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讨论

E组 充电之核心技术:BMS、电池、充电桩、充电机系统微讨论;

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yzpc05d_x04
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  • 2016-6-29 17:25:31
如题:电源技术 原创DIY 大赛  重磅回归 激情夏日  关于充电桩的,大家给个命题....

本帖更名为充电桩之BMS,交流下充电桩的通讯对象,BMS与电池技术;

BMS我也不是太了解,就充电桩开发以及与电动汽车调试过程,还有电动汽车安全事故等,初步学习了下BMS,在这里与大家交流,相互学习,若有错误欢迎拍砖

本帖更名      讨论充电核心技术:BMS、电池、充电桩、充电机系统;有任何关于充电桩的疑问或idea均可在本帖讨论。

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本帖最后由 yzpc05d_x04 于 2016-8-29 11:37 编辑

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世纪电源网-小王
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管理员
  • 2016-6-29 18:04:41
 
楼主要选那个标题啊
yzpc05d_x04
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  • 2016-6-30 08:32:48
 
关于充电桩的,关键是充电桩里涉及的内容太多了,不知道从何说起,各位论坛里的大佬们想聊些啥?
本帖最后由 yzpc05d_x04 于 2016-6-30 08:35 编辑

yzpc05d_x04
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  • 2016-6-30 08:35:18
 
先来个抛砖引玉吧,年前发的帖子:充电桩解密之我见
本帖最后由 yzpc05d_x04 于 2016-7-29 08:59 编辑

tangxxi
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本网技师
  • 2016-6-30 10:07:36
 
可以讲讲充电桩的发展趋势,充电模块功率等级大小选取,等等。
yzpc05d_x04
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  • 2016-6-30 10:25:17
 
充电桩的发展趋势取决于电动汽车的发展,电动汽车的发展取决于电池,关于功率等级这个主要看您的桩有多大体积,还有就是您的控制策略,这个就不做叙述了,因为我司有专利保护。
我们还是聊聊BMS吧。
tangxxi
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LV2
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  • 2016-6-30 10:30:38
 
我说的是充电模块的功率等级,不是整机的功率等级
yzpc05d_x04
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  • 2016-6-30 10:42:02
 
模块的功率等级,决定了体积,体积决定充电桩的体积;
如果充电桩体积定好了,可以根据这个体积选择功率模块等级,若空间大,可以选择功率等级小的多个;若空间小,可以选择功率等级大的少数几个;
tangxxi
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  • 2016-6-30 10:54:29
 
你这个说法有问题吧,2个15kW的模块体积就一定比1个30kW的模块体积大?
tangxxi
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本网技师
  • 2016-6-30 10:55:33
 
需要从技术角度,不单单体积,包括成本,效率,功率密度,这些都是要考虑的
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-10 16:00:10
 
电池容量与电流和电压密切相关,具体得参考详细的容量计算方法;
YTDFWANGWEI
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  • 2016-8-10 08:32:42
 
对于BMS来说,电池剩余容量一半是如何估算的,目前你们做的精度能达到多少?
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-10 16:03:36
 
容量的计算大都是安时积分的加上一定校正,精度约为85%~90%;
YTDFWANGWEI
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  • 2016-8-10 16:28:32
 
电动车的BMS,如果单纯用安时积分法加校准,估计时间一久,精度就会差很多吧?而且如果85-90的精度,也就是误差会达到10-15%,这样的BMS出去恐怕用户也无法接受。
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-10 17:08:02
 
精度是有点差,正在找解决方案。
star11896117
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  • 2016-7-1 15:24:13
 
BMS貌似是汽车电池管理系统吧 跟充电桩对接主要运用在汽车上。

ThaisenRen
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  • 2016-7-4 14:03:50
 
是的。国家对此有个标准GB/T 27930
书剑电子
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  • 2016-8-3 11:16:50
 
不管车辆端的BMS是什么情况,充电桩方面的必须有安全措施。保证不会太多的过充电。 这个是很容易做到的,只要计算一下SOC和电池容量,就可以知道充入多少电量就可以饱和,如果超过计算的10%-20%,还没有得到饱和信号,说明车辆端的BMS出问题,充电桩方面应该停止充电。

yzpc05d_x04
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  • 2016-8-3 13:15:34
 
电池容量与充电电流是有关系的;电流大则容量小,电流小则容量大,这种情况该如何解决;

如果采用这种方案,是不是桩内也桩了一个虚拟的BMS系统?
ThaisenRen
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高级工程师
  • 2016-8-12 10:43:44
 
桩内主控板与汽车内的BMS一直通过CAN通讯进行通信,出现一点故障,立马断开。现在国标只是做到了这一点
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-12 12:07:07
 
国标中有针对故障的处理方案,分情况进行操作的。有的是立即停止充电的。
YTDFWANGWEI
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  • 2016-8-12 12:59:43
 
充电桩有信息采集系统就可以了。
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-12 13:11:24
 
充电桩只能采集到充电电压,电流,其余都是BMS反馈的数据;
如果BMS采集不准确,是否要备选方案?
YTDFWANGWEI
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  • 2016-8-12 14:26:05
 
肯定不能这样考虑,车子还会出问题呢,难道我们开车出去还的备一辆车跟着?
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-12 17:49:27
 
说的很有道理,就假设BMS是好的,准的,这样省事多了。
正正
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  • 2017-2-22 13:17:42
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说白了就是个电池保护板哈
yzpc05d_x04
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  • 2017-2-23 13:40:16
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重点是管理,有效的管理,才能 last longer
yzpc05d_x04
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  • 2016-7-3 12:28:16
 
言归正传,来说说BMS;那么为什么要说说BMS呢,看上去好像有点偏题,应该说充电桩才对;那好看一下下面的案例;
2013年04月26日 newscreen22390386.jpg


2016年01月01日 newscreen22433271.jpg


还有莫知名企业生产的电动汽车的事故;

这里不能说这三起事故就是因为BMS造成的,但是如果BMS技术不过硬,确实对导致电动汽车着火事故,电动汽车着火跟BMS有啥关系呢?

还是有点偏题,这三起事故中有一起事故就是因为充电桩没有准确识别BMS的停止充电的指令,导致充电桩继续充电,另外BMS没有完好的保护措施断开保护继电器,导致了电池过充发热导致的着火;


本帖最后由 yzpc05d_x04 于 2016-7-3 12:42 编辑

gongwl-mt
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  • 2016-9-23 12:45:10
 
不论交流充电桩还是直流充电桩,个人建议除了在汽车内的电池组上设置充电保护电路,其主要包括过充,过放,短路保护,反向充电保护,温度监控等功能;然后作为充电桩而言,也需要在变换电路中在另外增加自己的保护电路,尤其是温度反馈检测,通过这些系列的安全措施,才能保证充电的安全,其次才是充电性能。
yzpc05d_x04
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  • 2016-9-23 19:56:52
 
这些功能BMS已经包括了,我司由我主导设计的充电桩已经具备类似保护功能。
SUN11
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  • 2017-7-20 15:18:46
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BMS责任
yzpc05d_x04
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  • 2016-7-3 12:53:52
 
经过上述事故,可以说整个电动汽车的充电安全取决于充电桩,与电动汽车内的BMS(这里默认BMS中包括电池性能);
充电桩输出多少充电能量,是否开关机,是否停止输出,由BMS决定,BMS通过通信方式反馈给充电桩;充电桩根据协议内容,执行相关充电动作;
关于电动汽车充电通信协议《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》,国家在2011年与2015年分别退出相关充电协议标准;
BMS是干啥的呢?
BMS电池系统俗称之为电池保姆或电池管家,主要就是为了智能化管理及维护各个电池单元,防止电池出现过充电和过放电,延长电池的使用寿命,监控电池的状态。
BMS是BATTERY MANAGEMENT SYSTEM的第一个字母简称组合,称之谓电池管理系统。
BMS电池管理系统实现以下几个功能:
(1)电池端电压的测量
(2)单体电池间的能量均衡:
即为单体电池均衡充电,使电池组中各个电池都达到均衡一致的状态。均衡技术是目前世界正在致力研究与开发的一项电池能量管理系统的关键技术。
(3)电池组总电压测量
(4)电池组总电流测量
(5)SOC计算
准确估测动力电池组的荷电状态 (State of Charge,即SOC),即电池剩余电量,保证SOC维持在合理的范 围内,防止由于过充电或过放电对电池的损伤,
(6)动态监测动力电池组的工作状态:
在电池充放电过程中,实时采集电池组中的每块电池的端电压和温度、充放电电流及电池包总电压,防止电池发生过充电或过放电现象。
(7)实时数据显示
(8)数据记录及分析
同时挑选出有问题的电池,保持整组电池运行的可靠性和高效性。
(9)通讯组网功能

综上所述,为了能准确充电,确保充电安全,BMS必须准确识别并计算电池信息,按照协议标准可靠发出需求指令;

本帖最后由 yzpc05d_x04 于 2016-7-3 13:03 编辑

yzpc05d_x04
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  • 2016-7-3 13:08:26
 
