1、充電樁充電原理

充電樁固定在地面，利用專用充電接口，采用傳導方式，為具有車載充電機的電動汽車提供交流電能，具有相應的通訊、計費和安全防護功能。市民只需要購買IC卡并充值，就可以使用充電樁為汽車充電了。

電動汽車蓄電池放電后，用直流電按與放電電流相反的方向通過蓄電池，使它恢復工作能力，這個過程稱為蓄電池充電。蓄電池充電時，電池正極與電源正極相聯，電池負極與電源負極相聯，充電電源電壓必須高于電池的總電動勢。

2、充電樁充電方式

充電方式有恒電流充電和恒電壓充電兩種。

恒流充電法

恒流充電法是用調整充電裝置輸出電壓或改變與蓄電池串聯電阻的方法，保持充電電流強度不變的充電方法。控制方法簡單，但由于電池的可接受電流能力是隨著充電過程的進行而逐漸下降的，到充電后期，充電電流多用于電解水，產生氣體，使出氣過甚，因此，常選用階段充電法。

恒壓充電法

充電電源的電壓在全部充電時間里保持恒定的數值，隨著蓄電池端電壓的逐漸升高，電流逐漸減少。與恒流充電法相比，其充電過程更接近于最佳充電曲線。用恒定電壓快速充電，由于充電初期蓄電池電動勢較低，充電電流很大，隨著充電的進行，電流將逐漸減少，因此，只需簡易控制系統。

3、直流充電樁和交流充電樁的區別

直流充電樁：直流電動汽車充電站，俗稱就是“快充”，它是固定安裝在電動汽車外，與交流電網連接，可以為非車載電動汽車動力電池提供直流電源的供電裝置。直流充電樁的輸入電壓采用三相四線AC380V±15%，頻率50Hz,輸出為可調直流電，直接為電動汽車的動力電池充電。由于直流充電樁采用三相四線制供電，可以提供足夠的功率，輸出的電壓和電流調整范圍大，可以實現快充的要求。

交流充電樁：交流電動汽車充電樁，俗稱就是“慢充”，固定安裝在電動汽車外、與交流電網連接，為電動汽車車載充電機（即固定安裝在電動汽車上的充電機）提供交流電源的供電裝置。交流充電樁只提供電力輸出，沒有充電功能，需連接車載充電機為電動汽車充電。相當于只是起了一個控制電源的作用的。

兩者的區別：簡單來說，交流充電樁需要借助車載充電機來充電，直流快速充電樁不需要這個設備。二者在充電速度上差別較大，一輛純電動汽車（普通電池容量）完全放電后通過交流充電樁充滿需要8個小時，而通過直流快速充電樁僅需要2到3個小時。交流充電樁給電動汽車的充電機提供電力輸入，由于車載充電機的功率并不大，所以不能實現快速充電。直流快速充電樁是固定安裝在電動汽車外、與交流電網連接，可以為非車載電動汽車的動力電池提供直流電源的供電裝置，直流充電樁可以提供足夠的功率，輸出的電壓和電流調整范圍大，可以實現快充的要求。

直流充電樁的工作原理/狀態 

圖1 直流充電示意圖

　　如上圖，直流充電樁輸出由9根線組成，分別是：

　　直流電源線路：DC+、DC-;設備地線：PE;充電通信線路：S+、S-;充電連接確認線路：CC1、CC2;低壓輔助電源線路：A+、A-。

直流充電樁就是通過這9根線給電動汽車進行充電，其具體的充電模型如下：

　　我們可以看到左邊是非車載充電機（即直流充電樁），右邊是電動汽車，二者通過車輛插座相連。圖3中的S開關是一個常閉開關，與直流充電槍頭上的按鍵（即機械鎖）相關聯，當我們按下充電槍頭上的按鍵，S開關即打開。而圖3中的U1、U2是一個12V上拉電壓，R1~R5是阻值約1000歐的電阻，R1、R2、R3在充電槍上，R4、R5在車輛插座上。

車輛接口連接確認階段：

　　當我們按下槍頭按鍵，插入車輛插座，再放開槍頭按鍵。充電樁的檢測點1將檢測到12V-6V-4V的電平變化。一旦檢測到4V、充電樁將判斷充電槍插入成功，車輛接口完全連接，并將充電槍中的電子鎖進行鎖定，防止槍頭脫落。

　　直流充電樁自檢階段：

　　在車輛接口完全連接后，充電樁將閉合K3、K4，使低壓輔助供電回路導通，為電動汽車控制裝置供電（有的車輛不需要供電）（車輛得到供電后，將根據監測點2的電壓判斷車輛接口是否連接，若電壓值為6V，則車輛裝置開始周期發送通信握手報文），接著閉合K1、K2，進行絕緣檢測，所謂絕緣檢測，即檢測DC線路的絕緣性能，保證后續充電過程的安全性。絕緣檢測結束后，將投入泄放回路泄放能量，并斷開K1、K2，同時開始周期發送通信握手報文。

　　充電準備就緒階段：

　　接下來，就是電動汽車與直流充電樁相互配置的階段，車輛控制K5、K6閉合，使充電回路導通，充電樁檢測到車輛端電池電壓正常（電壓與通信報文描述地電池電壓誤差≤±5%，且在充電樁輸出最大、最小電壓的范圍內）后閉合K1、K2，那么直流充電線路導通，電動汽車就準備開始充電了。

　　充電階段：

　　在充電階段，車輛向充電樁實時發送電池充電需求的參數，充電樁會根據該參數實時調整充電電壓和電流，并相互發送各自的狀態信息（充電樁輸出電壓電流、車輛電池電壓電流、SOC等）。

圖6 充電樁充電階段示意圖

　　充電結束階段：

車輛會根據BMS是否達到充滿狀態或是受到充電樁發來的“充電樁中止充電報文“來判斷是否結束充電（非正常條件在后續文章進行介紹）。滿足以上充電結束條件，車輛會發送“車輛中止充電報文“，在確認充電電流小于5A后斷開K5、K6。充電樁在達到操作人員設定的充電結束條件，或者收到汽車發來的”車輛中止充電報文“，會發送”充電樁中止充電報文”，并控制充電樁停止充電，在確認充電電流小于5A后斷開K1、K2，并再次投入泄放電路，然后再斷開K3、K4。