浅析宝骏纯电动汽车交流充电控制导引电路与控制原理

杨玲玲 文艳玲 谭克诚

摘要： 本文系统分析宝骏纯电动汽车交流充电控制导引电路与控制原理，为汽车售后工程师、中高职和应用型本科教师从事新能源汽车维护、保养和故障诊断提供有益的参考。

Abstract： This paper systematically analyzes the guidance circuit and control principle of AC charging control for Baojun Electric Vehicle， it provides useful reference for automobile after-sales engineers， Middle and Higher Vocational College and application-oriented undergraduate teachers to engage in maintenance， maintenance and fault diagnosis of new energy vehicles.

关键词： 宝骏纯电动汽车;交流充电;控制导引电路;控制原理

Key words： Baojun pure electric vehicle;AC charging;control guide circuit;control principle

中图分类号：U472.43                                      文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2022）03-0091-03

1  交流充电控制导引电路

为了进一步掌握和了解纯电动汽车交流充电控制导引电路，分别以图1所示宝骏纯电动汽车连接方式C与充电模式3控制导引电路、图2宝骏纯电动汽车连接方式B与充电模式3控制导引电路和图3宝骏纯电动汽车连接方式C与充电模式2控制导引电路来分析交流充电控制导引电路。

电动汽车是如何进行充电的？进行充电过程中有什么技术要求和注意事项？对工程技术研发人员和汽车售后技术服务人员提出相应的技术技能要求？需要掌握控制导引电路进行充电连接装置的连接确认，也要掌握进行充电连接额定电流，一定要保证额定电流参数符合充电的技术要求，根据技术参数进行判断。

控制导引电路的组成由以下零部件组成：①车辆控制装置;②车载充电机;③供电控制装置;④接触器K1和K2;⑤电阻R1、R2、R3、R4和RC;⑥二极管D1;⑦开关S1、S2和S3。车载控制单元或车载充电机可以包含车辆控制装置。其中：R1：1000欧姆;R2：1300欧姆;R3：2740欧姆。

①宝骏纯电动汽车连接方式C与充电模式3控制导引电路，如图1所示。②宝骏纯电动汽车连接方式B与充电模式3控制导引电路，如图2所示。③宝骏纯电动汽车连接方式C与充电模式2控制导引电路，如图3所示。

充电枪接通220V交流电之后，充电枪模块通过内部变压器、整流器得到12V的直流电压，通过内部三极管的控制使其与CP信号电路连接。12V直流電压经过开关S1-R1到充电枪CP线束到BMS模块的二极管D1，经过R3接地。因R1与R3的串联，所以在充电枪盒的电压就为10V的直流电压。

BMS判断不满足充电条件时，不会控制内部S2开关闭合。示波器观察到的波形是0.8ms的-12V，0.2ms的+10V保持不变。

BMS判断满足充电条件时，控制内部S2开关闭合。±12V的脉冲电压经过开关S1-R1到充电枪CP线束到BMS模块的二极管D1，经过R3接地。因R1与R3的串联，二极管D1的单向导通性，所以在充电枪盒的电压就为0.8ms的-12V到0.2ms+8V的脉冲信号，平均电压8.7V。

配置有电子锁的车辆，要了解供电接口和车辆接口是否完全连接？只有供电接口和车辆接口完全连接，并且电子锁的接口被完全锁止，车载充电机自检测完成后通过数据对比无故障后，并且电池组处于可充电状态时，S2闭合。不配置S2开关的车辆应采用单相充电，对最大的充电电流小于或等于8A。未配置S2开关的控制导引电路，相当于开关S2为常闭状态。

④纯电动汽车充电连接方式C和充电模式3。

1）纯电动汽车连接方式C。可拆卸电缆组件不是车辆或充电设备的一部分。2）纯电动汽车充电模式3。这种充电模式的专用控制与保护装置体现电动汽车供电设备最新装备，可同时使用的充电模式3连接点（供电插座）。

⑤纯电动汽车连接方式B和充电模式3。

充电设备包含电缆组件。

⑥连接方式C和充电模式2。

符合国标准要求的16A插头插座时输出不超过13A;10A插头插座时输出不超过8A。采用缆上控制与保护装置（IP-CPD）。

2  宝骏纯电动汽车控制导引电路的基本功能

2.1 完全连接确认与电子锁

插头与车辆插座是否完全连接需要按照技术要求数据的监测，监测点3与PE之间的电阻值，电阻值符合技术标准则连接完好，电阻值异常则表明连接未完好。配置有电子锁的车辆插座，电子锁先锁定车辆插头后才开始供电（K1与K2闭合），并在整个充电流程中保持不变。假设电子锁不能锁定，电动车辆控制装置判断下一步操作流程是否符合充电所满足的必要条件。控制装置判断供电插头和供电插座是否完全连接（对于连接方式A和连接方式C，如图1所示），需要通过电控装置测量检测点4和检测点1的电压来判断，符合技术要求则完全连接，否则为连接不完好。