交流充电桩内部结构
newscreen24770025.jpg
直流充电桩内部结构
newscreen24810820.jpg
车辆控制器,包括BMS以及高压控制箱;



本帖最后由 yzpc05d_x04 于 2016-7-3 13:10 编辑

BJZYH
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  • 2016-8-9 11:59:16
 
图里的泄放是直接做到系统里了?
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-9 14:14:10
 
当然做到系统里,电动汽车不会给你搞个泄放的。更何况,每家产的桩需要配的电阻大小不一样。
BJZYH
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  • 2016-8-10 17:15:03
 
泄放的功能现在绝缘检测也能做啊 ,泄放电阻好像是有个标准吧,不是很清楚,求解?
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-10 17:25:13
 
类似开关电源的假负载,具体大小与功率与直流充电模块内置某些器件参数有关;类似假负载,这个还是很好算的;
根据标准18487.1要求在1s内放电到60VDC以下;
本帖最后由 yzpc05d_x04 于 2016-8-10 17:58 编辑

yzpc05d_x04
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  • 2016-7-4 08:44:40
 
接下来,可以说说动力电池的重要参数 SOC,SOP,SOH了;
139560433
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  • 2016-7-4 17:21:23
 
留个记号学习
gongwl-mt
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  • 2016-7-4 20:08:10
 
目前最主要的是行业标准的统一,细化,比如充电系统,计量系统,通信系统,显示系统等等接口问题,否则,累的是我们自己!其实关于锂电池充电安全问题目前的技术已经很成熟,因为我们之前做移动救生舱的时候用的就是大容量的锂电池,条件要求非常严酷,所以大家一起努力,多交流技术!
yzpc05d_x04
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  • 2016-7-6 14:55:52
 
SOC:
SOC,全称是State of Charge,剩余电量,代表的是电池使用一段时间或长期搁置不用后的剩余容量与其完全充电状态的容量的比值,常用百分数表示。其取值范围为0~1,当SOC=0时表示电池放电完全,当SOC=1时表示电池完全充满
BMS需要根据电池的电压、容量以及其他零散计算出SOC;
从而可以预算出当前充电桩充电电流情况下还需充电多长时间。

本帖最后由 yzpc05d_x04 于 2016-7-6 15:02 编辑

yzpc05d_x04
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  • 2016-7-6 14:57:53
 
SOP:
SOP是下一时刻比如下一个2秒、10秒、30秒以及持续的大电流的时候电池能够提供的最大的放电和被充电的功率。当然,这里面还应该考虑到持续的大电流对保险丝的影响。
  SOP的精确估算可以最大限度地提高电池的利用效率。比如在刹车时可以尽量多的吸收回馈的能量而不伤害电池。在加速时可以提供更大的功率获得更大的加速度而不伤害电池。同时也可以保证车在行驶过程中不会因为欠压或者过流保护而失去动力即使是在SOC很低的时候。这么一来,所谓的一级保护二级保护在精确的 SOP面前都是过眼云烟。不是说保护不重要。保护永远都是需要的。但是它不可能是BMS的核心技术。对于低温、旧电池以及很低的SOC来说,精确的SOP 估算尤其重要。例如对于一组均衡很好的电池包,在比较高的SOC时,彼此间SOC可能相差很小,比如1-2%。但当SOC很低时,会出现某个电芯电压急速下降的情况。这个电芯的电压甚至比其他电池电压低1V多的情况。要保证每一个电芯电压始终不低于电池供应商给出的最低电压,SOP必须精确地估算出下一时刻这个电压急速下降的电芯的最大的输出功率以限制电池的使用从而保护电池。估算SOP的核心是实时在线估算电池的每一个等效阻抗。

本帖最后由 yzpc05d_x04 于 2016-7-6 15:04 编辑

yzpc05d_x04
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  • 2016-7-6 14:59:07
 
SOH:
  SOH 是指电池的健康状态。它包括两部分:安时容量和功率的变化。一般认为:当安时容量衰减20%或者输出功率衰减25%时,电池的寿命就到了。但是,这并不是说车就不能开了。对于纯电动车EV来说安时容量的估算更重要一些因为它与续航里程有直接关系而功率限制只是在低SOC的时候才重要。对于HEV或者 PHEV来说,功率的变化更为重要这是因为电池的安时容量比较小,可以提供的功率有限尤其是在低温。对于SOH的要求也是既要高精度也要鲁棒性。而且没有鲁棒性的SOH是没有意义的。精度低于20%,就没有意义。SOH的估算也是基于SOC的估算。所以SOC的算法是算法的核心。电池状态估算算法是BMS 的核心。
本帖最后由 yzpc05d_x04 于 2016-7-6 15:02 编辑

lzy090713
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高级工程师
  • 2016-8-8 20:33:16
 
您好,我想问一下,这些定义您是从哪看的?书上吗?哪本,想学习学习
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-9 08:17:49
 
公司同事交流培训的结果。详细你可以找下相关动力电池类的教材。
yzpc05d_x04
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  • 2016-7-6 15:04:17
 
以上是SOC SOP SOH的基本概念;
接下需要讨论下如何确保这三个参数计量准确,以准确向充电桩发出需求信息;
ThaisenRen
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  • 2016-7-8 11:17:39
 
BMS技术有哪些?
本帖最后由 世纪电源网雪花 于 2016-7-11 13:06 编辑

yzpc05d_x04
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  • 2016-7-8 18:18:06
 
路线两个字不是太理解的,是不是想知道BMS技术有哪些呢?
世纪电源网雪花
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  • 2016-7-11 13:07:00
 
是滴!
贝拓战北京
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本网技工
  • 2016-7-12 13:26:33
 
就不告诉你
yzpc05d_x04
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  • 2016-7-15 16:23:05
 
BMS最核心的技术就是根据电池V,I,T计算出实时SOC,内阻,然后算出SOP;
snowliu
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本网技师
  • 2016-7-18 09:26:07
 
期待分享核心技术
世纪电源网雪花
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  • 2016-7-21 12:00:28
 
从充电桩版区抄过来的,一起交流 ,勿怪
谈谈个人看法:
在7S以上小容量应用上(小于25AH,7S、10S、13S):
BOSCH、SAMSUNG、BMZ的PACK选择性的使用被动均衡,压差均衡、定点均衡都有,也有没有的,而且电流做得都很小;因此仅仅作为一个修正电压偏差的辅助手段。
Panasonic在PACK设计上从来都是特立独行,主动保护器件,二次保护器件,定制的模拟前端、二合一芯片都一股脑往上丢,唯独不设计均衡,应该是作为全球锂电行业技术龙头对自己的电芯足够自信。
7S以下,小容量的PACK诸多是动力工具的应用,如:Makita、Hilti、Milwaukee、DeWalt、Metabo、HITACHI,还有Panasonic、BOSCH等国际品牌,基本不考虑均衡,本身高倍率电芯的设计寿命就不是很长,固有循环寿命一到换电池才是正解。
不过这些国外一线品牌基本上使用的是Panasonic(SANYO)、LG、SAMSUNG等排得上名的电芯,一致性、安全性不是某些品牌吹吹牛就可以超过的。。。这些电池包PCBA成本占到了PACK成本的20-30%左右,我拆过很多很多电池包,结构类似又各家有各家的特点。。。搞笑的是好几次拆到了自己几年前设计的产品。。。兜兜转转,从中国设计开发生产,国外跑一圈,又回来了。。。有时候单纯做技术的除了是为钱,还有为了成就感呀。。。。
不过国内倒是另一番景象,PCBA一般最多占到PACK成本的10%,均衡电流做得一般比国外常规设计要高3-5倍。当然这中间也是有很多故事的,甚至在某些PACK厂商眼里是“谈均衡色变”。到现在也是各持己见,曾经有句话“电池不是用坏的,而是均衡坏的”,即使16S也不加均衡,而有的4S以上,只要成本考虑上没啥太大的顾忌,被动均衡是能上就上,不过说回来这个行业真快被国内某些企业搞残了。。。。。这些年也没少见国内厂商制作的品质无下限的电池PACK,此处就不细表了。。。。
大容量应用上,诸如储能、乘用车等,深圳科X还是挺NB,用过他家的产品,主动均衡电流做得比较大,还是效率挺高的,价格也是比较贵。。。。。
不过特斯拉电池的拆解发现也是小电流被动均衡,另外道听途说,国内BYD的唐,用的也是小电流被动均衡(知情的朋友请指正)。。。。。。。。。

https://bbs.21dianyuan.com/forum.php?mod=viewthread&tid=242102&pid=1050536&page=1&extra=#pid1050536
yzpc05d_x04
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  • 2016-7-26 09:23:07
 
新的新能源电动汽车安全事故;
QQ图片20160726092047.jpg
lzy090713
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  • 2016-7-26 09:58:54
 
请问现在的充电技术是倾向于大电流充电还是小电流充电,是偏向快充还是充满?
ThaisenRen
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  • 2016-7-26 09:59:52
 
