项目七电动汽车充电机的功能及应用电动汽车的关键技术主要包括:以动力电池和充电设施为核心的能源系统，以驱动电机和传动系统为核心的动力系统；以协调控制各个系统，保证整车安全、高效、舒适运行为核心的整车控制系统。据了解快速充电一般用时10-30min，只能满足电池充电50%-80%，保证汽车能继续行驶；慢充能让电池充电完全，但时间相对较长，至少需要3h。目前，国内的充电设施主要是充电站和充电桩。充电站内，一般配有若干个快速充电插头及少数的慢速充电桩。一些城市计划在住宅小区、停车场和超市等公共场合建设充电桩。两种充电设施各有优劣，需根据实际选择适合本地的设施种类。以快充模式为主的充电站具有充电时间短、充电效率高的优点。在高速沿线的服务区、大型充电站等地方选用的电源多是能产生600V/300A直流电的充电桩。充电桩占地面积很少，如图7-1所示，路边只需要1m2的空地就能建设一个充电桩，成本很低，很适合在城市中的超市、停车场、住宅小区等车辆密集停放的区域建设。图7-1电动汽车充电桩（一）充电机的构成及作用（一）充电机的构成及作用根据不同的分类标准，电动汽车充电机可以分为多种类型，例如按照安装的位置分可以分为车载充电机和地面充电机；按照输入电源分，可以分为单相充电机和三相充电机；按充电机的使用功能分，可以分为普通充电机和多功能充电机；按照所采用的功率变换元件及控制原理的不同，可以分为磁放大型充电机、相控型充电机及高频开关模型充电机。电动汽车高频开关电源充电机是最常见的类型，所以以这类充电机为例对充电机的电路原理以及系统组成进行介绍。如图7-2所示，电动汽车高频开关电源充电机由整流电路、调整控制及保护电路、功率因数校正网络、辅助电路、充电机控制管理单元（CPU）、人机接口、远程通信单元、电能计量单元等部分组成。1.整流电路.整流电路由滤波器、DC-DC变换器等元器件组成，其用途是将配电网中交流电源的交流电转换为满足电能质量要求的直流电。图7-2电动汽车高频开关电源充电机的电路原理及系统组成2.调整控制及保护电路调整控制电路主要用于调节输出电压，通过对电压测量值与基准值进行比较，根据比较结果控制高频开关功率管的开关时间比例，从而调节输出电压。调整控制单元是由输出采样、信号放大、控制调节、基准比较等单元构成的PWM脉宽调制电路.电动汽车高频开关电源充电机调整控制电路原理结构如图7-3所示。图7-3调整控制电路原理结构图信号输入及保护故障原理结构如图7-4所示。图7-4信号输入及故障保护原理结构3.功率因数校正网络功率因数校正网络作用是通过控制单元使输入电流跟踪正弦基波电流，从而使其相位与输入电压相位相同，以保证稳定的输出电压和理想的功率因数。4.辅助电路辅助电路包括手动调整、稳压电源、保护信号、事故报警以及通信接口电路等。5.充电机控制管理单元(CPU)控制管理单元(CPU)是整个充电机的核心控制器，负责管理整个充电机的操作流程，处理接收到的控制指令，通过控制驱动脉冲系统来控制控制充电机启停。并可以将充电机的运行数据进行显示或传输给上层监控计算机。充电机控制管理单元(CPU)结构原理如图7-5所示。控制管理单元主要由控制管理单元及外围电路、数字处理电路、模拟量处理电路、RS-485通信接口、CAN通信接口、按键输入电路和显示电路等组成。图7-5充电机控制管理单元结构原理图6.人机接口单元充电机人机接口单元主要用于远程监控和电池充电控制，充电机通过监控和记录接口单元与充电站的通信来修改对应充电机的运行参数，进而控制充电机的启停。7.远程通信接口单元充电机远程通信接口单元作用是与电网调度通信网络接口，充电机通信协议与电网通信协议统一，实现充电机的远程监控及无人值守站的数据统一上传。8.电能计费单元计费单元就是电动汽车用户缴纳充电所需要费用的方式，通常可以采用现金或者充值卡等方式。电能计量单元是统计用户充电所消耗电能的单元，通常交流充电桩采用安装在电动汽车接口与电源之间的智能电能测量表测量；非车载充电机则应选择直流电能测量表，测量电动汽车与直流输出端之间传输的电...
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