电动汽车整车充电机使用说明书.docx
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电动汽车整车充电机使用说明书
Revisedasof23November2020
电动汽车整车充电机使用说明书
电动汽车整车充电机
使用说明书
许继电动汽车充电站事业部
1.概述
电动汽车整车充电机可以用来为纯电动汽车充电，蓄电池不用从车上拆卸下来，充电快捷方便。
充电机可与电动车上的电池进行通讯，按照电池的信息，自动、快速、安全地完成充电，无需人在旁边看守和手动操作。
充电机主要由交直流功率变换和直流输出控制两部分组成，按组合形式分为一体式和分体式两种。
一体式充电机指交直流功率变换和直流输出控制两部分组合为一体的形式，适用于室外安装使用。
分体式充电机指交直流功率变换和直流输出控制两部分分立为两个单体的形式，它们之间通过电缆连接组成一套完整的充电机。
分体式充电机中完成交直流功率变换的部分称为整流器柜，一般采用标准机柜形式提供，适用于室内安装；分体式充电机中完成直流输出控制的部分称为直流充电桩，提供用户交互界面和直流输出接口，在室外安装使用。
2．使用环境条件
1）工作温度：
－10℃～＋40℃（室内）；－20℃～＋50℃（室外）。
2）相对湿度：
5％～95％。
3）海拔高度：
≤2000米。
特殊地区使用时，根据当地的环境条件确定。
如西北与东北地区的室外工作温度满足－30℃～＋50℃。
3．规格型号
充电机系统由充电功率模块、充电监控模块和保护开关、接触器、用户终端设备等组成，其型号规格定义如下。
ZCD10-□/□
标称输出电压（单位：
V，指最高输出电压）
额定输出电流（单位：
A）
产品系列号
智能充电机
产品系列号定义如下：
11――指充电机由ZCD11系列充电模块和ZCDK-11监控模块构成；
12――指充电机由ZCD12系列充电模块和ZCDK-12监控模块构成。
4．技术参数
1）输入电压：
三相五线；电压范围380VAC±20%；频率50HZ±2%
2）输入功率因数：
≥。
3）输入谐波电流总畸变率：
≤27％。
4）额定输出功率：
N×10kW（N=1、2、3......）。
5）输出电压范围：
100～200V；200～400V；250～500V；350～700V。
6）输出电压误差：
不超过±1％。
7）输出电流误差：
在设定的输出直流电流≥30A时，不超过±1％；在设定的输出直流电流＜30A时，不超过±0.3A。
8）输出稳流精度：
不超过±1％。
9）输出稳压精度：
不超过±％。
10）输出纹波系数：
≤％。
11）均流不平衡度：
不超过±5％。
12）满载工作效率：
≥92％。
13）满载工作噪声：
≤60dB。
14）智能电能表准确度等级：
1级。
15）连接器动力线触头：
DC400V/750V，125A、250A、400A。
16）连接器控制线触头：
DC36V，5A。
17）连接器机械操作寿命：
≥10000次。
18）平均故障间隔时间：
MTBF≥20000h。
19）充电柜外形尺寸：
高2260mm，宽800mm，深600（800）mm。
20）充电桩外形尺寸：
高1520mm，宽450mm，深335mm。
5．充电机功能
电池适应能力
充电机能够对下述电池中的一种或多种充电：
锂离子蓄电池、镍氢蓄电池和铅酸蓄电池。
充电机控制器能自动识别并选择相应的充电程序和管理参数，具有为电动汽车动力电池系统安全、自动充满电的能力。
充电方式设定
充电机的充电设定方式可以分为手动设定方式和自动设定方式两种：
1）手动设定方式
通过专业操作人员设置充电方式、充电电压、充电电流等参数，当充电机与电动汽车连接正常时，充电机根据设定参数执行相应操作，完成充电过程。
手动设定方式下，充电机与电池管理系统（BMS）无数据交换，BMS不对充电机作任何控制，适用于充电机调试状态，或无BMS管理状态下应急对电动汽车充电。