大电流,偏向快充。反正是怎么快怎么来
lzy090713
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  • 2016-7-26 10:13:45
 
那样损坏电池,特别严重
yzpc05d_x04
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  • 2016-7-26 14:35:21
 
在电池允许的充电电流下,越大越好。
Power小E
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  • 2016-8-9 10:47:08
 
為甚麼? 樓上又說大電流快充會損耗電池?這裏是矛盾嗎?謝謝指教
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-9 14:17:13
 
不矛盾,就好比城市排水系统,下的雨如果超出了城市排水系统所能接受的极限,就会导致内涝;如果在允许排涝范围内,雨下的越大,就越能体现排水系统的能力(看这么大的雨,都能排出);
所以,结合上面的举例,充电电流必须在电池允许的情况下,即BMS反馈的最大允许充电电流(这个电流肯定是安全电流);希望这个解释对你有帮助; 本帖最后由 yzpc05d_x04 于 2016-8-27 17:27 编辑

yy1994
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  • 2016-7-26 11:39:49
 
个人觉得电动车的发展电池还是挺关键的,现在谈的什么石墨烯电池,超级电容有些扯。石墨烯电池成本这块怎么把控,车还买不买了。按照国情,个人觉得最后应该还是回归磷酸铁锂。
yzpc05d_x04
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  • 2016-7-26 14:36:30
 
目前大都是磷酸铁锂的电池。
yy1994
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  • 2016-7-28 17:35:57
 
低速车还是用三元电池还是蛮多的,只是没有补贴
yzpc05d_x04
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  • 2016-7-29 08:57:48
 
随着电池使用时间的推移,电池内阻将会持续增加;电池在持续/充电放电过程中,其温度也是将随着温度的升高而增加;
电阻的发热为I*I*R,控制电池内阻可以很好的控制电池发热,但是控制电流是其最好的解决方案,在热量中电流是平方的。
为了确保电池的安全,BMS需实时采集到电池内阻,根据电池内阻计算出折中的SOP。
计算电池在线内阻的方法可以根据空载电压以及负载推算出来,这里不作详细论述;关于SOP需要根据不同的电池材料,以及温度、电阻、电流的曲线来查表得到。这个参数曲线可以由电池厂家提供或者自己测量,但是自己测量就带有离散性。
本帖最后由 yzpc05d_x04 于 2016-7-29 09:02 编辑

yzpc05d_x04
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  • 2016-7-29 17:27:16
 
查表法,类似电池MPPT的查表。但是各个电池生产厂家需在生产过程始终保持电池的唯一性(即生产的电池参数,需保证在误差范围内)。
这一点国内很多电池厂需要严控质量关。使用替代材料需进过反复的实验验证,对比前后差异,确定符合才可替换(这就需要少点向钱看,多点在质量)。
本帖最后由 yzpc05d_x04 于 2016-7-29 17:30 编辑

yzpc05d_x04
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  • 2016-8-2 11:10:49
 
BMS其他
·开路电压;
·充电容量;
·放电容量;
·充、放电循环寿命(电池容量下降至特定的%,则视为电池寿命终结);
·交流/直流内阻;
·容量随电压的分布;
·内阻随容量的分布;
·容量与电流是一个非线性关系;
·当作电源或负载直接给电池充、放电;测试容量;
电池与容量之间的关系;
·小电流充,容量大;
·大电流充,容量小;
·使用交流电阻表征电池的内阻,因交流的电阻比较容易得到;
·电池保护电路板测试;
1、电芯/电池模组双极性工作特性电压源/负载;
2、充电/用电双极性工作特性电流源/负载;
以上两项可用于测量电池保护及管理系统BMS的特性与性能;

电流与容量是一个非线性的关系;

本帖最后由 yzpc05d_x04 于 2016-8-2 11:12 编辑

yzpc05d_x04
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  • 2016-8-2 11:11:50
 
BMS充电注意事项:
·当电池容量高时,不可对电池进行快充;
·当电池容量低时,可对电池实行快充;

ThaisenRen
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  • 2016-8-12 10:57:40
 
对的。直流桩前期充电快,电池快满了,一样是小电流。
书剑电子
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  • 2016-8-3 10:28:45
 
充电桩不是一个简单的产品,是面向电动汽车的产品,不仅仅要考虑本身的性能,还要考虑电动汽车的安全与人身安全,还有太多的标准需要统一,不能由着大家随便做。 BMS里面还有许多内容是需要统一标准的。我们中国的BMS技术水平还不是很高,很多电动车起火,BMS有不可推卸的责任。
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-3 13:18:10
 
根据国标,充电桩只需对BMS负责,无需使用额外的系统。
如果鉴于目前BMS不稳定,那么做桩时加入的容量SOC计算算法又是否最优无偏差呢?
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-8 18:50:57
 
这个方案不太可行,SOC的计算会增加充电桩的MCU工作,而且会导致故障率升高,故而排除。
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-8 18:49:49
 
关于BMS系统中的均衡充电是否需要,是否必要

因电池在生产过程中的差异性,电池的内在参数有些许偏差;因而在充放电时,容易出现电压不均衡的现象;对于电池一致性较好的日本,韩国电池,BMS中的均衡系统可以考虑不需要;但是我国生产的电池必须具备均衡系统,因为一致性离散太大。
主要原因有:电池原料的把控,电池生产过程、工艺的把控等;
新能源电动车任重道远,同仁仍需努力;

所谓均衡,就是对单体过充过放电进行保护(与系统断开,或单独给这个单体补充充电),以使电池电压达到均衡;
YTDFWANGWEI
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  • 2016-8-10 08:35:18
 
将电池与系统断开?如何断开?
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-10 15:58:25
 
内部加小的电子开关或硬开关,亦或模拟断开,或者隐性叠加的方法;
YTDFWANGWEI
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  • 2016-8-10 16:33:51
 
肯定是用开关,我想问的是:能否给个具体的电路图?另外你说的隐性叠加是什么意思,百度没搜到这个信息。
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-10 17:06:06
 
这个是公司专利,不好意思给不了。
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-8 18:54:18
 
一篇关于SOC的计算——网络摘文
    电池的SOC(荷电状态)反映了电池的实际可用电量,它是电动汽车运行过程中非常重要的一个指标。准确合理的SOC估算有许多益处,比如:能延长电池的使用寿命,防止电池出现过充过放现象,提高电池的性能,减少电池的成本。但是电池的SOC不能通过传感原件准确度测量,它只能通过电池其他的一些因素间接地测量,比如电池的开路电压、电流或者温度。
    1 磷酸铁锂电池SOC算法介绍
    1.1电池SOC的定义及影响电池SOC的因素
    电池的SOC( state of charge)的一般定义如下:在一定的放电倍率下,剩余电量和相同条件下额定容量的比值,即
    式中:Qrem----电池的剩余容量;Qrat----电池的额定容量。
    当SOC=100%时,表示电池充满电,当SOC=0时,表示电池的电量已用完,剩余电量为0.
    1.2电池SOC基本算法
    电池SOC是电动汽车行驶过程中非常重要的一个因素,需要尽可能准确测量,但是电池SOC不像终端电压,或者输入输出电流那样可以直接进行测量,这就需要我们选择合适的测量方法,通过对可测量参数的运用间接地计算出电池SOC。几种典型的算法包括放电实验法、开路电压法、安时积分法、线性模型法、卡尔曼滤波法和神经网络法等。
    1)开路电压法OCV(open circuit voltage)即开路电压,它与电池的电动势在数值上非常接近,与电池的SOC存在着一一对应的关系。开路电压法的原理就是通过实验得到电池SOC与开路电压直接的对应关系,通过这种对应关系即可计算OCV进而得到电池的SOC。由于开路电压的测量需要将电池静止相当长的一段时间才能达到平衡状态进行测量,所以开路电压法并不适合电动汽车在运行时实时测量,一般适合于电动汽车驻车时应用,但是这种方法可以为测量电池SOC初值提供依据。
    2)安时积分法安时积分法是通过对进出电流的积分,得到能量消耗,进而计算出剩余的电量。假设电池在充放电起始时刻t0时刻的电池荷电状态为SOC0,那么在t时刻的SOC可通过下式计算得出

