一種電動(dòng)汽車直流充電教學(xué)臺(tái)架的研制

孫虎

摘要：利用80C52單片機(jī)和C程序語(yǔ)言結(jié)合相關(guān)硬件設(shè)施研制了一種電動(dòng)汽車直流充電教學(xué)臺(tái)架。該教學(xué)臺(tái)架能將高壓轉(zhuǎn)換成低壓，并能模擬電動(dòng)汽車直流充電過(guò)程。在教學(xué)中直觀展示了直流充電原理、降低電壓風(fēng)險(xiǎn)，取得良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車;直流充電;教學(xué)臺(tái)架

0 ?引言

新能源汽車部件笨重且存在高壓安全風(fēng)險(xiǎn)，一是直流充電樁笨重，使用時(shí)移動(dòng)不便。二是真實(shí)的直流充電電壓高達(dá)幾百伏，教學(xué)時(shí)危險(xiǎn)性較高，且成本較高，可視化低，無(wú)法直觀的觀察直流充電的過(guò)程。因此，研發(fā)一款可視化高，安全，輕便，成本低的直流充電教學(xué)臺(tái)架具有現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)用價(jià)值。

1 ?開(kāi)發(fā)目標(biāo)

主要目標(biāo)是研制開(kāi)發(fā)一款電動(dòng)汽車直流充電教學(xué)臺(tái)架，其具備以下幾種功能：

①能將220V交流電轉(zhuǎn)化為低壓直流電，輸出電壓低于36V，用于動(dòng)力電池充電;

②動(dòng)力電池采用若干單體串聯(lián)方式，并設(shè)有分壓接觸器、正極接觸器和負(fù)極接觸器;

③能夠模擬直流充電過(guò)程，有直流充電槍和直流充電口;

④可以模擬設(shè)置直流充電故障，包括接地信號(hào)、互鎖、CC1信號(hào)、CC2信號(hào)、預(yù)充信號(hào)、通訊信號(hào)等十余種故障;

⑤具有功能互鎖效果，即當(dāng)電池上電后充電槍插槍無(wú)效、當(dāng)充電槍正確插接后電池上電無(wú)效。

2 ?具體方案設(shè)計(jì)

2.1 框圖設(shè)計(jì)

如圖1所示，包含充電口，充電柜，動(dòng)力電池組，控制電路示教板和充電信息顯示板，故障設(shè)置盒，上電按鈕及其軟件設(shè)施。

整體工作策略：

①通過(guò)充電柜模擬實(shí)現(xiàn)給動(dòng)力電池組充電，并將220V高壓轉(zhuǎn)換為安全電壓;

②充電信息模板可顯示實(shí)時(shí)充電狀態(tài)，電池電量等信息;

③由控制電路模板向同學(xué)們展示充電的流程，及控制直流充電的功率;

④故障設(shè)置盒可設(shè)置多種故障，以訓(xùn)練對(duì)直流充電故障的排除及認(rèn)知。（圖1）

2.2 故障設(shè)置

通過(guò)故障設(shè)置盒控制內(nèi)部預(yù)充繼電器，主接觸器，直流充電負(fù)接觸器，直流充電正接觸器等繼電器的開(kāi)閉，來(lái)實(shí)現(xiàn)模擬直流充電的故障設(shè)置。且充電口也采用九孔式充電槍，并可設(shè)置CC，CP，接地及互鎖故障。

2.3 控制實(shí)現(xiàn)

由80C52單片機(jī)編程，模擬電動(dòng)汽車電池管理器，收集、檢測(cè)電池信息、狀態(tài)。實(shí)現(xiàn)對(duì)故障設(shè)置的監(jiān)控。如圖3所示。

3 ?結(jié)語(yǔ)

本項(xiàng)目通過(guò)采用少量電池模擬新能源汽車的動(dòng)力電池，直觀地演示直流充電的控制策略并能設(shè)置十幾個(gè)典型故障，更加透明的教學(xué)臺(tái)架，具有促進(jìn)教學(xué)效果、降低觸電危險(xiǎn)、保障教學(xué)安全、降低制造成本。

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