电动汽车直流充电控制过程

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根据GB/T 27930的规定，直流充电控制过程的原理图如下所示。其中，K1 和K2 为直流供电回路接触器，K3 和K4 为低压辅助供电回路接触器，K5 和K6 为充电回路接触器，电阻R2 和R3 安装在车辆插头上，电阻R4 安装在车辆插座上。开关S 为车辆插头的内部常闭开关，当车辆插头与车辆插座完全连接后，开关S 闭合。在整个充电过程中，非车载充电机控制装置监测接触器K1、K2、K3、K4 的状态，电动汽车车辆控制装置监测接触器K5 和K6 状态并控制其接通及关断。

充电流程分为物理连接阶段、低压辅助上电、充电握手阶段、充电参数配置阶段、充电阶段和充电结束6个阶段。

1. 物理连接阶段

（1） 充电枪自然状态 开关S 闭合、未插入充电插座中的CC1，经R2、开关S 与PE构成回路。此时非车载充电机控制器检测点1 的电压为6V。

（2） 物理连接阶段1 开关S 断开、未插入充电插座（捏枪）。此时非车载充电机控制器检测点1 的电压为12V。

（3） 物理连接阶段2 开关S 断开、插入充电插座（捏着插枪）。此时CC1 回路经过车辆侧的电阻R4（1kΩ） 经PE 构成回路，非车载充电机控制器检测点1 的电压为6V。车辆检测点2 的CC2 回路串电阻R3（1kΩ）经PE 构成回路，车辆控制器检测点2 的电压为6V。

（4） 物理连接阶段3 开关S 闭合、充电枪完全连接，电子锁动作（插入松手）。此时非车载充电机控制器通过测量检测点1的电压值判断车辆插头与车辆插座是否已完全连接，当检测点1的电压为4V 时，则判断车辆接口完全连接。此时车辆控制器检测点2 的电压为6V，判断已经连接。此时双方均已确认接口完全连接，电子锁锁定，车辆按国标要求应处于不可行驶状态。

2. 低压辅助上电

辅助电源闭合，在车辆接口完全连接后，闭合K3 和K4，使低压辅助供电回路导通。

3. 充电握手阶段

充电握手阶段分为握手起动、绝缘监测、泄放和握手辨识4个步骤。

（1） 握手起动 当充电机和BMS 完成物理连接并低压辅助上电后，进入握手起动阶段，充电机和BMS 分别发送握手报文CHM 和BH。CHM 报文和BHM 报文是为产品兼容的新增报文，用于在握手起动阶段充电机和BMS 判断双方使用的标准版本。

（2） 绝缘监测 在充电机端和车辆端均设置IMD（绝缘监测） 电路，供电接口连接后到K5、K6 闭合充电之前，由充电机负责充电机内部（含充电电缆） 的绝缘检查。充电直流回路DC+ 与PE 之间的绝缘电阻、DC- 与PE 之间的绝缘电阻，两者取小值R，当R>500Ω 视为安全；100Ω<R≤ 500Ω时，宜进行绝缘异常报警，但仍可正常充电；R≤ 100Ω 视为绝缘故障，应停止充电。

（3） 泄放 充电机进行IMD 检测后，应及时对充电输出电压进行泄放，避免在充电阶段对动力蓄电池负载产生电压冲击。泄放回路的参数选择应保证在充电插接器断开后1s内将供电接口电压降到DC 60V 以下。

（4） 握手辨识 残余电压泄放完毕后，退出泄放电路，断开接触器K1 和K2，进入握手辨识步骤，双方同时开始周期发送通信辨识报文。充电机向BMS 发送充电机辨识报文（CRM），BMS 向充电机发送BMS 和车辆辨识报文（BRM）

4. 充电参数配置阶段

充电握手阶段完成后，充电机和BMS 进入充电参数配置阶段。BMS 首先向充电机发送动力蓄电池充电参数报文（BCP），充电机收到后配置充电参数并向BMS发送时间同步和充电机最大输出能力参数（CTS），BMS 据此判断能否进行充电。如果不能充电，BMS 向充电机发送动力蓄电池充电准备就绪参数BRO=0×00；如果可以充电，BMS 向充电机发蓄电池充电准备就绪参数BRO=0×AA，同时，车辆控制装置闭合K5 和K6，使充电回路导通。充电机收到BRO=0×AA 后，判断充电机是否准备好充电。如果可以，充电机向BMS 发送充电机充电准备就绪参数CRO=0×AA，同时，非车载充电机控制装置闭合K1 和K2，使直流供电回路导通。

5. 充电阶段

充电配置阶段完成后，充电机和BMS 进入充电阶段。在整个充电阶段，BMS 实时向充电机发送蓄电池充电总状态（BCS） 和蓄电池充电需求报文（BCL），充电机收到后向蓄电池发送充电机充电状态（CCS），车辆开始充电。在充电过程中，充电机和BMS 相互发送各自的充电状态。除此之外，BMS 根据要求向充电机发送动力蓄电池具体状态信息及电压、温度等信息（BSM）。

6. 充电结束

BMS 根据充电过程是否正常、蓄电池状态是否达到BMS 自身设定的充电结束条件以及是否收到充电机中止充电报文（CST）来判断是否结束充电。在满足上述充电结束条件后，BMS 向充电机发送BMS 终止充电报文（BST），在确认充电电流变得小于5A 后断开K5 和K6；当达到操作人员设定的充电结束条件或收到BMS 终止充电报文（BST） 后，非车载充电机控制装置周期发送“充电机中止充电报文”，控制充电机停止充电并以不小于100 A/s 的速率减小充电电流，当充电电流小于或等于5A 时，断开K1 和K2。当操作人员实施了停止充电指令时，非车载充电机控制装置开始周期发送“充电机中止充电报文”，控制充电机停止充电，在确认充电电流变得小于5A 后断开K1、K2，并再次投入泄放回路，然后断开K3、K4。

充电握手启动流程图

充电握手辨识流程图

充电参数配置阶段流程图

充电阶段流程图

充电结束阶段流程图

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