    式中:CN----电池的标称容量;η----充放电效率。通过对电流i从t0到t时刻的积分乘以充放电效率,除以电池的标称容量,再与电池初始SOC相加,即可得到t时刻的电池SOC。
    安时积分法简单易行且工作稳定,所以应用于很多电池SOC测量中,但是这种方法也存在着一些缺点,比如该方法并不能准确测量出电池的初值,并且它属于开环测量,并不能对存在的累计误差进行修正,最终导致电池SOC测量精度误差越来越大,所以对于一些对精度要求较高的场合就不适合运用此方法。在实际的应用中,也常常将安时积分法与其他方法结合使用,可以得到较好的精度。
    1.3开路电压法一安时积分法算法
    综上所述,单一的SOC算法并不能满足设计的要求,从设计的简易程度和成本的方面考虑,本文采用开路电压法一安时积分法对电池SOC进行估算,此方法简单易行,且在线精度较高,不用考虑电池内部复杂的化学反应,只关注系统的外部特性和进入进出系统的电量,实现检测并计算出电池的剩余电量。开路电压法一安时积分法算法流程图如图1所示。
201572611295440574.jpg
   2 电池管理系统软硬件设计与实现
    2.1系统的硬件设计
    本文采用集中分散式系统设计方案,主控模块采用Freescale公司的MC9S12XS128,负责与测控模块和整车控制器通信,并负责电流采集;测控模块采用Freescale公司的MC9S08DZ60,它主要负责对电池组中46个电池单体电压检测、对电池组内相应测温点进行温度检测以及实现对每个电池单体的均衡控制等功能。
    1)电流采集单元电流对电池SOC估算及系统的安全都有至关重要的影响。由于电池在使用过程中,单体电池都是串联使用,所以采集一路总的电流即为电池的电流,本文中采用型号为CHB300-SG闭环霍尔电流传感器对电流采集。霍尔电流传感器的体积小、使用方便,同时不会对被测系统产生能量损失,被广泛用于电流检测中。
    2)电压采集单元本文采用的电压采集芯片为美国Linear Technology公司生产的LTC6802,该芯片不仅采集精度高,并且集成度也很高,很适合应用于电动汽车上。本文采用46节单体锂离子电池串联的电池组,将这46节电池分成4组,使用4片LTC6802实现对电池电压的检测,如图2所示。采用数字万用表测量锂离子电池的电压,再与LTC6802采集的电压进行比较,测量误差为0.17%,满足系统要求的5%。

    2.2电池SOC估算软件设计
    电池管理系统设计中,SOC的估算是一个重要的部分,采取合理的SOC估算法关系到电池的安全性,既要考虑到算法的可行性,也要考虑对数据采集的准确性,虽然卡尔曼滤波法和神经网络法对电池SOC的估算有比较高的准确性,但是它们对数据的计算量要求很大,对MCU的计算能力要求很高,本文采用的电流积分法与开路电压法结合的方法,也能满足电池SOC估算的要求,简单易行。电池SOC软件设计步骤如下。
    1)首先计算电池SOC的初值SOC0,采用的是开路电压法进行SOC初值估算。
    2)对电池初值进行修正,总和考虑电池SOC的影响因素温度、循环寿命等。修正系数Ko=Ks×KT,其中Ks为循环寿命影响因子,KT为温度影响因子。
    3)采用安时积分法对t0~t1时刻的SOC算法进行计算,公式为
1.jpg
    4)对安时积分法得到的SOC进行修正。
2.jpg
    5)最后计算t时刻的SOC值,(t)dt。
    6)对电池SOC初值进行定时校正。
    3 结论
    上述磷酸铁锂电池系统是应用于轮毅电机驱动纯电动实验汽车的动力电池组。该电池组通过主控模块与整车控制器及液晶仪表屏进行CAN总线通信,实时传递电池SOC估算值等给液晶屏并显示出来。液晶屏采用的是北京大器智成技术有限公司生产的PS-LCD可编程智能显示屏。
    本文的设计还存在以下需要改进的地方:①对电池SOC算法的研究虽然基本上能满足要求,但还不能完全满足实时性的要求,存在电流累计误差等问题,还需要进一步计算;②对测控系统的协调性问题,虽然实验里进行了测试,但是在实车运行过程中还没有测试,还需要进一步实车的测试。
本帖最后由 yzpc05d_x04 于 2016-8-22 15:05 编辑

gongwl-mt
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  • 2016-9-2 15:11:08
 
其实,由于国内电动起床目前处于初始阶段,到低是交流还是直流充电桩可能不只是业主,厂家,还是**部门,没有一个具体的数量比例,所以我个人觉得最合理的方案是交直流一体机,也就是说一台充电机配备2路输出,一路作为直流,一路为交流。这样的优势是可以提高停车场的利用率,也可以很方便的为用户节省时间,也就是说,只要有车位,不论是那种类型的电动车,只要一次进入停车场,就可以充电了!另一大优势是,由于交流充电桩的体积较小,可以稍微增大直流机就能实现,节约不少的成本!
yzpc05d_x04
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  • 2016-9-6 08:33:50
 
分析的很有道理,充电站最优的配备方式是交直流一体桩,再配备一定数量的直流桩,防止交流充电较多,而直流无法充电。
yzpc05d_x04
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  • 2016-9-6 08:35:33
 
从配置的角度上讲,交直流一体很受用,但是交流充电时间较长,最好再配备一些直流桩较好,这样可以有效解决,交直流一体桩被交流使用,而直流车无法充电。
倒立的小母牛
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本网技师
  • 2018-3-15 23:27:12
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开路电压法测的准确,但是需要静置时间,主要是调整安时积分法的。他们的比例调整需要做大量测试。
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-8 18:57:51
 
接下来讨论下  大功率交流桩与直流桩的区别与异同;
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-9 08:47:39
 
首先解释下交流桩与直流桩的区别:
交流桩只需将交流引入到电动汽车内部,然后由内部充电机完成充电任务即可;
直流桩需事先将交流电逆变为可对电池直接充电的直流电;

那么下面就来说说大功率交流桩与直流桩的区别
架设车体空间一致
1、大功率交流桩,对应相应的大功率车载充电机;那么充电机需要占据车体内部空间,另外同时增加了重量;且汽车内部空间原因,散热是一个很严重的问题;这会影响内部电子元器件的寿命的;
2、直流桩,可以将大功率车载充电机从车体内部移除;从而可以以更大功率为电动汽车充电,只要电池允许,而且外置后,散热等各方面均可灵活采取较优的手段解决;

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LV6
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  • 2016-8-9 12:15:00
 
是的,现在国标里最大的是40KW的交流桩,一般的家用小轿车根本扛不住,基本都是给电动大巴充电的
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-9 13:54:47
 
一般家用电10kW~15kW
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-9 08:32:42
 
先解释下,慢充能否与快充作为一个充电桩体;
这个是好实现的,就如同一个电网下,给不同的家庭供电,分别计费就可以了;材料相差就是原来快充慢充是两个独立的箱体,现在变为一个箱体,可能外形尺寸还会大点;
如果把快充与慢充同时给一台车充电,目前好像没有这么做过的。有一种情况可以适用,就是当直流快充无法满足车子充电需求,例如充电电流小于电池需求,慢充此时可以补上,采用填补结构是OK的,如果是并联的且独立或任一满足充电需求的是不可取的。
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-11 08:41:31
 
关于双充电口,大家有无好的,优良的充电计量与方案呢?
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-12 09:54:04
 
关于此问题是否是,同一时刻只能由一个充电口输出电能,当其中一个充电结束另一个充电口才能输出电能?同时充电是否可能?如何进行能量分配?
YTDFWANGWEI
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  • 2016-8-12 10:45:34
 
1、什么叫双口充电,双口充电的具体含义是什么?
2、双口充电相对单口充电的优势是什么?
3、谁说的只能其中一个口充电结束另一个充电口才能输出?’
ThaisenRen
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  • 2016-8-12 11:03:20
 
1.双口充电是不是就是两个充电端口?
2.双口充电相对单口充电的话,主要还是成本和实用性大一点。一个桩双口的话,可以给两个车充电。
3.一个口充电结束另一个充电口才能输出这个应该就是轮充。也有功率分配的使用,可能就是主控方面有点区别
个人见解,有问题请指正。
YTDFWANGWEI
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  • 2016-8-12 11:41:25
 
这个叫双口充电?如果双口充电是你说的这样,只能一个充满用另一个,那还搞双口?肯定不是这样。
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-12 12:05:20
 
您的高见?
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-12 12:09:45
 
可以合理利用车位啊,比如一台车凌晨充满,不可能有人来把充电线;这是可以断开已经充满这一路,转而去充另外一路;
YTDFWANGWEI
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  • 2016-8-12 12:58:14
 
这样说来也有一定的道理。
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-12 13:11:56
 
大师有没有更好的建议或想法呢,欢迎提供讨论。
YTDFWANGWEI
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  • 2016-8-12 14:25:04
 
我没接触过这方面的东西,是过来听课的。
YTDFWANGWEI
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  • 2016-8-12 11:44:06
 
楼主从哪里看到的双口充电这个概念?
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-12 12:03:50
 
自己理解的,可能是谬论,望大侠指正,谢谢。
BJZYH
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  • 2016-8-12 16:46:01
 
交直流混充,这个对BMS的要求有些高了吧,直流60KW对于单台乘用车来讲足够了。这样增加交流就没有必要了吧,如果说从设计角度讲,车位的合理利用,倒是可以做交直流混充的,一台装对应2个车位。可是运营的话都是用直流桩来冲,小区可以用交流,或者60KW均充。纠结了,哪位大神在聊聊这事我学习中·····
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-12 17:50:28
 
留个记号,明天聊。
YTDFWANGWEI
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  • 2016-8-13 08:35:38
 
