充电桩说明书.docx
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充电桩说明书
（1）知足《国家电网公司电动汽车充电设施建设指导意见》、《电动汽车充电设施建设典型设计》中对交流充电装置技术指标的要求；
（2）交流充电桩采纳单桩单充式结构，每一个充电接口提供AC220V/7kW的交流供电能力；
（3）具有对充电桩运行状态的综合测控爱惜能力如运行状态监测、故障状态监测、充电计量和充电进程的联动操纵、短路爱惜、过流爱惜等；
（4）设置指示灯、数码管显示器或触摸屏，显示运行状态；
（5）设置急停开关、操作按键等必需的操作接口；
（6）预留交流三相四线电子式多功能电能表的表位，进行交流充电计量；
（7）设置刷卡机，支持IC卡付费方式，并配置打印机，提供单据打印功能；
（8）具有过/欠压报警、充电接口的连接状态判定、联锁等功能；
（9）提供完善的通信功能，采纳GPRS及以太网接口，可依照需要上传交流充电桩的运行状态参数，同意远程操纵命令。
应遵循的要紧标准
电动汽车技术标准：
GB/T《电动车辆传导充电系统一样要求》
GB/T《电动车辆传导充电系统电动车辆与交流/直流电源的连接要求》
GB/T《电动车辆传导充电系统电动车辆与交流/直流充电机（站）》
GB/T20234-2006《电动汽车传导充电用插头、插座、车辆耦合器和车辆插孔通用要求》
电气技术标准：
GB/T《静止式有功电能表级和级》GB《电磁兼容限值对每相额定电流≤16A且无条件接入的设备在公用低压供电系统中产生的电压转变、电压波动和闪烁的限制》
GB《电磁兼容限值对额定电流大于16A的设备在低压供电系统中产生的电压波动和闪烁的限制》
DL/T620-1997《交流电气装置的过电压爱惜和绝缘配合》DL/T621-1997《交流电气装置的接地》GJB3855-1999《智能充电机通用标准》
国家电网公司标准：
Q/GDW399-2020《电动汽车交流供电装置电气接口标准》
Q/GDW400-2020《电动汽车充放电计费装置技术标准》
和其他相关标准（以上标准均执行最新版本）
充电桩人机界面
人机界面采纳液晶触摸屏或其它方式，尺寸为吋（可依照客户要求改成7寸、10寸等），显示信息丰硕，界面友好
充电桩状态指示
故障指示灯：
设置1个红灯，是故障信号总的指示灯，指示的故障包括联锁失败、过流、过压、欠压、失电、断路器跳闸（短路、漏电）、打印机故障（无纸和故障）、刷卡机故障；
运行状态指示灯：
设置1个绿灯，绿灯闪烁指示在充电状态，绿灯常亮指示充电完成或空闲状态；
指示灯采纳LED灯带的方式，设置在充电桩的顶部；
背光照明指示灯：
光控方式，采纳光控开关，天黑后自动点亮，安装在透光板后部。
充电桩爱惜功能
具有漏电爱惜、短路爱惜、过流、过压、欠压爱惜等爱惜功能。
除短路和漏电爱惜外，其它爱惜功能通过充电操纵器操纵接触器实现，以实现自恢复；短路和漏电爱惜选用带漏电爱惜的微型断路器实现。
计量计费功能
电度表配置
每一个充电桩预留电子式多功能电度表表位（宽200mmx高300mm），电度表选级，单相10-40A；充电桩操纵器与智能电度表进行通信（RS485）。
刷卡方式
吞卡式或非接触刷卡式。
充电方式
按充电计费方式，共可分如下几种：
1）按电量充电
2）按时刻长短充电
3）充满为止
4）按金额充
按充电启动方式划分，有以下两种方式
1）即到即充
2）按时充电
充电计费进程
1）.充电客户可在就近营业网点租用充值卡，在卡内预存充电金额。
（可考虑收取充值卡押金）
2）.充电前将卡插入充电桩读卡器，充电桩读取卡信息，进入操作界面，进入操作界面后，提示用户接上充电接头，充电桩读取卡内余额，作为充电参考，设置好参数后，卡被锁定（只有充电终止后，在本充电桩上再次刷卡结算后，该卡才能再次在其他充电桩上利用），充电接口机械锁定。
