直流充電樁是固定安裝在戶外，接入電網(wǎng)，為電動(dòng)汽車電池提供直流電源的充電裝置，可直接為電動(dòng)汽車的電池充電。直流充電樁可以從功率大小、充電槍的多少、結(jié)構(gòu)形式、安裝方式等不同維度進(jìn)行分類。
其中，按結(jié)構(gòu)形式比較主流的分類是將直流充電樁分為兩種：一體式直流充電樁和分體式直流充電樁。直流充電樁工作原理是什么？直流充電樁結(jié)構(gòu)是怎么樣的？下面來(lái)看詳細(xì)介紹。
直流充電樁簡(jiǎn)介
直流充電樁可以從功率大小、充電槍的多少、結(jié)構(gòu)形式、安裝方式等不同維度進(jìn)行分類。其中，按結(jié)構(gòu)形式比較主流的分類是將直流充電樁分為兩種：一體式直流充電樁和分體式直流充電樁。
直流充電樁的電氣部分由主回路和二次回路組成。主回路的輸入是三相交流電，經(jīng)過(guò)輸入斷路器、交流智能電能表之后由充電模塊（整流模塊）將三相交流電轉(zhuǎn)換為電池可以接受的直流電，再連接熔斷器和充電槍，給電動(dòng)汽車充電。二次回路由充電樁控制器、讀卡器、顯示屏、直流電表等組成。二次回路還提供“啟?！笨刂婆c“急停”操作；信號(hào)燈提供“待機(jī)”、“充電”與“充滿”狀態(tài)指示；顯示屏作為人機(jī)交互設(shè)備則提供刷卡、充電方式設(shè)置與啟?？刂撇僮鳌?/span>
直流充電樁充電過(guò)程
在電池兩端加載直流電壓，以恒定大電流對(duì)電池充電，電池的電壓漸漸地緩慢地上升，上升到一定程度，電池電壓達(dá)到標(biāo)稱值，SoC達(dá)到95%（針對(duì)不同電池，不一樣）以上，繼續(xù)以恒壓小電流對(duì)電池充電。“電壓上去了，但電量沒(méi)有充滿，就是沒(méi)有充實(shí)，如果有時(shí)間，可以改用小電流充實(shí)”。
為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)充電過(guò)程，充電樁在功能上就需要有“直流充電模塊”提供直流電源；需要有“充電樁控制器”控制充電模塊的“開機(jī)、關(guān)機(jī)、輸出電壓、輸出電流”；需要有“觸摸屏”作為人機(jī)界面下發(fā)指令，通過(guò)控制器將“開機(jī)、關(guān)機(jī)、輸出電壓、輸出電流”等指令下發(fā)給充電模塊。
從電氣層面理解的最簡(jiǎn)充電樁只要有充電模塊，控制板和觸摸屏就可以了；如果開機(jī)、關(guān)機(jī)和輸出電壓、輸出電流等指令在充電模塊上做成幾個(gè)鍵盤，那么一個(gè)充電模塊就可以對(duì)電池充電了。
直流充電樁充電過(guò)程詳解
直流充電樁輸出由9根線組成，分別是：直流電源線路：DC+、DC-；設(shè)備地線：PE；充電通信線路：S+、S-；充電連接確認(rèn)線路：CC1、CC2；低壓輔助電源線路：A+、A-。
直流充電樁就是通過(guò)這9根線給電動(dòng)汽車進(jìn)行充電，其具體的充電模型如下：
非車載充電機(jī)（即直流充電樁）和電動(dòng)汽車二者通過(guò)車輛插座相連。S開關(guān)是一個(gè)常閉開關(guān)，與直流充電槍頭上的按鍵（即機(jī)械鎖）相關(guān)聯(lián)，當(dāng)我們按下充電槍頭上的按鍵，S開關(guān)即打開。而U1、U2是一個(gè)12V上拉電壓，R1~R5是阻值約1000歐的電阻，R1、R2、R3在充電槍上，R4、R5在車輛插座上。
當(dāng)我們按下槍頭按鍵，插入車輛插座，再放開槍頭按鍵。充電樁的檢測(cè)點(diǎn)1將檢測(cè)到12V-6V-4V的電平變化。一旦檢測(cè)到4V、充電樁將判斷充電槍插入成功，車輛接口完全連接，并將充電槍中的電子鎖進(jìn)行鎖定，防止槍頭脫落。
在車輛接口完全連接后，充電樁將閉合K3、K4，使低壓輔助供電回路導(dǎo)通，為電動(dòng)汽車控制裝置供電（有的車輛不需要供電）（車輛得到供電后，將根據(jù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)2的電壓判斷車輛接口是否連接，若電壓值為6V，則車輛裝置開始周期發(fā)送通信握手報(bào)文），接著閉合K1、K2，進(jìn)行絕緣檢測(cè)，所謂絕緣檢測(cè)，即檢測(cè)DC線路的絕緣性能，保證后續(xù)充電過(guò)程的安全性。絕緣檢測(cè)結(jié)束后，將投入泄放回路泄放能量，并斷開K1、K2，同時(shí)開始周期發(fā)送通信握手報(bào)文。
接下來(lái)，就是電動(dòng)汽車與直流充電樁相互配置的階段，車輛控制K5、K6閉合，使充電回路導(dǎo)通，充電樁檢測(cè)到車輛端電池電壓正常（電壓與通信報(bào)文描述的電池電壓誤差≤±5%，且在充電樁輸出最大、最小電壓的范圍內(nèi)）后閉合K1、K2，那么直流充電線路導(dǎo)通，電動(dòng)汽車就準(zhǔn)備開始充電了。
在充電階段，車輛向充電樁實(shí)時(shí)發(fā)送電池充電需求的參數(shù)，充電樁會(huì)根據(jù)該參數(shù)實(shí)時(shí)調(diào)整充電電壓和電流，并相互發(fā)送各自的狀態(tài)信息（充電樁輸出電壓電流、車輛電池電壓電流、SOC等）。
車輛會(huì)根據(jù)BMS是否達(dá)到充滿狀態(tài)或是受到充電樁發(fā)來(lái)的“充電樁中止充電報(bào)文“來(lái)判斷是否結(jié)束充電。滿足以上充電結(jié)束條件，車輛會(huì)發(fā)送“車輛中止充電報(bào)文“，在確認(rèn)充電電流小于5A后斷開K5、K6。
充電樁在達(dá)到操作人員設(shè)定的充電結(jié)束條件，或者收到汽車發(fā)來(lái)的”車輛中止充電報(bào)文“，會(huì)發(fā)送”充電樁中止充電報(bào)文”，并控制充電樁停止充電，在確認(rèn)充電電流小于5A后斷開K1、K2，并再次投入泄放電路，然后再斷開K3、K4。