直流充电应该是适用于公交这样的统一运行的车辆,而小区个人性质的,应该是交流的为主。
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-15 08:39:22
 
小区中,不排除快充需求的可能性,若车主刚巧车辆没有电,而又在1小时内需要出行办事,这种情况而言,小区内还是需要配备一定数量的快充的。
YTDFWANGWEI
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  • 2016-8-15 11:17:32
 
你见过小区有配备快充的吗?
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-15 12:26:54
 
没见过,如果有需求就会有商机,应该会配的。
世纪电源网雪花
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  • 2016-8-15 13:13:08
 
那小区的充电桩是交流的?那建在地上安全还是在地上安全?
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-15 13:33:27
 
交流桩单相最大32A;只要设计考虑的安全因数多,建哪儿都是安全的;如果建在地上则需要考虑带电端子,元件离地表的空间距离,这样浪费桩体;建议最好做壁挂的,可以挂的高,电气安全系数,方便操作,成本也可控,但是防盗就不好说了;
YTDFWANGWEI
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  • 2016-8-15 13:34:35
 
直流充电桩是较大的一个系统,一半是需要人维护的,所以建在小区的可能性不大。
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-15 19:31:24
 
直流桩相对交流桩而言,从功率的角度讲,只是多了功率,这就需要大的进线网络;从处理的信息数据上讲,多的是很多BMS/电池的数据;还有一个重要的直流桩占地面积比交流桩大而且存在着散热的问题;人工维护工作量确实不小;
不过这个可以由物业来管控,可以很好的解决一般性电气故障等问题;
至于其他故障,可以根据故障信息,与原厂沟通解决,或原厂直接派人解决;
BJZYH
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  • 2016-8-17 10:47:46
 
小区配直流桩供电压力大,一般夜间高峰期间回家的人较多,用电量大,直流快充在短时间内给车充电对于电网来讲瞬时压力太大了,交流还好,功率小,
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-17 10:55:09
 
从电网角度讲,确实存在着问题,可以考虑分时用,只有规定的时间段才能用直流,毕竟用直流的只是应急充电;
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-15 08:44:26
 
对于桩而言,交直流混充,可以充分利用一桩多用,而且容易控制;
对于车辆而言,交直流混充,有利的一点充电方便,交流直流都可以;缺点,车辆空间被占用。
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-15 13:03:38
 
虽然没有必要,但是还是要考虑多用性与通用型的问题。目前而言,交流充电相对直流充电安全一点。尽管最终交流还是转换为直流的,但是充电电流会很小的,一般都是<0.3C或0.5C;
gongwl-mt
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  • 2016-8-22 17:24:49
 
其实关于充电桩,我个人认为,不论交流还是直流,为了解决城市夜间大批量的充电对电网的干扰问题,完全可以将充电桩的充电电流和功率设置为两种模式。因为夜间一般充电时间长,超过8小时,而白天需要的时间短,白天可以大电流大功率充电;到了夜间,进入夜间充电模式,相对慢速的电流可以小一些,功率可以降低一些,达到夜间长时间的充电,避免了对电网的过大冲击。
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-22 17:29:22
 
这个方案很好,可以与供电系统进行有效配合,供电系统再对桩通讯设置其最大输出功率;这是趋势,鼎好
cl0201
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  • 2016-8-22 17:43:57
 
是的,现在已经有充电桩实现了这个功能,号称智能充电,根据当前所处时段是白天还是夜晚,是闲时还是忙时,充电桩自动控制充电功率,比如夜间时段可以降低为正常功率的一半来充,这样可以最大限度保护电池。
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-22 18:03:25
 
这个跟保护电池好像没什么关系,但是可以有效保护电网,防止过载,从而更好的利用电网能源。
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  • 2016-8-26 12:35:32
 
充电电流大小对电池的影响挺大,虽然有BMS的保护,但是大电流多少对于电池是有伤害的,在条件允许的情况下,能尽量的减小电流肯定是有利于电池寿命的
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-26 14:37:09
 
144楼中,可是说的是降低整桩功率/电流;不过充电过程中,确实要注意一下充电电流的情况,大电流确实对电池有损伤,详细看帖子中关于SOP的讲解。
BJZYH
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  • 2016-8-11 14:41:25
 
小白看看大神回复,学习中
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-16 13:48:54
 
接着聊一聊充电桩后台管理,有哪位大神开个头;
小丫子sn
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  • 2016-8-16 14:52:56
 
首先呢,我是小白一枚,最近总有人在询问充电桩运营这一块,我想问下楼主,充电桩运管主要是不是控制收费的?配套的硬件是什么?
cl0201
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  • 2016-8-16 15:05:07
 
运维,即运营维护,有了充电桩,如何管理这些桩,桩出了问题联系维修,定期检修维护。主要还是得有个运营管理软件,将充电桩与你的软件相连,纳入你的监控范围,你坐在电脑前就能掌控你所有桩的运行状态。更高级的再开发个手机APP,用户通过APP与你的运营后台通信,你再向桩发出指令,比如预约充电、智能充电等,然后你坐收用户的服务费,再进阶就是通过桩把周边的一些衍生产品比如个人电动汽车保养、uber司机等等也拉进来,以你为入口向他们进行客户导流,你从中提成。就比如你有好多电脑,那你租个场地就可以开网吧,同时卖烟卖水,为来上网的用户服务,这就是运营。
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-16 19:34:41
 
您讲的很对,而且相对较全;可能有些潜在的服务有待发掘;

那么就充电桩后台数据管理这块,觉得应该存储哪些数据较为合适呢?

cl0201
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  • 2016-8-17 10:31:31
 
现在是大数据时代,如果可以,当然能保存的数据越多越好,越全越好。其实主要就是两部分:电和车。
电就是充电的电压、电流、功率、充电时长等等,这些数据比较宏观,累积综合之后对电网的调度、规划、调峰、以及以后的充电桩布局等等是很有用的。
车的话就属于个体的数据了,比如某车习惯什么时候来充,每次充多少,习惯刷卡还是用手机APP,甚至可以通过充电得到车的电池健康状况,这样可以进行定制化服务和定向消息推送
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-17 10:36:33
 
车子也具有联网功能,是否可以将一些参数由车辆上传;例如BMS详细数据;
充电桩只是对充电的一些参数进行上传,如充电实时参数,充电车辆主要信息,电池概要信息,如起始电量,末了电量,电池种类等;
cl0201
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  • 2016-8-17 17:19:09
 
车联网近年也在逐渐兴起,但我觉得车里的数据量大,比如电池、BMS等等,这些涉及到商业秘密,不可能随便开放接口和协议,所以要想知道详细数据还是比较困难的
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-17 17:28:19
 
基本类型的充电交互数据可以保存;涉及商业机密的应该很少吧。
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-17 18:03:04
 
电池与BMS的数据信息这些厂商基本都是公开的,涉及不到商业机密;
BMS交互数据是GB/T 27930-2015 协议所提及到的;
主要的机密就是电池PACK组构造以及BMS控制策略以及算法等,这些是商业秘密,车联网内不会记录这些数据的。
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-24 08:38:35
 
目前充电桩的后台,基本是采用数据库的链表结构完成的,看了后台运行后结合之前对SQL的认知猜的,O(∩_∩)O~,可能不对,请拍砖;例如:
用户信息数据表;用户消费数据表(按月或按年);——按照用户ID为唯一索引;
桩体充电数据表;充电站桩管理数据表;——按照桩号为唯一索引;
等等;
然后再结合查询和统计数据表的功能对数据库进行分析;
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-16 19:32:33
 
充电桩的运营,说的直接一点,就是售电;运营商可以收取充电场地费,运营费,以及电费等;
除此之外,运营商还需具备每台充电桩的数据实时记录功能;已达到有据可查;
运营模式类似“加油站”,但附加了很多功能,如数据记录,收费结构也有所不一样。没有哪家加油站会要求收场地费的,但是充电站可能会。
本帖最后由 yzpc05d_x04 于 2016-8-17 08:29 编辑

小丫子sn
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  • 2016-8-17 09:07:19
 
那运营这块有没有标准可查?市场乱入?
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-17 09:11:01
 
这个倒不会的,还有工商部门的,电价费率等需要到工商备案的。
各自经营,肯定得到国网申请的,不然谁给铺电网。
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-16 19:43:07
 
我的另一个帖子,欢迎大家交流学习:E组 奋斗之与电动汽车充电桩的情缘
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-17 08:38:14
 
奉上SOC计算相关参考资料,仅供大家参考学习;
电池容量(C)的计算方法-蓄电池充电机的电流.doc (55.5 KB, 下载次数: 373)
XIE52062
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  • 2016-8-17 08:54:54
 
谢谢版主的无私分享
cl0201
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高级工程师
  • 2016-8-17 10:18:35
 