3）.开始充电，充电桩将提示将卡取走，充电桩进入充电状态，禁止任何操作，只有再次插入启动该次充电的卡才能进行操作。
4）.用户将卡插入充电桩读卡器，现在，能够查询充电状态，或手动终止充电，充电桩将费用从卡内扣除，解除对该卡的锁定，解除对充电接口的机械锁定。
5）.充电终止后，客户可将充值卡在就近营业网点办理退费手续，退还卡内余额及充值卡押金。
结算系统
包括结算系统、结算设备、售卡/充值系统等。
通信功能
通过CAN通许方式与充电站监控后台通信，提供充电桩的工作状态等信息；通过RS485与计量计费系统通信，提供充电信息。
打印功能
可选用串口热敏式打印机或针式打印机，以实现打印功能。
急停按钮
具有急停按钮，以便在紧急情形时能够强行终止充电。
急停按钮外部加防护罩，只有破坏防护罩才能按下急停按钮，避免误操作和人为破坏。
3．其它技术要求
标识系统
交流充电桩整体形象知足国家电网公司标识系统的一样要求。
有明显的发光指示，确保夜间利用易于查找和分辨。
并配备户外遮雨设施。
结构要求
交流充电桩壳体应牢固；结构上须避免手轻易触及露电部份。
设计外观标识应符合国家电网公司统一要求标准。
电源要求：
采纳单相220V；
许诺电压波动范围为220V±10%；频率：
50Hz±1Hz。
IP防护品级
交流充电桩应遵守IP32（在室内）或IP54（在室外），室外环境应历时应设置必要的遮雨设施。
三防（防潮湿，防霉变，防盐雾）爱惜：
交流充电桩内印刷线路板、接插件等电路应进行防潮湿、防霉变、防盐雾处置，保证充电性能在室外潮湿、含盐雾的环境下正常运行。
防锈（防氧化）爱惜：
交流充电桩铁质外壳和暴露在外的铁质支架、零件应采取双层防锈方法，非铁质的金属外壳也应具有防氧化爱惜膜或进行防氧化处置。
平均故障距离时刻（MTBF）：
MTBF应不小于30000h。
4．交流充电桩接口/连接器要求及技术指标
4．1接口要求：
车辆连接器具有7个功率或信号触头，包括：
（1）动力线L线：
交流供电装置L线。
（2）动力线N线：
交流供电装置N线。
（3）爱惜地线：
使电动汽车车身通过交流充电桩靠得住接地。
（4）充电操纵导引线+：
实现交流充电桩操纵导引电路功能的连接线。
（5）充电操纵导引线-：
实现交流充电桩操纵导引电路功能的连接线。
（6）备用1。
（7）备用2。
接线的电气额定值如下：
触头序号
单项交流
功能
1
220V，最大32A（a）
L线
2
220V，最大32A（a）
N线
3
故障（用）规定值
保护性接地
4
30V2A
充电控制导引线+
5
30V2A
充电控制导引线-
6
30V2A
备用1
7
30V2A
备用2
（a）电流额定值可根据交流充电桩输出在以下额定值中选取：
额定电流以优选值（A）:
16，32。
4．2车辆连接器具有功能：
1交流充电桩采纳单一插头的车辆连接器与单个电动汽车车辆插孔连接。
连接顺序：
连接时应第连续接接地线，最后连接操纵导引电路；在脱开的进程中，操纵导引电路应该第一断开，最后断开接地。
车辆连接器应有锁紧装置用于避免车辆连接器与电动汽车连接时意外断开。
4车辆连接器应具有防误操作功能。
4．3车辆连接器技术指标：
环境条件
工作环境温度：
-40℃～+70℃；
相对湿度：
5％～95％；
海拔高度：
≤1000m；
特殊地域利历时，依照本地环境条件在定货时指定。
防触电爱惜
应保证操作人员在正常利历时可不能触及到车辆连接器的带电部件。
应保证车辆连接器触头的任意导电部份不能接触到电动汽车车辆插孔的外壳，保证电动汽车车辆插孔的任意导电部份不能接触到车辆连接器的外壳。
车辆连接器寿命
空载时操作10000次。
——与交流电网连接，专为电动汽车车载提供额定交流电源的独立充电平台。
体积小巧，式样灵活，要紧应用于路边街道、小区、单位、商厦、停车场、写字楼、商业街、大型购物中心等，只要能停车的地址,即可完成充电!
