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电动汽车充电桩原理以及经营充电桩基本建设流程

电动车的充电有交流充电和直流充电两种方式，两者在电流、电

压等技术参数上都有较大差距。一般大家常说的“慢充”用的基本是

交流充电，而交流充电，而快充快充多数的是直流充电。前者充电效率较低，而后者

充电效率较高。

一、充电桩充电原理

充电桩固定在地面，利用专用充电接口，采用传导方式，为具有

车载充电机的电动汽车提供交流电能，具有相应的通讯、计费和安全

防护功能。市民只需要购买IC卡（电子会员卡）并充值，就可以使

用充电桩为汽车充电了。

电动汽车蓄电池放电后，用直流电按与放电电流相反的方向通过

蓄电池，使它恢复工作能力，这个过程称为蓄电池充电。蓄电池充电

时，电池正极与电源正极相联，电池负极与电源负极相联，充电电源

电压必须高于电池的总电动势。

二、充电方式有恒电流充电和恒电压充电两种

A恒流充电法

恒流充电法是用调整充电装置输出电压或改变与蓄电池串联电

的方法，保持充电电流强度不变的充电方法。控制方法简单，但由于

电池的可接受电流能力是随着充电过程的进行而逐渐下降的，到充电

后期，充电电流多用于电解水，产生气体，使出气过甚，因此，常选

用阶段充电法。

B恒压充电法充电电源的电压在全部充电时间里保持恒定的数值，

随着蓄电池端电压的逐渐升高，电流逐渐减少。与恒流充电法相比，

其充电过程更接近于最佳充电曲线。用恒定电压快速充电，由于充电

初期蓄电池电动势较低，充电电流很大，随着充电的进行，电流将逐

渐减少，因此，只需简易控制系统。电动汽车充电桩直流充电桩充电

方式。

根据对电动汽车的充电方式，充电桩可分为交流充电桩和直流充

电桩两大类。交流充电桩主要安装在停车场，造价低廉，适合家用，

给普通纯电动轿车充满电需要4-5个小时，俗称“慢充”。目前小型

车多采用交流充电桩充电。直流充电桩主要安装在大型充电站内，以

及高速公路服务区等以三相四线制的方式连接电网，能够提供充足的

电力，输出的电压和电流调整范围大，俗称“快充”。电动大巴车主

要通过直流充电桩充电。传导式直流充电桩通过接口与电动汽车相连，

人们在充电桩上的人机交换界面处刷卡和进行相应的操作后，可给电

动汽车充电。同时，在充电时显示屏上能够显示电量、费用、充电时

间等数据。这里就需要用到通信协议。直流充电桩主要涉及三类通信:

直流充电桩与电动汽车通信、直流充电桩内部设备的通信、直流充电

桩与周围其他设备(如控制中心)之间的通信。

直流充电桩与电动汽车之间通信充电时，直流充电桩需要与电动

汽车进行信息互换，让充电桩识别插头连接状态，如是否可靠连接、

是否漏电等，用于确定是否可以开始充电或断电。GB/T20234.3-2015

对直流充电桩与电动汽车的通信方式及接口进行了规范，二者之间通

过CAN协议进行通信，因此每一个直流充电插头都必须包含CAN接口，

一桩多充的充电桩则会有多个CAN接口。

直流充电桩内部功能单元之间通信在充电桩内部，多个控制单元

之间也需要进行数据交换，如多功能智能电表检测充电电量等。一般

智能电表自带RS485接口，可以通过RS485这种通信方式将电量数据

发送给计费控制单元，计费控制单元可实现核对用户信息、计量、扣

费、打印账单等功能。另外，主控制单元一般通过CAN通信通知充电

机开始或结束充电。直流充电桩与周围其他设备之间的通信电动汽车

充电桩属于配网侧，其通信方式往往和配网自动化仪器综合考虑。

例如为一个充电站配备一定数量的充电桩时，充电站，充电桩及其他

电网设备、管理设备之间需要交换数据来达到配网自动化管理。主流

的通信方式由WIFL、GPRS、CAN总线、RS485总线、工业以大网等组

成网络来实现，由于这几种方式在不同网络规模、网络特性的应用中

各有优劣，目前行业内也未形成统一的标准，为了保持充电桩接入网

络的灵活性，常见的做法是在控制板上预留几种主流的通信接口，以

适应不同通信网络要求主板预留了以太网、CAN总线和RS485总线的

接口。

直流充电桩和交流充电桩的区别

直流充电桩:直流电动汽车充电站，直流电动汽车充电站，俗称就是俗称就是快充”，它是固定安装

在电动汽车外，与交流电网连接，可以为非车载电动汽车动力电池提

供直流电源的供电装置。直流充电桩的输入电压采用二相四线

AC380V+15%，频率50HZ，输出为可调直流电，为电动汽车的动力电

池充电。由于直流充电桩采用三相四线制供电，可以提供足够的功率