直流充電樁充電過程詳述：摘槍-插槍-充電-充電結(jié)束-掛槍

充電和加油一樣，看起來是由一系列簡單的動(dòng)作組成：拔槍-插槍-刷卡-充電-充電結(jié)束-再拔槍-掛槍。這些動(dòng)作的每一個(gè)細(xì)節(jié)其實(shí)在《GB/T 18487.1-2015：電動(dòng)汽車傳導(dǎo)充電系統(tǒng)  第1部分：通用要求》附錄B和《GB/T 27930-2015：電動(dòng)汽車非車載傳導(dǎo)式充電機(jī)與電池管理系統(tǒng)之間的通信協(xié)議》附錄A中都有標(biāo)準(zhǔn)化流程上的要求。

我相信，標(biāo)準(zhǔn)中定義的每一個(gè)細(xì)節(jié)都是有講究的，它凝聚了30余位主要起草人（184871.1的主要起草人有22位，27930有25位，多位起草人同時(shí)參加了兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的起草）和參加起草單位的一批專家團(tuán)隊(duì)的心血。

18487.1和27930這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)偏硬，一個(gè)偏軟，前者是做充電樁整體方案設(shè)計(jì)的電氣工程師更關(guān)注的，后者是做充電樁控制器的軟件工程師更關(guān)注的。讀標(biāo)準(zhǔn)需要靜下心來讀透，更需要在實(shí)踐的過程獲得更深刻的認(rèn)知。本文試著將筆者對這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的解讀寫出來。不當(dāng)之處，懇請專家學(xué)者、同行從業(yè)者多多斧正！

用直流充電樁給電動(dòng)汽車充電（為方便表達(dá)，本文下文用“充電樁”均表示“直流充電樁”），在GB/T 27930-2015的Pg.5給出了總體流程圖如下：

“整個(gè)充電過程包括六個(gè)階段：物理連接完成、低壓輔助上電、充電握手階段、充電參數(shù)配置階段、充電階段和充電結(jié)束階段。”

這種專業(yè)化的表述顯然是拒絕外行人閱讀的。假如我們親身經(jīng)歷一次充電的全過程，我們看到的詳細(xì)流程如下（下文描述的充電過程揉雜了淺顯的專業(yè)知識(shí)，不*是普通消費(fèi)者角度的描述）： 

1.上電

給充電樁供電，來自電網(wǎng)的380V三相交流電輸入到充電樁。從配電側(cè)需要連接五條電纜給充電樁，分別是三相交流輸入U(xiǎn)、V、W，地線PE和中線N。電纜的規(guī)格根據(jù)充電樁的輸入電流大小決定。

充電樁的三相交流電上電后，面板上的電源指示燈被點(diǎn)亮，此時(shí)充電樁處在“待機(jī)”狀態(tài)。充電樁里面的“充電樁之芯”（俗稱“充電模塊“，“充電樁之芯”是高斯寶電氣注冊的商標(biāo)）的輔助電源和DSP都處在工作狀態(tài)。充電樁之芯的CAN通訊口也已在工作狀態(tài)，時(shí)刻等待著接受來自充電樁控制器的報(bào)文。

在充電站投入運(yùn)營的充電樁大都一直處在“待機(jī)”狀態(tài)。

2.摘槍        

從充電樁樁體的充電槍“插座”或“固定座”上拔出充電槍。 

值得說明的是：多數(shù)充電樁上面安裝的是“固定座”，只是起到固定擺放充電槍的作用，沒有任何電氣連接; 也有部分充電樁使用“插座”，這種設(shè)計(jì)中，用戶需要先“刷卡或掃描二維碼”啟動(dòng)計(jì)費(fèi)，再“摘槍”，否則槍被鎖在充電樁上。這樣會(huì)增加了一點(diǎn)充電樁的成本，因?yàn)椴遄膬r(jià)格高于固定座。這樣做的好處是顯而易見的：充電槍被固定在充電樁樁體上，不能隨便被挪動(dòng)。

