充電樁的產品標準是GB/T18487.1-2015電動汽車傳導充電系統 第1部分 通用要求,其附錄B給出了直流充電的的電氣架構圖。
圖中非車載充電機就是指直流充電樁部分,樁內AC/DC充電模塊目前基本以30kW/40kW為單元,再組合成60/80/90/120/160/180kW等功率的充電樁。
充電模塊前端的C0就是AC380V交流接觸器,模塊后端的C1、C2是樁內DC1000V直流接觸器,最右端是電動汽車內的直流接觸器C5、C6。
充電樁為了適應DC450V/750V等不同電壓等級的電動汽車,充電槍目前最大輸出電壓為DC1000V,電流為250A,但未來電壓會上升至DC 1500V,電流600A。
直流充電樁內接觸器的工作時序見下圖,在尚未給電動汽車充電前,交流接觸器C0會先吸合,給充電模塊上電,所以交流接觸器吸合時回路無電流,相當于無載接通,這與傳統行業接通電動機起動電流完全不一樣。
準備充電時,電動汽車內直流接觸器C5、C6先閉合,也是無載接通(無電壓無電流),接著充電樁內的直流接觸器C1、C2閉合,此時C1、C2雖然接通電流,但是充電樁標準明確要求C1、C2在閉合瞬間系統要控制電流峰值在20A以下,然后再逐步增加輸出電流。
一般充電樁內接觸器會選300A,接通時實際電流只有其額定電流的1/15,但是載流能力要求是100%,對直流接觸器來說,接通能力要求低。
充電結束時,充電樁標準明確要求控制系統先把充電電流降到5A以下,再斷開充電樁內直流接觸器C1、C2,后斷開電動汽車內接觸器C5、C5,最后再斷開交流接觸器C0(如果有需要)。
所以總結一句話:充電樁內的交直流接觸器,常規操作下其接通和分斷瞬間的電流遠遠低于其額定電流,幾乎相當于無載接通、無載分斷,所以電流產生的電弧對觸頭電壽命影響比較小。
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