2）自动设定方式
充电过程中，充电机控制器依据电池管理系统（BMS）提供的数据，自动动态调节充电电流和电压参数，执行相应的动作，完成充电过程。
通信管理功能
充电机的智能控制器不但是充电机的控制中心，而且是通信枢纽，实现下述通信管理功能：
a）具备高速CAN网络与电动汽车BMS通信，用于判断电动汽车动力电池类型；获得动力电池系统参数，充电前和充电过程中动力电池的电压、电流、温度等状态数据，完成充电机的充电控制。
b）通过RS485网络与智能电能表通信，获取电能计量信息，完成充电计费与充电过程的联动控制。
c）通过RS485网络与高频充电模块通信，获取充电模块状态和运行信息，完成充电模块状态监测与充电过程的联动控制。
d）通过RS485网络与智能变送器通信，获取充电机的输出电压和电流信息，完成充电输出数据监测与充电过程的联动控制。
e）通过高速CAN网络将电能计量、充电机工作信息传送给用户终端（UT），获取并执行UT上送的控制命令。
f）通过高速CAN网络或工业以太网与充电站后台监控系统交换数据，上传充电机和动力电池的工作状态和运行信息，获取并执行后台下发的启动或停止充电控制命令。
人机交互功能
1、充电机人机交互界面：
a）显示输出功能
充电机具有LCD显示器，显示下列信息：
⏹充电方式、充电电流、充电电压、充电时间；
⏹在手动设定过程中显示人工输入信息；
⏹在出现故障时显示相应的提示信息。
可根据充电站的建设需要选择显示：
电池电压、电池温度、荷电状态等。
充电机具有LED信号灯，指示下列状态：
⏹绿色信号灯指示充电机“待机”状态；
⏹红色信号灯指示充电机“充电”状态；
⏹黄色信号灯指示充电机“充满”状态。
b）手动输入功能
充电机具有实现外部手动控制的输入设备即触摸屏，以便对充电机参数进行设定，或对充电机进行启动或停止控制。
2、用户终端（UT）人机交互界面：
a）配置彩色触摸液晶显示屏，充电计费方式可设置按电量、按金额、按时间和充满为止；充电启动方式可选择立即充电和预约充电；充电过程中实时显示充电方式、时间、电量及计费信息。
b）设置射频读卡器，支持IC卡付费方式，刷卡的交易流程如图5-1所示，按照“预扣费与实结账”相结合的方式。
c）直流充电桩设置有运行状态指示发光条，绿色常亮指示充电机“待机”状态，红色常亮指示充电机“充电”状态，黄色常亮指示充电机“充满”状态，黄色闪烁时指示充电机“异常”状态。
图5-1直流充电桩刷卡交易流程图
安全保护功能
a）充电机交流输入配置断路器，具备输入侧的过流保护和短路保护功能。
b）充电机交流输入配置C和D两级防雷器，具备防感应雷、防静电、防操作过电压的保护功能。
c）充电机具备交流输入的过压、欠压和缺相保护功能。
d）充电机直流输出配置断路器，具备输出侧的过流保护和短路保护功能。
e）充电机具备软启动功能，防止直流冲击电流输出。
f）充电机具备急停按钮，能快速切断充电模块电源和分断直流输出开关。
g）充电机能自动判断充电连接器、充电电缆是否正确连接。
当充电机与电动汽车正确连接后，充电机才能允许启动充电过程；当充电机检测到与电动汽车连接不正常时，立即停止充电。
h）在充电过程中，充电机能自动监测各设备的运行和通信状态是否正常，当设备出现异常时，立即停止充电。
i）在充电过程中，充电机能自动根据BMS发送的电池状态和运行信息动态调整充电电流和电压，保证动力电池的温度、充电电压和电流不超过允许值。
j）充电机具备充电限制功能，能根据BMS发送的电池信息，自动选择并限制最大充电电压、充电电流、充电时间和充电电量，保证充电过程的电池不会出现过充。
k）充电机具备阻燃功能。
6整车充电机系统原理
点动汽车整车充电机由充电功率模块、充电监控模块和保护开关、接触器、用户终端设备等组成，各部分的连接关系如下图6-1
图6-1整车充电机系统图
7充电机屏体
