淺析寶駿純電動汽車交流充電控制導引電路與控制原理

楊玲玲 文艷玲 譚克誠

摘要： 本文系統分析寶駿純電動汽車交流充電控制導引電路與控制原理，為汽車售后工程師、中高職和應用型本科教師從事新能源汽車維護、保養和故障診斷提供有益的參考。

Abstract： This paper systematically analyzes the guidance circuit and control principle of AC charging control for Baojun Electric Vehicle， it provides useful reference for automobile after-sales engineers， Middle and Higher Vocational College and application-oriented undergraduate teachers to engage in maintenance， maintenance and fault diagnosis of new energy vehicles.

關鍵詞： 寶駿純電動汽車;交流充電;控制導引電路;控制原理

Key words： Baojun pure electric vehicle;AC charging;control guide circuit;control principle

中圖分類號：U472.43 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-957X（2022）03-0091-03

1 ?交流充電控制導引電路

為了進一步掌握和了解純電動汽車交流充電控制導引電路，分別以圖1所示寶駿純電動汽車連接方式C與充電模式3控制導引電路、圖2寶駿純電動汽車連接方式B與充電模式3控制導引電路和圖3寶駿純電動汽車連接方式C與充電模式2控制導引電路來分析交流充電控制導引電路。

電動汽車是如何進行充電的？進行充電過程中有什么技術要求和注意事項？對工程技術研發人員和汽車售后技術服務人員提出相應的技術技能要求？需要掌握控制導引電路進行充電連接裝置的連接確認，也要掌握進行充電連接額定電流，一定要保證額定電流參數符合充電的技術要求，根據技術參數進行判斷。

控制導引電路的組成由以下零部件組成：①車輛控制裝置;②車載充電機;③供電控制裝置;④接觸器K1和K2;⑤電阻R1、R2、R3、R4和RC;⑥二極管D1;⑦開關S1、S2和S3。車載控制單元或車載充電機可以包含車輛控制裝置。其中：R1：1000歐姆;R2：1300歐姆;R3：2740歐姆。

①寶駿純電動汽車連接方式C與充電模式3控制導引電路，如圖1所示。②寶駿純電動汽車連接方式B與充電模式3控制導引電路，如圖2所示。③寶駿純電動汽車連接方式C與充電模式2控制導引電路，如圖3所示。

充電槍接通220V交流電之后，充電槍模塊通過內部變壓器、整流器得到12V的直流電壓，通過內部三極管的控制使其與CP信號電路連接。12V直流電壓經過開關S1-R1到充電槍CP線束到BMS模塊的二極管D1，經過R3接地。因R1與R3的串聯，所以在充電槍盒的電壓就為10V的直流電壓。

BMS判斷不滿足充電條件時，不會控制內部S2開關閉合。示波器觀察到的波形是0.8ms的-12V，0.2ms的+10V保持不變。

BMS判斷滿足充電條件時，控制內部S2開關閉合?！?2V的脈沖電壓經過開關S1-R1到充電槍CP線束到BMS模塊的二極管D1，經過R3接地。因R1與R3的串聯，二極管D1的單向導通性，所以在充電槍盒的電壓就為0.8ms的-12V到0.2ms+8V的脈沖信號，平均電壓8.7V。

配置有電子鎖的車輛，要了解供電接口和車輛接口是否完全連接？只有供電接口和車輛接口完全連接，并且電子鎖的接口被完全鎖止，車載充電機自檢測完成后通過數據對比無故障后，并且電池組處于可充電狀態時，S2閉合。不配置S2開關的車輛應采用單相充電，對最大的充電電流小于或等于8A。未配置S2開關的控制導引電路，相當于開關S2為常閉狀態。

④純電動汽車充電連接方式C和充電模式3。

1）純電動汽車連接方式C?？刹鹦峨娎|組件不是車輛或充電設備的一部分。2）純電動汽車充電模式3。這種充電模式的專用控制與保護裝置體現電動汽車供電設備最新裝備，可同時使用的充電模式3連接點（供電插座）。

⑤純電動汽車連接方式B和充電模式3。

充電設備包含電纜組件。

⑥連接方式C和充電模式2。

符合國標準要求的16A插頭插座時輸出不超過13A;10A插頭插座時輸出不超過8A。采用纜上控制與保護裝置（IP-CPD）。

2 ?寶駿純電動汽車控制導引電路的基本功能

2.1 完全連接確認與電子鎖

插頭與車輛插座是否完全連接需要按照技術要求數據的監測，監測點3與PE之間的電阻值，電阻值符合技術標準則連接完好，電阻值異常則表明連接未完好。配置有電子鎖的車輛插座，電子鎖先鎖定車輛插頭后才開始供電（K1與K2閉合），并在整個充電流程中保持不變。假設電子鎖不能鎖定，電動車輛控制裝置判斷下一步操作流程是否符合充電所滿足的必要條件?？刂蒲b置判斷供電插頭和供電插座是否完全連接（對于連接方式A和連接方式C，如圖1所示），需要通過電控裝置測量檢測點4和檢測點1的電壓來判斷，符合技術要求則完全連接，否則為連接不完好。