不错的资料,多谢分享
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-18 09:05:01
 
最近有朋友问我,电动汽车起火的根本原因是什么?
个人理解是这样:当热量汇集到一定的程度,达到着火点或爆炸点就会出现事故;
电动车中产生热量的有两个,1、机械摩擦导致的;2、电路老化;3、内阻损耗;
上述1、2两条在油动车中也会时有发生;
这里我们重点说下2、3所引起的;
2、电路老化
当线缆选择所能承受的最大载流量不能承载流过的电流,会导致线缆的老化,这里就需要注意选择线缆前一定要可靠控制并且算出最大承载额定电流,从而避免线路老化;
3、内阻损耗;
这个初中物理中就有计算I*I*R即为热量;又知道电池内阻等于负载内阻则为最大功率;为了使电池利用“效率”达到最高,又要使发热最小;这里就必须具备两个前提:
1)准确计算出电池内阻;
2)内阻-电流(内损)与温升的曲线图;
从而选择/计算出当前电池所能允许的最大SOP;
万能充电
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本网技工
  • 2016-8-18 12:46:21
 
写的太好了
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-18 13:10:15
 
这仅仅是内阻关乎的SOP,还有当前环境温度关乎的SOP,得综合计算,选出最有的SOP,这个程序和算法的控制策略以及工作量还是不容小觑的。
世纪电源网雪花
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超级版主
  • 2016-8-18 14:17:19
 
楼主,好多人都在问充电桩内部的结构原理图?可否简单给画两个?
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-18 15:01:59
 
这个纯属泄密,对不起,画不了;让他们找结构工程师;
只能说,设计按照户外电器柜设计;
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-18 16:04:54
 
编程中,眼花看错了,还以为结构的图纸呢;
原理图结构图可以画的,目前没有现成,稍候奉上;
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-18 17:47:32
 
关于充电桩内部原理图,参加首贴;
或者参考GB/T 18487.1-2015;
首贴中的图就是从此国标中截的图;
新铺居士
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  • 2016-8-19 16:35:15
 
这图是从国标上截下来的吧

新铺居士
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副总工程师
  • 2016-8-19 16:40:10
 
CP国网要求PWM信号输出,频率1KHZ,上升沿和下降沿要求时间2us内,
正负12波形图.jpg
新铺居士
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副总工程师
  • 2016-8-19 16:42:25
 
方波产生电路设计有没有问题
A产生±12V方波.png
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-19 16:48:52
 
脉冲宽度,决定充电桩输出功率,这个方案估计不太行,可是试下全桥结构吧。
风在舞
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  • 2016-8-20 09:22:51
 
2US是个难点; 本帖最后由 风在舞 于 2016-8-20 09:29 编辑

yzpc05d_x04
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  • 2016-8-22 08:37:59
 
可以使用高速的开关管MOS解决此类问题,单片机出一个2uS的脉宽,还是很easy;
风在舞
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本网技师
  • 2016-8-20 09:28:58
 
需要±12V供电 还要一个1K电阻;上面MOS管最好换成PNP三极管,电路方案是可行的,有验证过;
风在舞
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本网技师
  • 2016-8-20 09:45:58
 
楼主请教几个问题;
1、交流充电桩-12V有什么作用?
2、交流充电桩最大问题是无法与车辆信息通讯(CP信息太少),国外用PLC载波通信,现在比亚迪也在用,PLC通信会流行不                             3、直流桩现在最难问题应该是稳定性,防水、防尘、散热、凝露处理,楼主有什么见解?
4、直流模块现在做的也很多,华为、艾默生、盛宏、英可瑞、许继、能讲下有什么区别和未来模块发展趋势?

yzpc05d_x04
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  • 2016-8-22 08:25:11
 
您好,首先非常感谢您参与本帖的讨论,现对您的提问进行如下回答;
1、-12V,这个是很鸡肋的问题;今年6月在上海参加某研讨会,当时国家电网的标准制定人在会上说,-12V目前啥用都没有,但是第三方型式试验会检查,国网**也会检查;没有则不通过,看上去有点在耍牛氓,“我是小样,我就这样,能把我怎么的?”,开个玩笑,这个-12V或许是为了以后升级吧,暂且这样理解吧。
2、交流桩与车辆信息通讯,确实很少;交流桩就是一个源,把它理解为电网就好了;供电公司每个月跟你收电费,不可能还要提供用的是什么电器,什么功率?显然不会的。当然最好车辆上有与车联网链接的系统,这是最好的,便于汽车管理跟踪;
3、直流充电桩的稳定性涉关很多项;    1)元器件选型,包括机箱加工等;
    2)防水,这个取决于机柜设计,因牵涉公司内容具体不讲;
    3)防尘,看风道及防尘设计了;
    4)凝露,来源于两个方面,1,短时温差;2,空气湿度;着眼源头,想想办法,不便多说,不过有一点可以说就是减少裸露导电体吧;
4、充电模块,目前使用的大都是维也纳PFC,LLC结构;等于两级电源AC-DC,DC-DC;目前各家做法,大同小异,可能某些厂家对电路拓扑结构或者软件控制策略,稍微有点差异;进行了优化;如果能做成AC-DC并且能满足PFC要求就更好了。
      目前模块的尺寸(提高频率可以减小尺寸,但是会带来额外的损耗),可靠性,散热仍然是个比较头疼的问题,万望能提早解决;

本帖最后由 yzpc05d_x04 于 2016-8-22 08:39 编辑

yzpc05d_x04
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  • 2016-8-22 08:16:29
 
请问电感,电容用意何在?隔直,磁隔离?那么这个就不是电感了,而是1:1的耦合的变压器。
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-22 08:46:31
 
直流充电模块的拓扑结构图;
模块拓扑.png 1122.jpg
万能充电
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  • 2016-8-22 12:44:04
 
能否用交流变压器调压然后桥式整流的方法给锂电池充电?有什么危害吗?
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-22 12:59:47
 
充电电流大小无法控制,危害不是一般的大,还有各种保护等,都无法控制;
oldsailer
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  • 2016-8-26 16:30:31
 
请教拓扑图中前级小圆圈里面的部分是什么功能,APFC吗
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-26 19:30:34
 
那是维也纳PFC;输出电压700VDC~800VDC之间;
oldsailer
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  • 2016-8-27 08:41:10
 
谢谢!不过前级没有变压器,如何实现升压功能呢?
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-27 09:06:27
 
boost啊,建议把开关电源基础再研究下,或者把找个文档详细讲解维也纳PFC的。相信你会有收获的。
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-22 13:04:29
 
有人问,充电桩泄放电阻该怎么算?
首先需要知道条件
1、充电电压;
2、电容容量;
3、按照国标,1s钟泄放到60VDC;
4、RC时间常数取0.6

根据1/2*C*(U*U-V*V)算出电阻功率大小;
本帖最后由 yzpc05d_x04 于 2016-8-22 13:27 编辑

gongwl-mt
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  • 2016-8-23 15:42:16
 
关于充电桩整体来说的确是太笼统了,作为我们电源设计人员,我觉得不妨从充电桩的六大模块出发,大家来讨论这六大模块中关于电源方面的技术要点或者是六大模块和主电路之间的架构要求。其次,我们再把充电系统模块作为主要的研究讨论议题,大家能否根据国家标准然后定义出电源充电系统的行业标准规范,这才是我们电源设计人员最应该做的,而不要盲目的去讨论整个系统,因为其他的系统涉及到了通讯模块,计费模块,软件管理系统等安全保障系统以及结构件系统等不是我们所要面对的;我们电源人员只要根据充电桩的国家标准要求提出对其他模块的功能需求和具体要实现的参数即可。
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-24 08:27:54
 
六大模块?说具体点,六种充电模块吗?还是充电桩内的  刷卡,计费,控制,能源,显示,通讯 这六大模块?
风在舞
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本网技师
  • 2016-8-25 08:28:19
 
充电桩设计出来并不难,大部分还是系统集成。现在都在搞的光储、风能充电,主要也是集成;但是想做好,还是有很长路要走;1、车厂协议多种多样,旧国标、新国标、更多的是不按照标准来,BMS厂家也多也乱,数据收集要靠数据积累,做过的才懂;2、桩的稳定性,防尘、防水、散热处理,现在夏天温度高,经常太阳直晒,桩内部温度过高,模块降功率或者停止充电;防尘。防水就更不用说了,没有几家能够完全过IP54(送检修改的除外)3、桩后台管理,充电桩后面肯定大部分都要联网的,数据存储、掉电上传、怎样计费、二维码,是否锁卡,还是要很多经验、用户积累;4、现在做桩越来越多。成本快红海了,最搞笑的是现在国标33001 和互操作性等等国标都还在制定;5、欧标、美标的直流充电桩,国内大部分是没有涉及的,对标准没有花太多时间去了解,更别提现在模块都是抄袭XX的方案,出国了一告一个准;
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-26 08:34:10
 
