一、交流充電概述
交流充電過程涉及交流電經(jīng)由標(biāo)準(zhǔn)充電插頭與插座傳輸至新能源汽車的車載充電機(jī)。車載充電機(jī)隨即將交流電轉(zhuǎn)換為直流電,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)力電池的充電。這一過程是新能源汽車補(bǔ)能的基礎(chǔ)方式之一,具備操作簡(jiǎn)便、適配性廣的優(yōu)勢(shì),尤其適用于家庭或日常辦公場(chǎng)景下的車輛慢充需求。
二、交流充電樁核心功能與構(gòu)成
交流充電樁作為新能源汽車連接外部電網(wǎng)的關(guān)鍵部件,其主要職責(zé)在于為車載充電機(jī)供應(yīng) 220V AC 或 380V AC 的電源。同時(shí),它具備檢測(cè)車輛與電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的能力,可根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)連接或斷開對(duì)車輛的供電,確保充電過程的安全與穩(wěn)定。




三、CC 端子及其功能
CC 端子,即連接確認(rèn)端子(Connection Confirmation),在交流充電系統(tǒng)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。當(dāng)充電槍插入新能源汽車充電口時(shí),車輛的檢測(cè)點(diǎn) 3 電壓會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化。具體而言:
充電槍按壓開關(guān)按下時(shí),R4 與 RC 串聯(lián),總電阻增大,導(dǎo)致檢測(cè)點(diǎn) 3 電壓升高;而當(dāng)按壓開關(guān)松開后,R4 被短路,僅 RC 電阻起作用,檢測(cè)點(diǎn) 3 電壓隨之降低。車輛通過監(jiān)測(cè)檢測(cè)點(diǎn) 3 電壓的這種變化,能夠準(zhǔn)確判斷充電槍是否已接入。
RC 電阻的阻值大小直接決定了檢測(cè)點(diǎn) 3 的電壓值,從而向新能源汽車傳遞充電槍可輸出電流大小的信息。借助 CC 端子,車輛不僅能知曉充電槍的接入狀態(tài),還能了解充電槍可提供的輸出電流,但需注意,CC 端子無(wú)法提供充電槍是否帶電的相關(guān)信息。




四、CP 端子及其功能
CP 端子,即控制引導(dǎo)功能端子(Control Pilot Function),在新能源汽車交流充電過程中扮演著核心角色,其功能與工作原理如下:
(一)控制引導(dǎo)功能
CP 信號(hào)主要用于監(jiān)控電動(dòng)汽車與電動(dòng)汽車供電設(shè)備(充電樁)之間的交互功能。它運(yùn)用 PWM(脈寬調(diào)制)調(diào)制和幅值交變的通訊方式,實(shí)現(xiàn)充電過程的自動(dòng)化與智能化控制,確保充電流程按照預(yù)設(shè)邏輯有序進(jìn)行。
(二)充電槍狀態(tài)監(jiān)測(cè)
拔槍狀態(tài) :當(dāng)充電槍與汽車分離時(shí),充電槍控制器連接 12V 電源,此時(shí)檢測(cè)點(diǎn) 1 電壓為 12V,標(biāo)志著充電槍處于拔出狀態(tài)。
插槍狀態(tài) :充電槍插入汽車但尚未開始充電時(shí),由于接入新能源汽車的電阻 R3,充電槍檢測(cè)點(diǎn) 1 電壓降至 9V,這一電壓變化相當(dāng)于新能源汽車向充電槍發(fā)送信號(hào),告知其已與充電槍建立連接。
充電準(zhǔn)備狀態(tài) :充電槍接收到新能源汽車已連接的信號(hào)后,充電槍控制器切換至 PWM 輸出模式,輸出正脈沖電壓為 9V。若汽車自檢通過,新能源汽車將閉合開關(guān) S3,使脈沖電壓降低至 6V,向充電槍表明自身已準(zhǔn)備好執(zhí)行充電操作,并請(qǐng)求充電樁合閘。
充電開始狀態(tài) :充電槍檢測(cè)點(diǎn) 1 收到 6V 脈沖電壓后,確認(rèn)新能源汽車符合充電條件,充電樁隨即合閘,開始向汽車供電,充電過程正式開啟。
停止充電狀態(tài) :當(dāng)充電結(jié)束或出現(xiàn)異常情況時(shí),新能源汽車斷開 S3,導(dǎo)致 6V 脈沖電壓回升至 9V,充電槍接收到這一信號(hào)后,斷開 K1 與 K2,終止充電過程。
(三)信號(hào)變化與充電過程控制
在充電槍接入汽車之前,CP 信號(hào)呈現(xiàn) 12V 的高電平狀態(tài)。一旦充電槍接入汽車,CP 信號(hào)即刻跳變至 9V。充電樁 MCU(微控制單元)檢測(cè)到 CP 信號(hào)的這一變化后,將高電平輸出切換為 PWM 輸出,此時(shí) PWM 信號(hào)的占空比反映了充電樁可提供的最大輸出電流。


當(dāng)汽車確認(rèn)充電信號(hào)后,會(huì)切換車載充電機(jī)中的分壓電阻,促使 CP 信號(hào)電壓降至 6V。充電樁 MCU 檢測(cè)到 CP 信號(hào)為 6V 時(shí),主繼電器閉合,開始為汽車進(jìn)行充電。
在整個(gè)充電過程中,MCU 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè) PWM 信號(hào)的幅值。若發(fā)現(xiàn) PWM 信號(hào)幅值異常跳變,不再保持 6V,MCU 將迅速觸發(fā)拉閘斷電操作,以保障充電過程的安全性。
(四)通信協(xié)議與抗干擾能力
CP 信號(hào)是汽車充電樁與新能源汽車之間唯一的通訊信號(hào),通過它可以判斷雙方的通訊是否正常,進(jìn)而確保充電過程能夠順利、無(wú)誤地進(jìn)行。此外,CP 信號(hào)采用 1KHz 的 PWM 波通訊波形,具備較高的抗干擾能力,能夠在復(fù)雜的電磁環(huán)境下穩(wěn)定傳輸信號(hào),有效保證通訊的穩(wěn)定性和可靠性,為充電過程的順利進(jìn)行提供堅(jiān)實(shí)的保障。
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