由于全球對減少CO2排放和提高燃料效率的需求，電動汽車的研究和開發(fā)在全球范圍內得到了推廣和發(fā)展。 用以替代傳統(tǒng)燃油車輛。 事實上，電動汽車由于其低功耗和無本地排放，可以提供一個相對很好的選擇來減輕交通運輸?shù)沫h(huán)境影響和減少對能源的依賴。

在此背景下，電動汽車市場的銷量自2010年以來一直快速增長，如圖1所示。 2018年，全球電動汽車保有量超過510萬輛，幾乎是2017年的兩倍。 截至2019年底，包括輕型汽車在內的全球電動汽車保有量為750萬輛。 2020年，全球EV車隊突破1000萬輛，自2019年以來增長43%。 尤其是三分之二的存量和所有新注冊的電動汽車是純電電動汽車。 2021年，EV銷量再創(chuàng)新高。 它們幾乎翻了一番，達到660萬輛，使道路上的電動汽車總數(shù)超過1650萬輛。 經(jīng)過幾年的發(fā)展，與2020年相比，中國的銷售額增長了三倍，達到330萬輛，與2023年相比相比，2021年歐洲的銷售額增長了三分之二，達到230萬輛。 2021年全球電動汽車銷量的85%以上來自中國和歐洲，與2020年相比增長了一倍多，達到63萬輛，其次是美國，占10%。 圖1展示了2010年至2021年全球電動車的保有量，圖2展示了2016年至2021年全球電動汽車的銷量和市場份額。

一、快充充電系統(tǒng)

1、快充系統(tǒng)介紹

快充充電又稱為直流充電，即非車載充電機( 快充樁 ) 將電網(wǎng)交流電轉化為高壓直流電給電池包充電，功率較大，可高效、快速的在短時間內為電動汽車充滿電。

快充樁一般用于高速公路服務區(qū)、公交場站、小區(qū)停車場等場所由380V三相電供電，功率可達幾十千瓦及百干瓦，常見的有45kw、60kw、120kw、150kw、180kw等，輸出電壓平臺有200-500V、500-750V或200-750V等，最大輸出電流為幾百安。

2、快充系統(tǒng)組成

快充系統(tǒng)由快充樁、電纜組件、快充充電接口、電動汽車構成，電網(wǎng)接入380V工業(yè)用電，經(jīng)過快充樁的轉換裝置將380V交流電轉換為高壓直流電，通過車輛快充口，直接進入電池包，快充樁的ECU單元與車輛的BMS之間進行通訊，保證充電過程中的安全、可靠。

3、快充充電接口介紹

直流充電車輛端插座

快充充電接口僅用于提供直流電，快充接口由3個電源pin ( DC+、DC-、PE )，6個信號pin ( S+、S-、A+、A-、CC1、CC2) 組成。

CC1供電連接，CC1在車輛上沒有電路，只存在充電座上，它是由直流樁檢測車輛連接狀態(tài)。CC2車輛連接，為車輛檢測直流樁連接狀態(tài)。

A+、A-為輔助電源，當槍和樁連接成功后會有12V喚醒BMS。

S+、S-為CAN通訊，車輛BMS會通過這兩根線向直流樁實時發(fā)送電池充電需求參數(shù)，直流樁根據(jù)電池充電需求參數(shù)實時調整充電電壓和充電電流。此外，樁和BMS還相互發(fā)送各自的狀態(tài)信息。

4、快充充電工作原理

直流充電控制導引電路原理圖，開關S為充電槍上的機械按鈕，當充電槍與車輛插座完全連接后，開關S閉合。在整個充電過程中，非車載充電機控制裝置應能檢測接觸器K1、K2，接觸器K3、K4，車輛控制裝置一般集成在電池管理系統(tǒng)( BMS) 中，控制接觸器K5、K6。

檢測點1由非車載充電控制裝置檢測，檢測點2由車輛控制裝置檢測，R1=R2=R3=R4=R5=1000±3%Ω，U1=U2=12±5%V。充電樁內有絕緣檢測回路(IMD)和泄放回路。

快充的工作過程總結為以下幾點。

二、慢充充電系統(tǒng)

1、慢充系統(tǒng)的介紹

交流慢充系統(tǒng)通過慢充線束(充電樁或整車自帶)與交流充電樁或220V家用交流插座連接，通過車載充電機OBC將220V交流電轉化為直流電，實現(xiàn)電動汽車動力電池的能力補充。

2、慢充系統(tǒng)組成

新能源汽車充電系統(tǒng)主要由充電樁、充電線束、車載充電器、高壓控制盒、動力電池、DC-DC轉換器、低壓蓄電池以及各種高壓線束和低壓控制線束等組成。

3、慢充充電接口介紹

當車輛處于交流充電模式下，車載充電機檢測交流充電接口的CC、CP 信號 ( 充電槍插入、導通信號 )并喚醒 BMS，BMS喚醒車載充電機并發(fā)送指令充電，同時閉合主繼電器，動力電池開始充電。充電時間:預估 13h ~ 14h 可充滿

4、慢充充電工作原理

5、交流慢充系統(tǒng)充電條件：

(1)CC、CP信號135連接8509正常9287。方先生

(2)車載充電器(OBC)220VAC供電電源正常，OBC常電源正常，OBC工作正常。

(3).OBC喚醒信號正常

(4)車輛端VCU、組合儀表、車載終端、BMS通訊正常，正負接觸器正常。

(5)動力電池包溫度大于0度，小于45度。

(6)動力電池包最高單體電池電壓與最低電池電壓壓差小于300mv。

(7)動力電池包最高溫度點與最低溫度點溫差小于15度。

(8)車輛絕緣電阻阻值大于500Ω/v。

(9)實際最高單體電壓不大于單體電池額定電壓400mv。

(10)高低壓線路連接正常、遠程預約充電開關關閉。

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電動汽車交流慢充的原理、故障診斷及定位思路

1、充電槍接入汽車前，CP信號為12V高電平;

2、充電槍接入汽車后由于車載充電機中分壓電阻的存在，CP信號會跳變?yōu)?V;

3、充電樁MCU檢測到CP信號跳變?yōu)?V后，切換高電平輸出為PWM輸出;

4、PWM占空比表示充電樁最大輸出電流;

5、汽車確認充電信號，將切換車載充電機中分壓電阻，使其信號跳變?yōu)?V;

6、充電樁MCU檢測到CP信號跳變?yōu)?V后，主繼電器合閘，開始為汽車充電;

7、充電過程中實時檢測PWM信號的幅值，當跳變?yōu)榉?V后，要及時拉閘斷電;