2.2 純電動汽車如何識別供電功率的和充電載流通過能力的判斷

在充電電壓不變的情況下，充電連接裝置能夠通過額定容量由檢測點3與PE之間的電阻值來確認，最大供電電流通過車輛控制裝置測量檢測點2的PWM信號占空比確定。如表1充電設備產生的占空比與充電電流限制映射關系和表2電動車輛檢測的占空比與充電電流限值映射關系所示。

2.3 監測充電過程的技術要求

純電動汽車充電過程中，對于電動汽車連接方式B和連接方式C通過對檢測點3與PE之間的電阻值的測量數據傳送到車輛控制裝置進行監測，同時車輛控制裝置也對檢測點2的PWM信號占空比進行數據監測并比對，對于充電模式3的連接方式A和連接方式C的電壓值的測量數值由供電控制裝置進行監測并進行數據比對。

2.4 停止充電系統的技術條件

純電動汽車在充電過程中，如果是符合正常的充電程序則正常完成充滿電;如果由于其他原因或對純電動汽車造成危險或危害，異常的充電數據會傳送給車輛控制裝置和供電控制裝置，車輛控制裝置則啟動停止充電程序。

3 ?車輛控制裝置控制充電程序

3.1 充電完全連接對充電連接裝置的技術要求

沒有故障的供電設備，并且監測到供電接口已完全連接，通過監測供電控制裝置發出PWM信號，表明開關S1接狀態切換至PWM連接狀態，充電連接裝置是否完全連接要通過測量檢測點4和檢測點1的電壓值反饋給供電控制裝置，由供電控制裝置根據技術要求來判斷;充電連接裝置是否完全連接通過測量檢測點2的PWM信號反饋給車輛控制裝置來進行判斷。

3.2 電動汽車靜態下的充電準備工作

對于需要充電的新能源汽車（含純電動汽車），需要明確指出的是，電動汽車要求沒有故障，并且電池組處于可充電狀態，車載充電機完成自檢后，閉合開關S2在車輛控制裝置的指令閉合。

3.3 電動汽車啟動充電系統的技術要求

檢測點2的PWM信號占空比傳送給車輛控制裝置后，車輛控制裝置通過數據比對后確認供電設備的最大可供電能力，檢測點3與PE之間的電阻值傳送給車輛控制裝置來確認電纜的額定容量。車輛的連接狀態及RC的電阻值。供當充電連接裝置信號傳送給車輛控制裝置，車輛控制裝置判斷已完全連接，最大輸入電流設置符合技術要求，車載充電機開始對電動汽車進行充電。

3.4 正常情況下充電結束或停止的技術要求

當車輛充電滿以后或車輛沒有充滿但想終止充電流程，車輛控制裝置收到結束程序或車輛收到駕駛員實施了停止充電的指令時，開關S2在車輛控制裝置斷開的指令下進行斷開，車載充電機處于停止充電狀態。

3.5 非正常情況下充電結束或停止的技術要求

①對于連接方式B和連接方式C通過測量PE與檢測點3之間的電阻值輸送給車輛控制裝置來判斷車輛插頭和車輛插座的連接狀態，車輛控制裝置控制車載充電機在100ms內停止充電，則開關S3由閉合變為斷開，然后斷開S2（若車輛配置S2）。②檢測點2的PWM信號通過車輛控制裝置進行檢測，車輛控制裝置控制車載充電機應能在3s內停止充電，則可判斷信號中斷。③對于充電模式3的連接方式A和連接方式C，通過對檢測點4和檢測點1進行監測后數據傳送給供電控制裝置，假設檢測到供電接口由完全連接變為斷開，則供電控制裝置控制開關在100ms內斷開交流供電回路。④供電設備內部的剩余電流保護器（漏電斷路器）動作，車輛控制裝置斷開開關S2，則車載充電機處于失電狀態。⑤車載充電機實際工作電流經供電設備檢測，當有以下情況出現時，供電設備應在5s內斷開輸出電源并控制開關S1切換到+12V連接狀態。⑥在供電接口已完全連接但未閉合交流供電回路時，如果發生連接異常，供電控制裝置應在100ms內控制開關S1切換到+12V連接狀態且不閉合交流供電回路。

4 ?充電連接控制時序

有開關S2的交流充電連接過程和控制時序，如圖4所示。

參考文獻：

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