我们不妨把这次电动汽车的机遇理解为对国家工业水平提升的一次机会;先下最要紧的是相关部门一定要做好监管措施,严禁粗制滥造的产品流入市场,包括电池,充电桩,电动汽车;对于前端时间打击骗补,还是非常认同;净化了电动汽车行业;不过国人的“应试”水平还是不容小觑的,建议国家组件相关的工业专业纠察小组,对相关的新能源产业进行突击检查,这样可以更好的促进新能源汽车的发展;
1、车厂制作的电动汽车需严格执行国家标准,否则不予以销售;创新或研发型车辆不允许销售(不按照标准的车辆);国标是最低要求,可以再其上进行扩展,按照国标的充电桩必须能对其充电;
BMS确实需要数据的积累,电池数据的积累,目前电池制造工艺的不一,会导致不同厂家生产的电池不一,或者同一厂家,同一批次生产的电池不一,会导致BMS制作的很累;考虑各种不确定因数,各种不一致性导致的可能,想想都觉得类。
2、完善的控制理论,与系统设计是充电桩得以稳定可靠的基础;更加重要的是我国的制造工艺有待进一步提到;(有的要求满焊的,结果变成点焊等等);
3、这个是小问题,可以集思广益,后续国家再出具相关标准统一一下就可以了;
4、红海必定会存在粗制滥造,偷工减料;监管吧;制定国标赶紧的吧;
5、我辈仍需努力;

监管+责任,责任,责任+工匠精神;愿共勉;
本帖最后由 yzpc05d_x04 于 2016-8-26 08:50 编辑

世纪电源网雪花
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  • 2016-8-25 08:46:51
 
电动车3大件为电池组,驱动变频电机,调速控制器。6件 为电空调,车载充电机,DC/DC, 电动助力(转向,刹车),数码系统(导航,雷达,音响,车充),照明(大灯,雾灯,方向灯,车室灯),中控系统。具体归类不清楚,基本与油汽车一样配置。转自https://bbs.21dianyuan.com/thread-243645-1-1.html
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-26 08:55:53
 
受教了,雪花百科;电动汽车的配套电子产品看来也是一个不小的商机啊;
电源攻城狮们,咱们发财的机会来了;
可以从最基础的开始,车载充电机(AC-DC开关电源),DC-DC(还是开关电源),电机控制(SVPWM)....

本帖最后由 yzpc05d_x04 于 2016-8-26 08:57 编辑

yzpc05d_x04
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  • 2016-8-24 08:30:13
 
充电模块/开关电源PFC技术资料,仅供学习参考;
功率因数校正技术的控制策略综述.pdf (187.46 KB, 下载次数: 433)
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-24 18:28:02
 
关于三电平LLC相关的资料
复合式全桥三电平LLC谐振变换器.pdf (253.05 KB, 下载次数: 403)
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-24 18:30:26
 
相对全桥LLC电路结构,三电平LLC特点,开关管应力小,以及适合宽范围电压输入,与输出;是较好的LLC电路拓扑选择;
风在舞
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  • 2016-8-25 08:06:27
 
三电平LLC对变压器要求是不是非常高,模块体积比较大? 之前模块大多采用三电平LLC,三电平LLC也是艾XX的方案,现在包括华为等新的模块都在用2电平全桥LLC,应该还是有所考虑的;
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-25 08:17:48
 
三电平LLC控制策略比较难;一般都是DSP搞得。
如上图138楼拓扑结构,全桥LLC拓扑,应该是目前大都LLC模块的选择了。
本帖最后由 yzpc05d_x04 于 2016-8-25 08:19 编辑

yzpc05d_x04
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  • 2016-8-25 08:25:04
 
1.jpg 2.jpg
两种电路的拓扑对比如图;




zjwzjwzjw
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  • 2016-8-25 22:53:13
 
为什么不用三电平半桥型的LLC,这样管子数量少了一半,控制也相对简单
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-26 08:21:56
 
15kW,三电平半桥型LLC可以吗?
zjwzjwzjw
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  • 2016-8-26 21:04:14
 
我不知道,所以想问问能不能做这么大. . .
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-27 09:04:41
 
多个MOS开关管并联是可以的,但是何必呢,全桥就可以了,控制驱动要求比半桥要求低;
zjwzjwzjw
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  • 2016-8-28 11:53:55
 
LLC和移相这两种拓扑适用的功率范围差不多么?
风在舞
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  • 2016-8-29 08:34:33
 
现在都是用LLC,没有用移相;据说LLC比移相高0.5%-1%的效率;
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-29 08:50:07
 
现在LLC效率最好的在93%~94%之间;菊水皇家的;移相全桥的体积大;但是移相全桥的输出范围大,软开关范围大,短路,空载均可;
本帖最后由 yzpc05d_x04 于 2016-8-29 08:51 编辑

风在舞
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  • 2016-8-29 11:12:14
 
恩,应该差不多 峰值效率应该超过96%了,掬水用移相的?一个调频一个调节相位,移相输出范围确实大一些;
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-29 11:36:03
 
就是体积有点大,不知道有没有什么好的解决方案没有;
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-27 09:14:03
 
充电桩控制系统的关键;
      充电桩时序;
0098.pdf (305.57 KB, 下载次数: 428)
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-27 16:58:40
 
答网友疑问;
1、充电桩控制器,使用什么主控芯片
答:任何一类控制芯片都是可以的,51,AVR,ARM都是可以的;
2、有无控制的参考图纸;
答:任何一个款控制器的Demo原理图均可作为参考;前提是所选主控芯片必须满足功能需求;
3、怎样选择主控芯片;
答:根据功能,选择实现方法和途径,自顶而下选择主控芯片;
4、一个主控芯片可以完成整个功能吗?
答:如果芯片外扩功能足够多,而且程序编程能力很OK的话,是可以选择一个芯片完成的。
如果
1)一个芯片完成不了或者
2)自身开发能力有限或者
3)成本不是问题(当然多个芯片不一定成本高)
4)为了编程任务分配方便;5)等等,其他原因;
可以选择多个控制芯片来完成,毕竟电脑现在已经多核了(最近看上了一台电脑T460p I7 6700HQ的处理器,大爱);
但是这最好结合结构做在一块PCB板上,为的是减少生产中的工序及不必要的麻烦;
5、充电桩控制器中最关键点在哪儿?
答:GB/Txxxxx.1,GBxxxxx一定要读熟,其他不说了;
6、充电桩控制系统可以一个人完成吗?
答:回答是可以的,包括驱动程序,在PCB无错误的情况下,周期至少2-3个月;

本帖最后由 yzpc05d_x04 于 2016-8-27 17:00 编辑

yzpc05d_x04
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  • 2016-8-29 11:37:05
 
应网友要求,接下来讨论下车载充电机,哪位大神开个头?
世纪电源网雪花
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  • 2016-8-29 15:48:47
 
说点想我这种小白也能看懂的,充电机和充电桩的对比?
oldsailer
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  • 2016-8-29 16:24:46
 
充电机是放在车里面的,又叫车载充电机,通常是为了配合交流充电桩使用的,功率不会太大目前;
充电桩是放在车外面的,分为交流充电桩和直流充电桩两种,直流充电桩可以直接连接车载电池组充电。
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-29 17:54:33
 
充电机最重要的是散热,话说,充电机采用什么拓扑结构效率较高,发热较小呢?
yzpc05d_x04
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  • 2016-9-7 08:43:10
 
每种拓扑各有千秋;目前LLC还是主流,因其很好的EMI特性,以及小体积得到了很好的应用。
目前的一种不推荐的做法,就是控制配比输出功率,让模块的发热变小;但是LLC输出电压范围大,损耗也就跟着上去,还是需要折中的。 本帖最后由 yzpc05d_x04 于 2016-9-7 08:53 编辑

S80868869
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  • 2016-9-12 13:44:34
 
除车载充电器以外,还有车载变换器,将高压直流转换成低压直流,供车上其他器件使用。
nabulesi
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  • 2018-2-5 20:37:01
  • 倒数6
 
请问《QCT 895-2011 电动汽车用传导式车载充电机》中规定的车载充电机的电压纹波系数是怎么算的?是输出纹波RMS值/输出电压吗?还是输出纹波峰峰值/输出电压?
yzpc05d_x04
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  • 2016-8-30 08:42:50
 
充电桩充电模块,LLC在不影响效率的情况下,输出电压跨度范围有多大?功率有多少折扣?
oldsailer
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  • 2016-8-31 14:28:52
 
这个图供参考

模块功率输出曲线

模块功率输出曲线
lzy090713
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  • 2016-8-31 15:08:05
 
么么大,狼哥
yzpc05d_x04
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  • 2016-9-1 08:24:04
 
从图中所看,当电压变为原来的80%后,输出功率就会下降,这是为了保证或保护什么?除了输出二极管外额定参数影响,还有什么其他的参数影响?
效率?

oldsailer
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  • 2016-9-1 14:03:58
 
主要还是变压器磁饱和度的影响吧
yzpc05d_x04
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  • 2016-9-1 15:07:15
 
饱和?能否解释的详细点呢?
cl0201
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  • 2016-9-2 11:50:45
 
是否有意控制的三段式充电?大功率充电到80%之后,减小电流进行恒流充电,如此电池才能真正充满
yzpc05d_x04
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  • 2016-9-3 13:56:22
 