主要特点:
*双语支持：
液晶触摸屏显示，中、英文并用，方便阅读。
*接口设计别致：
充电接口设计在充电桩靠上位置，便于操作，同时防潮湿、防霉变、防盐雾、防灰尘、防手触，服务安全。
*卡式管理：
用户卡号、已充电量、计费单价、消费金额、余额等信息，一览无余，并打印票据。
现金收费、RFID卡（选配）、IC卡收费（可读取电网公司监制的用户卡信息）可选。
*寿命超长：
外壳防护等级IP54，抗冲击力强，防盗性能好，绝缘抗老化。
*形式多样：
落地式、壁挂式、卡通式，总有一款适合您。
*夜间照明：
充电桩桩体夜间自身照明，液晶显示屏背光设计，在夜晚不借助外光源也能清晰显示、识别。
要紧功能:
* 配备标准充电接口：
完成常规交流供电、除硫养护、计量计费、联网监控等功能； * 载波通讯：
先进的载波通讯技术，更远距离支持，而信号质量无任何干扰。
* 充电形式多样：
按金额充电、按时间充电、按充电电量充电、自动充满充电。
* 多重保护：
过流、短路、高温防护、安防报警、防带载拔出、重启后重新插卡、事件记录等功能，储存事件不少于100条，便于记录、查询、统计。
* 全方位智能化管理：
1）GPS定位系统，每台充电桩可实时上传数据信息到监控中心，便于统一管理，建立单机运行状况管理档案。
时间统一功能，记录更精准。
（选配） 2）充电桩异常信息监测：
实时监测充电桩的运行情况，发现异常时，摄像机对预先设置好的监测位置进行连续拍照，并以10秒为间隔抓拍一张异常图片,连续抓拍6张后停止。
3）防撞监测:
充电桩内置防撞监测传感器。
发生碰撞时进行报警，同时触发摄像头工作，并上传报警信号。
4）自动选择电谷时间充电：
时间为晚11时-次日7时，此时间段自动选择慢充，有利于延长电池的使用寿命。
同时有序充电可有效降低电网峰谷差，提高电网的利用率，提高运行效率。
电动汽车充电桩的操纵系统研究与设计
时刻:
2020-05-2620:
38来源:
湖北武汉供电公司作者:
王涛等点击:
125次
针对制约电动汽车进展的要素（电池和充电方式），文章提出了以交流充电桩为主的电动汽车充电方案，设计了一套电动汽车充电桩的操纵系统，论述了该操纵系统的硬件设。
随着全球能源危机的不断加深，石油资源的日趋枯渴以及大气污染、全球气温上升的危害加剧，各国政府及汽车企业普遍认识到节能和减排是未来汽车技术发展方向，发展将是解决这两个难题的最佳途径。
电动汽车具有环保特性，代表着汽车产业未来的发展方向。
目前动力电池作为电动汽车的动力源为汽车提供动力，使电动汽车一次充电最大行驶里程为200km，但当动力电池电力耗尽时必须补充电能量。
目前国内就充电模式提出了多种方式，例如:
电池组快速更换、快速充电以及常规充电等。
根据现实情况，动力电池体积大、重量重，不便于随意更换，同时大功率直流充电柜作为应急充电装置能为电动汽车提供快速续航电力，但对电池伤害很大。
因此，交流充电桩解决了电动汽车随时随地电能量补给问题，无须装卸电池，整车通过充电电缆直接与充电桩连接即可实现充电，同时以交流电的形式供给电能，对电池无伤害，既提高了电动汽车动力电池寿命，也是电动汽车最佳的日常充电方式。
交流充电桩体积小、重量轻，与电网供电系统连接方便，可布置于小区、办公楼宇、超市停车场以及电动汽车专用充电站内，并同时能为两辆电动汽车充电。
1 控制系统电路的设计
控制系统的组成
电动汽车充电桩控制系统硬件设计包括:
主充电电路单元、主控制电路单元、计费单元、人机交互单元、刷卡单元; 控制系统的组成结构图见图1。
控制系统硬件电路核心元件的选择
为实现智能充电功能，保证计量准确，采用Atmel公司的ARM9 处理器作为核心控制单元。
其主要功能特点是:
