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直流式充电桩膜结构应不应该加泄放回路?

  在相关规定的附录中提供的充电桩膜结构直流充电控制引导电路原理图中明确画出了“泄放电阻”的位置,在充电桩的直流接触器K1、K2前。

  那么有人就会问了:

  1、为什么在IMD检测之后,不进行电压泄放可能会对电池负载产生电压冲击?

  2、为什么充电结束后,不进行电压泄放可能会对操作人员造成电击损害?

  先来回答第2个问题。在充电结束后,如果没有泄放回路,充电模块输出电压从750V减低在60V,需要大约61s, 从500V减低在60V,只要53s。从750V减低在200V的时间只要10s。(为什么时间这么短?) 这是我们试验的数据。

  在这53s内如果用手刻意或无意碰触充电枪的枪头的高压输出端子,就可能造成电击损害。所以,加上泄放,1s之内将电压降到60V就没有人员损害的可能了。安规问题,不怕一万就怕万一。这是规范上要求有泄放回路的原因之一。而不想添加这个电路的厂商可能认为,在53s之内,不会有人吃饱撑着去摸充电枪的枪头里面的端子。

  回答前1个问题,就要明确下面几个问题的答案:

  隔缘检测时,充电模块输出的电压大小是多少?  隔缘检测结束后,K1、K2和K5、K6的开关状态如何?  泄放之后进入、充电之前K5、K6和K1、K2的开关状态如何?  正式充电之前有一个预充电过程,预充电的电压大小是多少?

  在规范中定义了隔缘检测时充电模块的输出电压为“电池的较高允许充电电压及充电模块输出额定电压二者较小值”,即保障这这个输出电压不会导致电池过压,不会损坏电池。隔缘检测之前,充电桩膜结构直流主回路的K1、K2闭合,隔缘检测之后,K1、K2断开。在 《GB/T 27930-2015:电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议》中给出的充电过程时序流程图中对此也有明确。K5、K6在隔缘检测之前和之后一直处于断开状态。

  直流充电桩的泄放回路到底要不要? 放在哪里?

  隔缘检测和启动泄放回路之后,车辆侧的K5、K6闭合,充电模块输出了“预充电压”之后,充电桩侧的K1、K2闭合,随后,接下来充电模块再根据BMS发送的充电电压和电流需求调整输出电压。 这个预充电压为“当前电池电压 减去1V-10V“。  在输出充电电压之前有一个预充电电压,这规避了充电回路上电瞬时电流冲击。

  充电模块在隔缘检测之后,输出预充电电压之前,经历了断开K1、K2,发送通信辨识报文,再闭合K5、K6 ,检测电池电压是否正常等过程,也就是充电时序的T11、T12。这过程的时间我没有核实是多少s,但我估计接近乃至大于53s了。假如没有泄放,在充电模块输出预充电压之前,充电模块的电压是否已经减低到接近60V了?  即使没有减低在60V,充电模块电压也可以相当明确的降到了200V以内。 你可能在使劲地想,想不通这过程中是如何造成对电池负载产生电压冲击的 ?

  问题在于:隔缘检测时的充电模块输出电压为“电池的较高允许充电电压及充电模块输出额定电压二者较小值“,而预充电压为“当前电池电压减去1V-10V“。 如果充电模块电压没有及时减低在预充电压大小,在已经闭合了K5、K6之后,给充电模块下发了预充电压指令,紧着闭合K1、K2,由于上一遍隔缘检测电压没有降下来,充电模块的输出电压大于当前电池电压,瞬时冲击电流相当大,接触器K1、K2多次这样操作之后就会损坏,出现“粘连”现象,就是K1、K2断不开了。

  综上所述,如果不考虑在充电桩膜结构结束充电之后的53s内可能会用手触碰充电枪的端子,对于当前主流的充电模块,增加泄放电路的意义确实不大。但是,我们重复强调的是,安规问题,不怕一万,就怕万一。