目前基本都是先恒流再恒压的控制方式充电


yzpc05d_x04
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  • 2016-9-7 08:47:37
 
目前LLC的输出电压跨度范围多在25%~30%起始输出的多,功率折扣受限于各个厂家的磁设计功底,以及成本的考虑。
AHSY
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  • 2016-9-1 16:01:03
 
刚接触充电桩,技术上不是太懂,请教点小白问题:1、看直流充电桩有30KW 45KW 60KW  120KW等等,怎么确定这个地方供的桩用多少KW的合适?怎么看要充电的车适合我KW的充电桩?
2、充电桩的效率具体怎么理解,效率值取0.9还是0.95还是什么根据什么来的?
3、充电桩的功绿因数大多取0.9,为什么不是0.8?
4、怎么计算一台车充满电需要多长时间,能否列个计算例子?
5、能不能提供一个关于充电站设计方案模板学习一下?
6、开关电源模块输入侧必需要单独设空开么?比如交流桩,我把模块接在总进线开关后面行不行?
7、开关电压模块选多少W合适怎么确定,PCB板不是我做!
风在舞
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LV2
本网技师
  • 2016-9-1 19:29:47
 
1、看需求 一般乘用车60KW就够了,大巴90KW以上;主要看需求,车的电池容量,支持快充电流大小;
2、效率越大越好,减小损耗,降低发热量,提高寿命;效率大小一般看充电桩模块的效率,一般>94%(峰值);
3、越大越好,越大污染越小;
4、看电池大小和手机充电一个道理;
5、这个估计没人给你,去ABB官网看下;
6、不明白你说交流还是直流;交流不需要,熔断器也可以,TYPEA漏电是要有的;
7、不明白你说啥;

问问题最好把问题描述清楚;
cl0201
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  • 2016-9-2 12:01:11
 
3、功率因数是为了保证不对输入侧的电网造成污染,目前能源行业有标准规定不可低于0.9,国网要求更严,最少要在0.95之上
李纪刚a
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本网技师
  • 2016-9-4 22:22:50
 
多发些充电桩资料
AHSY
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本网技师
  • 2016-9-5 10:25:06
 
电源模块上能看到这个功率因数是多少么?
风在舞
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本网技师
  • 2016-9-5 13:43:11
 
规格书必须要写的
cl0201
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  • 2016-9-6 17:48:41
 
模块的资料里此指标是必须的,因为它涉及到充电桩最后的测试和认证,目前国内主流模块基本都在0.98以上
yzpc05d_x04
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  • 2016-9-7 08:40:11
 
现在大都数的开关电源也就是充电模块,都带有此项指标,关乎着对电网的污染指标以及用户配电配线的要求;
炎黄的后人
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LV8
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  • 2016-9-7 09:31:14
 
当然,一些小的公司,为了成本考虑,会不加PFC.我曾经就在这样公司待过,成本低的要命。
yzpc05d_x04
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  • 2016-9-7 13:08:23
 
同感同感,毕竟现在市面上电源的售价都已经进入白热化的,利润几乎都是透明的。满载的时候,好的厂家PFC也能到个0.85~0.93的样子。
本帖最后由 yzpc05d_x04 于 2016-9-7 13:09 编辑

yzpc05d_x04
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  • 2016-9-6 08:40:53
 
7、目前市场上直流充电模块7.5kW,15KW的居多;
     有分析说明LLC功率超过3kW就得串/并联来实现,这个应该不太切合实际,因为看到,单个LLC可以做到9kW的;这个3kW的定额应该跟没加模块技术的积累有关吧,不做讨论;
     另模块也有10kW,25kW,30kW,35kW,60kW的这些模块大都是桩生产商自己研发的居多。
yzpc05d_x04
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  • 2016-9-8 13:17:56
 
结贴,附赠实用好料
电动汽车动力电池管理系统设计.haozip01.zip (2 MB, 下载次数: 324)
于大哥00
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  • 2016-9-8 14:25:27
 
电池热管理系统是?  特斯拉和其他品牌的车有什么不同?
yzpc05d_x04
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  • 2016-9-8 14:39:30
 
电池热管理系统是低温加热(影响SOC的从而影响SOP),温度达到一定程度需要散热(过高会着火的);特斯拉选用的电池系统是18650的电池,其一致性较好,而且散热采用液态冷却散热,就散热而言液冷效果比较好一点。
yzpc05d_x04
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  • 2016-9-8 14:55:56
 
关于特斯拉有个帖子,不是论坛的,应该不影响的吧。牛人,拆解特斯拉
yanggbx
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  • 2017-1-13 10:45:13
 
下载后,打不开呢
xkw1cn
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  • 2016-9-8 14:50:57
 
车载锂电管理;还有距离啊!
yzpc05d_x04
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  • 2016-9-8 14:59:50
 
是的,据说有些国家一个BMU成本只有30元人民币;我想一块MCU就20多了;差距,难道分立元器件。
xkw1cn
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  • 2016-9-8 15:24:54
 
在我的理解中;结构决定成本。
国内常见的总母线结构本身就有缺陷+非全电池侦测,就会导致极端状况。
yzpc05d_x04
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  • 2016-9-8 16:56:50
 
您说的那是BPS,我的意思是BPS中BMS,BMS中的BMU;一般一个BMU带2组battery;一组Battery有12节cell.
xkw1cn
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  • 2016-9-8 15:24:54
 
接触压降、端口氧化、线损。。。
实际容量与这些问题的关系。。。

让搞机械的联锂电池组;基本是噩梦的开始。

前些时间;DIY动力电池组有感。

本帖最后由 xkw1cn 于 2016-9-8 15:29 编辑

yzpc05d_x04
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  • 2016-9-8 16:58:51
 
您讲的问题,确实存在;这些技术,国内起步的比较晚,还需要大量的积累。
yzpc05d_x04
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  • 2016-9-8 16:59:28
 
关于BPS,或者电池组,您有无比较好的建议?DIY动力电池组,DIY是什么电池组? 本帖最后由 yzpc05d_x04 于 2016-9-8 17:49 编辑

xkw1cn
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  • 2016-9-8 21:53:24
 
大巴用的动力锂电池组,拆成单节后重组。
yzpc05d_x04
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  • 2016-9-9 08:13:05
 
为什么拆成单节后重组,是为了保证每小组的电池包的“一致性”吗?
xkw1cn
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  • 2016-9-9 09:50:15
 
拆后做功率开尔文连接
yzpc05d_x04
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  • 2016-9-10 09:46:31
 
开尔文,小白第一次听说,能否科普一下。
xkw1cn
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  • 2016-9-10 22:54:24
 
单点连接
yzpc05d_x04
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  • 2016-9-12 11:49:09
 
有图吗,给小白详细科普下。
xkw1cn
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  • 2016-9-12 15:45:43
 
说白了;就是把电路的各负载点直接单点联到一个节点上。有点象太阳辐射的感觉。太阳就是单节点,每条辐射线就是一个负载点的连线。
yzpc05d_x04
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  • 2016-9-13 17:12:27
 
线上的损耗和压降考虑吗,会不会充电或者放电不平衡。
xkw1cn
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  • 2016-9-13 17:28:48
 
开尔文连接,意味着功率线与检测线分离;每对检测线直连对应电池,没有功率电流过检测线。所以;不用考虑这个问题。
YTDFWANGWEI
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  • 2016-9-14 10:25:01
 
四线制。
如果是两线制,那可以再采样的时候关闭充电。
yzpc05d_x04
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  • 2016-9-18 19:49:20
 
采样的时候为什么需要关闭充电呢?
xkw1cn
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  • 2016-9-19 14:44:59
 
这是两线制充电检测的结果。
因线时有压降的且随外界条件而变,但线压降基本是电阻特性。所以;停充才能准确知道电池端电压。

至于动态电阻测试法、去极化功能等,本身就是与充电状态不一致,因此;有些功能测试必须停充后进行。
yzpc05d_x04
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  • 2016-9-14 16:03:50
 
脑袋不够用,能画图说明最好了
xkw1cn
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  • 2016-9-14 16:16:27
 
这就是典型开尔文连接:

S12.jpg
李纪刚a
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本网技师
  • 2016-9-15 20:58:11
 
走过路过顶一下
johny
  • johny
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  • 2016-9-21 15:01:27
 
充电桩火得很,来学习!
西安龙腾技术宅
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助理工程师
  • 2016-9-23 13:32:12
 
充电桩是个新行业,大家需要这样的科普!,呵呵
西安龙腾技术宅
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助理工程师
  • 2016-9-26 14:53:02
 
充电桩最近很火呀,扫扫盲还是不错的
yzpc05d_x04
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  • 2016-9-26 18:52:50
 
多指教。
Echo_helloo
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本网技工
  • 2016-11-21 17:09:59
 
提示: 该帖被管理员或版主屏蔽
lij123abc
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副总工程师
  • 2016-12-16 17:47:46
 
顶! 楼主好人啊!
sncms7
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BMS设计文章,楼主有没有,想来学习学习
欧阳阿秋222
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充电桩
mosanfu
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