纯电动新能源汽车充电系统方式主要有两种，一种是交流充电方式，即为慢充，另外一种是直流充电方式， 即为快充。两种充电方式的组成、电气原理和控制方式各不相同。 本文章主要 介绍 的是 快充 系统 。

快速充电系统如下图所示，这种充电方式通常采用直流供电，具备高功率和高电压的工作条件，主要分布在大型充电站、公路旁、高速公路服务区等地，用于紧急充电需求。

动力电池SOC降到20％需要充电，充电倍率约1.2C，30～45min可充至容量的80%。 属于低中倍率充电，不建议长期采用快充电。

BMS通过 快充CAN将动力电池充电接受能力的数据发送直流充电桩，充电桩对充电电流进行控制。

一.快充系统的作用

直流充电桩（充电站）接入电网中的工业380V三相交流电，整流器采用高频开关电路转换成直流电，通过快充线给动力电池充电。通常，直流充电系统允许接入电流的充电功率一般在30KW–100KW之间，通过直流充电系统，普通新能源汽车仅需2h左右就可以充满。

二.快充系统的组成

车外部设备：直流充电桩、快充线、充电枪。

车内部设备： 快 充口、快充高压线束、高压盒、动力电池高压线束、动力电池、BMS、分控盒、电压采样线、电流传感器、温度传感器等。

充电桩分为一体式、分体式和便携式。充电桩与充电设备集成称为一体式，充电桩与充电设备分开称为分体式，安装轮子能够移动的称为便携式。它的基本构成包括功率单元，充电控制器，计量表计，充电接口等，液晶屏和读卡器为可选。

三.快充CAN总线系统

快充CAN总线系统如下图所示，连接的模块有BMS、快充口（通往直流充电桩控 制单元）、数据采集终端模块、故障诊断接口（可连接故障诊断 仪） 。终端电阻安装在BMS和数据采集终端内部，CAN-h和CAN-I之间，作用是吸收CAN信号反射回波。每个终端电阻为120Ω，测量CAN-h和CAN-I之间是两个电阻的并联值，为60Ω。

四.快充系统电路图

五.快充接口针脚定义

六.快充系统各部件的作用

1.充电桩主电源开关： 接通或断开充电机供电。

2.充电机： 将380V三相交流电变成高压直流电。

3.电流传感器： 监测充电电流。

4.高压继电器： 接通或断开充电主回路。

5.电压传感器： 监测充电电压。

6.高压绝缘监测： 监测充电线与PE之间的绝缘电阻。

7.辅助电源开关： 接通或断开辅助电源供电。

8.辅助电源： 将交流380V变成12V直流，送到唤醒信号继电器。

9.充电桩控制单元： 控制充电机工作，与BMS之间通过快充CAN交换信息。

10.唤醒信号继电器： 闭合后发出唤醒信号，唤醒VCU、数据采集终端、仪表ECU、VCU再发出唤醒信号用来唤醒BMS。

K1、K2: 高压正继电器触点、高压负继电器触点。

K3、K4: 唤醒信号正极继电器触点、唤醒信号负极继电器触点。

检测U1： 12V。

检测R1： 1000Ω。

快充口S： 常闭开关，按下充电枪按钮S断开，松开充电枪按钮S闭合。

S+. S-： CAN-h线、CAN-l线。

检测R2、R3、R4： 均为1000Ω。

11.车辆快充高压继电器： 接通或断开充电桩直流高压与电池包连接。

K5、K6： 快充高压正继电器触点、快充高压负继电器触点。

12.电池包： 包含动力电池、单体电池电压监测、模块温度监测、湿度监测。

13.BMS： 电池管理控制单元，与充电桩、数据采集终端之间通过快充CAN交换信息。

检测U2： 12V.

检测R5： 1000Ω。

七.快充系统工作原理

① 检测快充线与充电桩连接。 充电桩控制单元读取检测点1电压，快充线未连接充电桩时为U1（悬空电压12V），连接后是R1与R2的分压，由于R1、R2均为1000Ω，检测点1是6V，说明充电枪内的CC1与PE构成回路。 只有更换快充线时才断开快充线与充电桩连接，此时充电机不会启动。

②检测充电枪与快充口连接。按下充电枪按钮S断开，插入充电枪，检测点1是R1和R4的分压，仍然是6V；松开充电枪按钮S闭合，此时R2与R4并联，由于R2与R4均为1000Ω，并联等效电阻是500Ω，检测点1是4V（1000Ω与500Ω的分压），充电桩控制单元确认充电枪与快充口已连接，并且充电枪的机械锁已经锁止 。

③唤醒整车控制器VCU。 充电桩控制单元指令唤醒信号继电器的K3、K4闭合，输出12V唤醒VCU、数据采集终端、仪表ECU、VCU再发出唤醒信号用来唤醒电池管理系统BMS。

④BMS检测充电枪连接。 BMS开始工作后，读取检测点2电压，快充枪如果未插入为U2（悬空电压12V）； 插入后是R5与R3的分压，由于R5、R3均为1000Ω，检测点1是6V、BMS确认充电枪与快充口已经连接。

⑤“握手”阶段。 充电桩控制单元向BMS发出“充电机通讯协议版本号”，BMS与充电桩两者互相身份辨认，称作“握手”。

⑥参数配置。 “握手”成功后，BMS报送动力电池充电需求的报文，充电桩控制单元报送供电能力的报文，二者达成参数配置共识。

⑦快速充电。 充电桩控制单元指令K1、K2闭合，BMS指令K5、K6闭合，进行快速充电。

⑧结束充电。 当BMS及充电桩控制单元判定充电结束，充电桩断开K1、K2，车辆断开K5、K6，充电终止； 充电桩断开K3、K4，取消唤醒信号。 ⑨强制停止。 充电过程中如果出现充电机故障，充电机在100ms内断开K1-K4。 如果出现动力电池故障，车辆在300ms内断开K5、K6。 如果出现CAN通讯超时，充电桩与车辆在10s内断开K1-K6。 如果在充电中按动充电枪按钮，S断开，充电机在50ms内将充电电流降至5A或以下。 如果强行拔开充电枪，此时S断开，检测点1变为12V，充电机在1s内断开K1-K4。 若充电电压大于动力电池最高允许电压，充电机在1s内断开K1-K4。 以上这些措施都是保证快速充电期间的用电安全，防止火灾。

八.快速充电应具备的条件

(1) 充电连接确认信号CC1、充电连接确认信号CC2正常

(2)快充唤醒信号A＋与A-之间12V输出电压正常

(3)BMS低压供电及工作正常

(4)充电桩、VCU、BMS之间快充CAN线通信正常

(5)动力电池的电芯温度为5-45℃

(6)单体电池最高温度与最低温度差＜15℃

(7)单体电池最高电压不大于额定电压0.4V

(8)单体电池最高电压与最低电压差＜300mV

(9)高压正线、高压负线的绝缘性能＞5000mV