3.插槍    

將充電槍插入車身的充電槍插座。下面這組圖片更有畫面感。如果不特別說明，你可能以為是在加油。

上述三個(gè)步驟完成了前述充電總體流程的個(gè)階段：物理連接完成。將充電槍插入車輛充電插座后，機(jī)械鎖和電子鎖聯(lián)動(dòng)，鎖止充電槍。 GB18487.1標(biāo)準(zhǔn)的主要起草人之一、南瑞集團(tuán)公司的吾喻明先生對此解讀如下：

4.刷卡或掃描二維碼

刷卡或掃描二維碼相當(dāng)于給充電樁一個(gè)“Enable”信號，充電樁控制器接受到這個(gè)信號后，開始執(zhí)行自檢相關(guān)的一系列動(dòng)作。

前述這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中都沒有明確提出刷卡或掃描二維碼的這個(gè)節(jié)點(diǎn)，但是這個(gè)動(dòng)作對于充電樁運(yùn)營顯然是很重要的。

值得說明的是，現(xiàn)在的充電樁設(shè)計(jì)，很多廠家為降低成本，在交流輸入端大都節(jié)省了交流接觸器，只有三相空氣開關(guān)（塑殼斷路器）。

有交流接觸器的好處是：在夜間，充電樁長期沒有車主來充電時(shí)可以斷開強(qiáng)電的交流輸入，“充電樁之芯”處在*斷電狀態(tài)。但是，二次供電一直維持，確保充電樁控制器始終處在待機(jī)狀態(tài)，刷卡或掃描二維碼就會(huì)啟動(dòng)或斷開交流接觸器。

5.自檢

自檢過程中用戶看到充電樁顯示屏上顯示出一系列的步驟說明和進(jìn)行條，這過程包括前述總體流程的三個(gè)階段：低壓輔助上電、充電握手階段、充電參數(shù)配置階段。 在此過程中，充電樁實(shí)現(xiàn)絕緣檢測，啟動(dòng)泄放電阻將絕緣檢測時(shí)的高壓瀉放到60V以下。在這過程中，充電樁上的輔助電源供電給BMS，BMS開始工作，充電樁和車輛BMS之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交互、握手、配置充電相關(guān)參數(shù)（BMS告知充電樁電池相關(guān)信息）。 

在自檢過程中，充電樁控制器執(zhí)行一系列程序，充電樁和車輛上的三組開關(guān)執(zhí)行了斷開或閉合的一系列動(dòng)作。詳情請看本文的下集： 《直流充電樁充電過程詳述（下· 專業(yè)版）︱“充電樁之芯及其它”系列之七》。

6. 充電

一切就緒后，充電樁之核（充電樁控制器）下發(fā)指令給充電樁之芯，充電模塊按指令要求的輸出電壓和輸出電流開始工作，持續(xù)給電動(dòng)汽車動(dòng)力電池充電。

在充電過程中，BMS和充電樁控制器在實(shí)時(shí)地通訊，充電樁之芯的輸出電流之調(diào)整有一定的約束，184871標(biāo)準(zhǔn)中下面這段條文：

7. 充電結(jié)束

有三大類情況會(huì)產(chǎn)生“充電結(jié)束”的條件：

A．人為因素

充電進(jìn)行過程中，人為刷卡可結(jié)束充電，或通過APP執(zhí)行中止充電的指令也可結(jié)束充電。 當(dāng)然，人為地將三相交流輸入斷掉也結(jié)束充電了：-）  

B．充電樁

下面四種情況下都將中止充電：

• 充電樁出現(xiàn)不能繼續(xù)充電的故障

• 發(fā)生通訊故障。3次通訊超時(shí)即判斷為通訊故障。

• 充電槍和車輛之間的物理連接被斷開 ,包括開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_，車輛接口由連接變?yōu)閿嚅_。

• 充電樁輸出電壓高于電池的高允許電壓。 

C．BMS

車輛有異常，不能接受繼續(xù)充電，BMS向充電樁控制器下發(fā)中止充電的報(bào)文。

8．再拔槍，掛槍

結(jié)束充電后，充電樁的輸出電壓泄放到60V以下之后，電子鎖和機(jī)械鎖將解開，用戶才能將槍從車輛的充電插座上拔出來，放回充電樁的固定座或插座。

至此，充電全過程結(jié)束。 

來源：電動(dòng)網(wǎng)

作者：充電樁之芯