屏体组成
如下图7-1为典型的150A/700V中型充电机屏体组成图
图7-1充电机屏
说明：
不同容量和型号的充电机屏，
Ø上面的整流模块单元AU*数量、型号可能不一样。
Ø整流模块单元AU、直流监控装置AM、交流进线开关QF放置位置可能不一样。
Ø门楣上的铭牌可能不一样。
7.2充电机屏体端子接线图
充电机屏体与外部的接线端子及定义如下图7-2：
图7-2充电机屏体接线图
充电机屏体与外部的接线有：
与电网的交流进线、与直流充电桩之间的功率、信号连接线、与电表的信号采集线。
8．ZCD12充电功率模块
概述
ZCD12整车充电模块，是针对纯电动汽车而专门研发设计的新型智能充电模块。
该系列产品采用高频软开关变换技术，具有效率高、保护功能齐全和可靠性高的优点；同时，采用模块化的结构和先进的并联均流技术，可实现不同电流等级的充电机的配置，广泛适用于不同容量的电动车充电的场合，满足不同用户的需求。
型号说明
ZCD12-□□□□□
额定直流电压（伏）
额定直流电流（安）
系列编号
直流充电模块
ZCD12系列整车充电模块共有如下规格：
⏹ZCD12-50200：
输出额定直流电压为200V，额定直流电流为50A
⏹ZCD12-25400：
输出额定直流电压为400V，额定直流电流为25A
⏹ZCD12-20500：
输出额定直流电压为500V，额定直流电流为20A
⏹ZCD12-15700：
输出额定直流电压为700V，额定直流电流为15A
产品外形
8.3.1产品外形结构
ZCD12系列充电模块外形结构如图8-1所示。
图8-1ZCD12系列产品外形
8.3.2产品重量
ZCD12系列充电模块整机重量不大于25Kg。
8.3.3端子功能定义
ZCD12系列充电模块的端子功能定义见表8-1。
表8-1端子功能定义
代号
功能
+
输出正极
-
输出负极
U
交流输入A相端
V
交流输入B相端
W
交流输入C相端
PE
大地
A
RS485通讯A端
B
RS485通讯B端
CS
均流端
主要功能和特点
8.4.1稳压、限流运行功能
模块能以设定的电压值和限流值长期对电池组充电并带负载运行。
当输出电流大于限流值时模块自动进入稳流运行状态，输出电流小于限流值时模块自动进入稳压运行状态。
8.4.2输出电压、输出电流本机调节功能
同时按下“▲”，“▼”两键一次，进入“H-1”界面，调节“▲”或“▼”可设定模块输出的直流电压值,按“V/A”确定后有效；同时按下“▲”，“▼”两键两次，进入“H-2”界面，调节“▲”或“▼”可调节该整流模块最大限流点,按“V/A”确定后有效。
8.4.3具有LED显示功能
单按面板上的“V/A”键，显示模块当前输出的电压、电流值。
8.4.4并机功能
多台同型号的模块可以并联运行并自动均流。
若其中某台故障时可自动退出，且不影响其它模块的正常运行。
8.4.5热插拔功能
并联工作在机架上的多台充电模块，在不停电状态下，可以任意插拔其中任一台模块使其接入或脱离系统，而不影响其他模块的正常工作。
8.4.6散热方式
独立风道的智能风冷。
8.4.7保护及报警功能
●输入保护
若充电模块的交流输入电源出现过、欠压时，模块即刻停机，无输出电压，面板上“保护ALM”黄灯亮。
当交流输入电源恢复正常后，面板上“保护ALM”黄灯灭，模块自动启动，正常运行。
●过流保护
无论何种原因引起过流，充电模块都将保护停机，面板上“保护ALM”黄灯亮。
过一段时间后，可自动启动，进入正常运行。
多台模块在并机运行时，若输出有短路或有突加大的负载情况下，模块可能会出现过流保护，并再启动工作于限流状态，此种现象属正常。
●短路保护
充电模块内部设有输出短路回缩限流功能，模块短路时输出电流降低到小于4A，可承受连续短路而不损坏模块。
●过温保护
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