

车载控制装置根据电池系统是否达到充满电状态或是否收到“充电器终止报文”来判断是否终止充电。当满足上述充电终止条件时，车载控制装置开始周期性发送“车载控制装置（或电池管理系统）终止报文”，并在一定时间后断开接触器K5、K6；非车载充电器控制装置开始周期性发送“充电器终止报文”，并控制充电器停止充电，然后断开接触器K1、K2、K3、K4，电子锁解锁。