下图所示为当前最为常见的充电形式,恒流-恒压充电。电量较低时采用较大电流充电,提高充电速度;电量较高时,采用恒压充电,避免对电池造成伤害。
充电截止条件
充电模式另一个被讨论最多的点,是充电截止条件。可以被用作充电截止的判据,常见的有电池包总电压,电池单体最
高电压,充电电流。
电池包总体电压作为充电截止条件:在充电过程后期,电池包总电压随着充电过程的进行而逐渐提高,达到某一个设定
阈值后,充电过程结束。在这个过程中,如果充电截止总电压的设置数值比较高,而电池包中单体电芯的一致性又不是
特别好,可能出现单体电压已经到了报警阈值,而总电压依然没有触及截止值的情况。
单体电池最高电压作为充电截止条件:把电池管理系统监测到的单体电芯电压中最大值作为判据,当电压达到设定的截
止电压值时,充电过程结束。由于单体之间不一致性的存在,如果没有合理的均衡措施,必然存在着一批电芯,电压还
没有达到满电电压。
充电电流作为充电截止条件:接近满充状态,电压恒定,电流则逐渐减小,当电流减小到设定阈值以下,充电过程结
束;
车载充电机组成及工作原理
组成及原理
上图是标准《QCT 895-2011 电动汽车用传导式车载充电机》中的充电机结构示意图。可以看到,车载充电机主要的组成
部分。输入端口,控制单元,功率单元,低压辅助单元和输出端口。
输入接口,7个pin口,三类连接,包括高压电源连接、高压中性线;车辆底盘地;低压信号的充电连接确认和控制确
认。标准的输入接口采用工频单相输入220V电压。但如果功率需要,也可以启用两个备用pin口(pin口NC1,NC2),
可以实现380V输入。
控制单元,采样输出电流和电压,经过处理后将实时值传递给PID(一种闭环自动控制技术,是比例、积分、微分控制
器的简称)控制回路,由控制器比较测量值与期望值之间的差距,再将调节要求传递给PWM回路(PWM脉冲宽度调制
技术),用脉冲宽度变化去控制高压回路中功率器件的开闭时间的长短,最终实现输出电流和电压尽量接近于主控系统
要求的数值。
低压辅助单元,是一个标准低压电源,输出电压12V或者24V,用于充电期间,给电动汽车上的用电器供电,比如电池管
理系统、热管理系统、汽车仪表等。
功率单元,一般包括输入整流,逆变电路和输出整流3个部分,将输入的工频交流电转化成适合动力电池系统能够接受
的适当电压的直流电。
输出端口,包括低压辅助电源正负极两个pin口,高压充电回路正负极两个pin口,底盘地,通讯线CANH和CANL(还可
以有CAN屏蔽),充电请求信号线。其中,高压连个pin口与电池包相连;充电请求信号线用于,充电机的输入端口与
外部电源之间完成充电连接确认以后,通过“充电请求信号”线向车辆控制器发送充电请求信号,同时或延时一小段时间
后,用低压辅助电源给整车供电。