2.2 纯电动汽车如何识别供电功率的和充电载流通过能力的判断

在充电电压不变的情况下，充电连接装置能够通过额定容量由检测点3与PE之间的电阻值来确认，最大供电电流通过车辆控制装置测量检测点2的PWM信号占空比确定。如表1充电设备产生的占空比与充电电流限制映射关系和表2电动车辆检测的占空比与充电电流限值映射关系所示。

2.3 监测充电过程的技术要求

纯电动汽车充电过程中，对于电动汽车连接方式B和连接方式C通过对检测点3与PE之间的电阻值的测量数据传送到车辆控制装置进行监测，同时车辆控制装置也对检测点2的PWM信号占空比进行数据监测并比对，对于充电模式3的连接方式A和连接方式C的电压值的测量数值由供电控制装置进行监测并进行数据比对。

2.4 停止充电系统的技术条件

纯电动汽车在充电过程中，如果是符合正常的充电程序则正常完成充满电;如果由于其他原因或对纯电动汽车造成危险或危害，异常的充电数据会传送给车辆控制装置和供电控制装置，车辆控制装置则启动停止充电程序。

3  车辆控制装置控制充电程序

3.1 充电完全连接对充电连接装置的技术要求

没有故障的供电设备，并且监测到供电接口已完全连接，通过监测供电控制装置发出PWM信号，表明开关S1接状态切换至PWM连接状态，充电连接装置是否完全连接要通过测量检测点4和检测点1的电压值反馈给供电控制装置，由供电控制装置根据技术要求来判断;充电连接装置是否完全连接通过测量检测点2的PWM信号反馈给车辆控制装置来进行判断。

3.2 电动汽车静态下的充电准备工作

对于需要充电的新能源汽车（含纯电动汽车），需要明确指出的是，电动汽车要求没有故障，并且电池组处于可充电状态，车载充电机完成自检后，闭合开关S2在车辆控制装置的指令闭合。

3.3 电动汽车启动充电系统的技术要求

检测点2的PWM信号占空比传送给车辆控制装置后，车辆控制装置通过数据比对后确认供电设备的最大可供电能力，检测点3与PE之间的电阻值传送给车辆控制装置来确认电缆的额定容量。车辆的连接状态及RC的电阻值。供当充电连接装置信号传送给车辆控制装置，车辆控制装置判断已完全连接，最大输入电流设置符合技术要求，车载充电机开始对电动汽车进行充电。

3.4 正常情况下充电结束或停止的技术要求

当车辆充电满以后或车辆没有充满但想终止充电流程，车辆控制装置收到结束程序或车辆收到驾驶员实施了停止充电的指令时，开关S2在车辆控制装置断开的指令下進行断开，车载充电机处于停止充电状态。

3.5 非正常情况下充电结束或停止的技术要求

①对于连接方式B和连接方式C通过测量PE与检测点3之间的电阻值输送给车辆控制装置来判断车辆插头和车辆插座的连接状态，车辆控制装置控制车载充电机在100ms内停止充电，则开关S3由闭合变为断开，然后断开S2（若车辆配置S2）。②检测点2的PWM信号通过车辆控制装置进行检测，车辆控制装置控制车载充电机应能在3s内停止充电，则可判断信号中断。③对于充电模式3的连接方式A和连接方式C，通过对检测点4和检测点1进行监测后数据传送给供电控制装置，假设检测到供电接口由完全连接变为断开，则供电控制装置控制开关在100ms内断开交流供电回路。④供电设备内部的剩余电流保护器（漏电断路器）动作，车辆控制装置断开开关S2，则车载充电机处于失电状态。⑤车载充电机实际工作电流经供电设备检测，当有以下情况出现时，供电设备应在5s内断开输出电源并控制开关S1切换到+12V连接状态。⑥在供电接口已完全连接但未闭合交流供电回路时，如果发生连接异常，供电控制装置应在100ms内控制开关S1切换到+12V连接状态且不闭合交流供电回路。

4  充电连接控制时序

有开关S2的交流充电连接过程和控制时序，如图4所示。

参考文献：

[1]夏令伟.新能源汽车维护与检测诊断[M].北京：人民交通出版社，2018.

[2]徐利强.新能源汽车维护与故障诊断[M].北京：人民交通出版社，2018.

[3]包丕利.新能源汽车维护与与保养[M].北京：机械出版社，2019.

[4]王征，李永吉.新能源汽车维护与故障诊断[M].北京：人民交通出版社，2018.