摘要：随着节能减排要求的日益迫切以及科学技术的不断发展，新能源替代传统化石燃料能源成了整体趋势，特别其中是电动汽车产业的高速发展，带动了配套的充电系统设备也将成为新能源产业在交通领域的基础位置。目前，国内外都在积极推进并开发各种类型的电动汽车充电配套设备，从最初的小功率交流、直流充电机，到近年国內外的充电设备能够实现电动汽车快速充电的大功率直流充电机作为主流发展方向，建设了不少大型充电桩示范项目。本文将大功率直流充电桩作为主要研究内容进行探讨。 关键词：大功率；直流快充；充电桩；关键技术
引言：统计数据显示，2020 年全球电动汽车销量超过 300 万辆，同比增长 43%。其中仅中国就达到了 130 万辆，占比近 2/5。在国家政策支持、财政补贴以及行业大环境等各种因素的影响下，电动汽车的发展前景广阔。充电桩是电动汽车能源供给的主要设施，目前主要有 AC220V 交流充电桩和 AC380 直流充电桩 2 种类型，前者需要 8h 左右充满，而后者最快仅需 2h 即可充满。充电效率是充电桩技术创新的关键，本文提出一种将AC/DC 和 DC/DC 两种变换电路相结合的思路，实现了两者的有机互补，最终满足直流充电的大功率、高效率和 稳定性要求。
古代建筑模型1、直流充电桩的概况
从本质上来讲，充电桩的用途同加油站里面的加油机很像，是能够被固定固定到地面或墙壁的位置，常被用于一些公共建筑或者居民小区的停车场和充电站中，并且还可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车进行充电。 充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。在日常生活中，充电桩一般提供常规充电和快速充电这两种充电方式，人们可以使用特定的充电卡在充电桩提供的人机交互操作界面上刷卡使用，进行相应的充电方式和充电时间以及充电费用等数据打印等操作，充电桩显示屏则能显示充电量和费用以及充电时间等数据。
在直流充电桩的运行中，输出的直流电必须要满足充电对象的电池制式需求，并且每个充电桩都要配备操作器，不仅要为用户提供使用说明，还应该实时的显示充电状态，还可以根据充电的情况进行电压的自动调整，要对非正常情况下的充电发出提醒，必须要符合国家所要求的防护等级，才能更好地保障充电设备的使用安全，为人们实现绿出行环保出行提供条件。
厚涂型防火涂料2、大功率直流充电机主要功能
2.1充电功能
快速充电是大功率直流充电机的主要特点。根据电池管理参数提供的信息，在安全的前提下，尽可能快的自动地将电能充入电动汽车动力蓄电池组，使车载电池容量达到工作的要求。同时，由于各类蓄能电池的充电特性差异，电池管理系统需要与充电机进行有效信息通信，充电机则需要根据电池管理系统的要求适配各类电池有效输出电流电压。
2.2充电模式设定
充电模式分两种：自动模式即为电池管理系统依据电池特性向充电机发出有效通信，充电机根据接收到的数据自行整定电流电压等参数而完成充电过程。手动模式即为人工在充电机上设定待充电的蓄电池的电流电压等参数后，充电机完成充电过程。
点火加热装置
2.3人机交互功能
交互即充电机能够与操作人员信息互动，在界面上显示的时间、电流、电压、资费等信息；提供帮助查询及故障显示等。
2.4计量计费功能
采用非接触式的射频卡，W电子式多功能电表计量电费，并提供打印功能。
2.5故障保护功能
充电机拥有全面的故障保护、报警提示功能，主要包含人身防护、电气防护、数据掉电遗失防护、紧急状态停机防护等保护措施，确保操作人员与充电机设备的全面安全。
2.6数据通信功能
地下轨道站
充电机与电动汽车、电池管理设备的通信通过CAN总线完成。一方面实现充电机与待充电设备的信息链接，另一方面支持与充电站内监控系统的通信建立。
3、大功率直流快充充电桩的关键技术
3.1直流充电模块AC/DC变换电路
VIENNA整流电路在实际应用中具有拓扑结构简单、有源功率器件电压应力较小等特点，
因此在通信等领域有广泛使用，根据电路结构的不同，又可分为单相、三相两种型式。单相VIENNA整流电路相比于传统电路具有诸多优势，例如可输出双极性直流电压，并且电压可以达到1k V以上，而后者只能输出单极性电压，并且电压最高为380V。为了满足大功率充电需求，将3个单相电路采用混连方式，组成三相VIENNA整流电路，其结构如图1所示。
图 1 三相 VIENNA 整流电路
图1中，S1-3为全控型开关器件，C1-2为输出电容，R为负载、M为连接点，Dam等为二极管，La等为输入电感，Ua等为交流电源。分析电路结构可以发现，三相VIENNA整流电路具有较好的对称性，A、B、C三相在结构组成和工作原理上保持一致。
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1.2直流充电模块DC/DC变换电路
上文介绍的AC/DC变换电路虽然能够满足高频化、大功率的充电要求，但是由此也产生了一些新的问题，例如开关损耗增加、工作效率降低等。而基于全桥LLC谐振变换原理的DC/DC变换电路，则很好地解决了这一问题。其结构组成如图2所示。拼接地图
图 2 全桥 LLC 谐振变换电路
图2中，Q1-4为全桥逆变电路，D1-4为二极管，C1-4为附属电容，Cr为谐振电容，相应的Lr为谐振电感、Lm为励磁电感，D5-8为全桥整流电路。RL为负载。在电路运行时，可以利用该电路与开关频率（f）之间的反比关系，实现对f的灵活调节，使其维持在最佳运行状
态，达到降低开关损耗的目的。另外，在DC/DC变换电路中，将2个全桥谐振变换电路采取串联的方式予以连接，两者在具体参数上保持相同。
1.3直流充电模块的硬件技术
硬件部分的控制系统，采用TM2320芯片作为终端控制单元，除了实现信息处理、指令下达等基本功能外，还具有故障自检和处理、系统状态监测等功能。除此之外，硬件部分还包括：（1）三相VIENNA驱动电路。使用三端稳压元件，能够为电力中的光耦元件和驱动芯片提供稳定的电压，避免大功率快充时因为瞬时电压过高而对灵敏元件造成损害。（2）全桥LLC谐振变换驱动电路。使用两台独立变压器，将主电路与控制电路隔离开来，同时每个电路上分别提供一个带有驱动芯片的开关管，保证电路控制响应的及时性。（3）电流、电压检测电路。同时提供输入电流和电压的检测功能。为降低干扰、保证检测的灵敏度，需要采取电流信号的隔离措施；为保证驱动能力，需要将输入电压通过A/D转换模块进行调制。
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