具有5个串口，两个从USB接口，一个主USB接口，一个以太网接口，动态SDRAM控制器，NAND 控制器，以及多路IO 口，工业级的温度范围，完全符合本系统设计的要求。
充电电量的计量直接采用多功能单相表计量，采用RS485 对电表进行数据传输，其组成电路图如图2 所示。
2 控制系统软件的设计
电动汽车充电桩控制系统的主要功能包括用户信息交互、电能计量计费控制，控制系统软件功能模块图如图3 所示，整个控制系统主程序流程图如图4 所示。
3 结语
文中设计的电动汽车充电桩控制系统具有实现简单、集成化程度高、用户操作界面友好等优点，将对电动汽车的发展起到极大的推动作用。
该系统所设计的功能充分考虑到用户使用的感受、对环境的保护以及能源的充分利用，从而具有极高的经济效益和社会影响力。
今后随着电动汽车业的发展，该系统的研究也将随之更加深入和完善。
ZCJ10系列电动汽车交流充电桩
点击数：
1376 录入时间：
2011-1-14
1概述
ZCJ10系列交流充电桩安装于机场、码头、车站、商厦等公共停车场或街道公共停车位等场所，为具有车载充电机的电动汽车提供交流电源，是中小型电动汽车重要的充电设施。
ZCJ10系列交流充电桩按安装方式的不同分为落地式和壁挂式两种。
落地式充电桩适合在各种停车场和路边停车位进行地面安装；壁挂式充电桩适合在空间拥挤、周边有墙壁等固定建筑物进行壁挂安装，如地下停车场或车库。
按提供的充电接口数不同分为一桩一充式和一桩两充式两种。
一桩一充式交流充电桩提供一个充电接口，适用于停车密度不高的停车场和路边停车位；而一桩两充式交流充电桩提供两个充电接口，可同时为两辆电动汽车充电，适用于停车密度较高的停车场所。
2型号规格
型号定义：
2
4
3
1
ZCJ□-□-□/□
序号
定义
说明
1
产品型号
ZCJ：
交流充电桩
2
设计系列号
11：
落地式一桩一充
12：
落地式一桩两充
13：
壁挂式一桩一充
3
人机界面代号
P：
彩色触控屏
K：
液晶屏＋金属键盘
4
额定电流
32A
5
额定电压
220V
产品规格：
型号规格
人机界面
充电
接口
供电
模式
安装
方式
结构外形
ZCJ11-P-32A/220V
触控屏
1个
单相
落地
图1
ZCJ11-K-32A/220V
液晶屏＋键盘
1个
单相
落地
图2
ZCJ12-K-32A/220V
液晶屏＋键盘
2个
单相
落地
图3
ZCJ13-K-32A/220V
液晶屏＋键盘
1个
单相
壁挂
图4
3工作原理
电气系统
交流充电桩电气系统设计如图5所示，主回路由输入保护断路器、交流智能电能表、交流控制接触器和充电接口连接器组成；二次回路由控制继电器、急停按钮、运行状态指示灯、充电桩智能控制器和人机交互设备（显示、输入与刷卡）组成。
主回路输入断路器具备过载、短路和漏电保护功能；交流接触器控制电源的通断；连接器提供与电动汽车连接的充电接口，具备锁紧装置和防误操作功能。
二次回路提供“启停”控制与“急停”操作；信号灯提供“待机”、“充电”与“充满”状态指示；交流智能电能表进行交流充电计量；人机交互设备则提供刷卡、充电方式设置与启停控制操作。
工作流程
交流充电桩的刷卡交易工作流程如图6所示。
图6交流充电桩刷卡交易工作流程图
4功能特点
a） 交流输入配置漏电保护开关，具备输出侧的过载保护、短路保护和漏电保护功能。
b） 交流输入配置D级防雷器，具备防感应雷、防操作过电压的保护功能。
c） 交流输出配置交流智能电能表，进行交流充电计量，可将计量信息通过RS485分别上传给充电桩智能控制器和用电采集终端。
d） 充电桩智能控制器具备对充电桩运行状态的综合测量、控制与保护功能，如运行状态监测、故障状态监测、充电计量与计费以及充电过程的联动控制等。
e） 配置彩色触摸屏或LCD与按键人机操作界面，充电计费方式可设置按电量、按金额、按时间和自动充满；充电启动方式可选择立即充电和预约充电；充电过程中实时显示充电方式、时间、电量及计费信息。
f） 配置运行状态指示发光条，绿灯常亮指示充电桩“待机”状态；红灯常亮指示充电桩“充电”状态；黄灯常亮指示充电桩“充满”状态，黄灯闪烁指示充电桩“故障”状态，包括联锁失败、断路器跳闸（过载保护、短路保护或漏电保护）。
g） 配置射频读卡器，支持IC卡付费方式，按照“预扣费与实结账”相结合的方式。
h） 具备完善的通信功能，充电桩智能控制器通过RS485获取智能电能表的计量信息，完成充电计费和充电过程的联动控制；通过CAN、以太网或GPRS/CDMA无线网络将用户信息、设备状态信息上传给后台监控系统，获取并执行后台监控系统的控制命令。
i） 充电接口配置国标连接器插座，如图7、图8所示。
连接器插头具有锁紧装置用于防止连接时意外断开，并具备防误操作功能。
5技术性能
环境条件
a） 工作温度：
－20℃～＋50℃，特殊区域可定制；
b） 相对湿度：
5％～95％；
c） 海拔高度：
≤2000米。
电源条件
a） 交流电压：
220V±20％；
b） 交流频率：
50Hz±1Hz。
结构性能
a） 充电桩采用坚固的金属外壳。
b） 充电桩的外壳防护等级不低于IP54。
c） 结构上防止手轻易触及带电部分。
保护性能
a） 三防（防潮湿、防霉变、防盐雾）保护：
充电桩内印制电路板、接插件等电路进行防潮湿、防霉变、防盐雾处理，以保证充电桩在室外潮湿、含盐雾的环境下正常运行。
b） 防锈（防氧化）保护：
充电桩的铁质外壳、支架和零件采用双层防锈处理，非铁质的金属外壳具有防氧化保护膜或进行防氧化处理。
c） 防风保护：
安装在室外平台上的充电桩以及暴露在外的部件，能承受GB/T中表9规定的不同地区、不同高度处相对风速的侵袭。
d） 防盗保护：
充电桩外壳门装有防盗锁，固定充电桩的螺栓是在打开外壳的门后才能安装或拆卸。
安全性能
a） 充电桩的连接器保证操作人员在正常使用时不会触及到带电部件，同时保证带电部件不会接触到连接器的外壳。
b） 充电桩具备漏电保护、过流保护和防雷击保护装置。
c） 充电桩具备急停开关，紧急情况下能快速切断交流电源。
d） 充电桩的输入与输出回路对地的绝缘电阻不小于10MΩ。
e） 充电桩输入与输出回路对地，能够承受2kV历时1min的工频耐压试验。
f） 充电桩输入与输出回路对地，能够承受5kV标准雷电波的冲击电压试验。
6技术参数
a） 供电模式：
交流单相二线制式；
b） 额定电压：
220V；
c） 额定频率：
50Hz；
d） 额定电流：
32A；
e） 计量准确度等级：
级；
f） 剩余电流保护额定动作电流：
30mA；
g） 剩余电流保护额定动作时间：
≤；
h） 连接器机械操作寿命：
≥10000次；
i） 平均故障间隔时间：
MTBF≥50000h。
7通信管理
充电机与充电桩的工作原理图
大功率纯电动汽车的一样结构框图如下图，三相电网输入交流电，通过三相桥式不可控整流电路整流变成直流电，滤波后提供给高频DC-DC功率变换器，功率变换器通过直直变换输出需要的直流，再次滤波后为纯电动汽车动力蓄电池充电。
交流充电桩采纳人机交互界面采纳大屏幕LCD彩色触摸屏，充电可选择定电量、按时刻、定金额、自动（充满为止）四种模式。
充电桩的交流工作电压220V±15％，额度输出功率、7KW，一般纯电动轿车用充电桩充满电需要4-5个小时，由于充电桩造价低廉、要紧安装在停车场，充电桩更适用于慢充动力电池。
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