直流充電樁是固定安裝在戶外，接入電網(wǎng)，為電動汽車電池提供直流電源的充電裝置，可直接為電動汽車的電池充電。直流充電樁可以從功率大小、充電槍的多少、結構形式、安裝方式等不同維度進行分類。
其中，按結構形式比較主流的分類是將直流充電樁分為兩種：一體式直流充電樁和分體式直流充電樁。直流充電樁工作原理是什么？直流充電樁結構是怎么樣的？下面來看詳細介紹。
直流充電樁簡介
直流充電樁可以從功率大小、充電槍的多少、結構形式、安裝方式等不同維度進行分類。其中，按結構形式比較主流的分類是將直流充電樁分為兩種：一體式直流充電樁和分體式直流充電樁。
直流充電樁的電氣部分由主回路和二次回路組成。主回路的輸入是三相交流電，經(jīng)過輸入斷路器、交流智能電能表之后由充電模塊（整流模塊）將三相交流電轉(zhuǎn)換為電池可以接受的直流電，再連接熔斷器和充電槍，給電動汽車充電。二次回路由充電樁控制器、讀卡器、顯示屏、直流電表等組成。二次回路還提供“啟停”控制與“急?！辈僮鳎恍盘枱籼峁按龣C”、“充電”與“充滿”狀態(tài)指示；顯示屏作為人機交互設備則提供刷卡、充電方式設置與啟?？刂撇僮?。
直流充電樁充電過程
在電池兩端加載直流電壓，以恒定大電流對電池充電，電池的電壓漸漸地緩慢地上升，上升到一定程度，電池電壓達到標稱值，SoC達到95%（針對不同電池，不一樣）以上，繼續(xù)以恒壓小電流對電池充電?！半妷荷先チ?，但電量沒有充滿，就是沒有充實，如果有時間，可以改用小電流充實”。
為了實現(xiàn)這個充電過程，充電樁在功能上就需要有“直流充電模塊”提供直流電源；需要有“充電樁控制器”控制充電模塊的“開機、關機、輸出電壓、輸出電流”；需要有“觸摸屏”作為人機界面下發(fā)指令，通過控制器將“開機、關機、輸出電壓、輸出電流”等指令下發(fā)給充電模塊。
從電氣層面理解的最簡充電樁只要有充電模塊，控制板和觸摸屏就可以了；如果開機、關機和輸出電壓、輸出電流等指令在充電模塊上做成幾個鍵盤，那么一個充電模塊就可以對電池充電了。
直流充電樁充電過程詳解
直流充電樁輸出由9根線組成，分別是：直流電源線路：DC+、DC-；設備地線：PE；充電通信線路：S+、S-；充電連接確認線路：CC1、CC2；低壓輔助電源線路：A+、A-。
直流充電樁就是通過這9根線給電動汽車進行充電，其具體的充電模型如下：
非車載充電機（即直流充電樁）和電動汽車二者通過車輛插座相連。S開關是一個常閉開關，與直流充電槍頭上的按鍵（即機械鎖）相關聯(lián)，當我們按下充電槍頭上的按鍵，S開關即打開。而U1、U2是一個12V上拉電壓，R1~R5是阻值約1000歐的電阻，R1、R2、R3在充電槍上，R4、R5在車輛插座上。
當我們按下槍頭按鍵，插入車輛插座，再放開槍頭按鍵。充電樁的檢測點1將檢測到12V-6V-4V的電平變化。一旦檢測到4V、充電樁將判斷充電槍插入成功，車輛接口完全連接，并將充電槍中的電子鎖進行鎖定，防止槍頭脫落。
在車輛接口完全連接后，充電樁將閉合K3、K4，使低壓輔助供電回路導通，為電動汽車控制裝置供電（有的車輛不需要供電）（車輛得到供電后，將根據(jù)監(jiān)測點2的電壓判斷車輛接口是否連接，若電壓值為6V，則車輛裝置開始周期發(fā)送通信握手報文），接著閉合K1、K2，進行絕緣檢測，所謂絕緣檢測，即檢測DC線路的絕緣性能，保證后續(xù)充電過程的安全性。絕緣檢測結束后，將投入泄放回路泄放能量，并斷開K1、K2，同時開始周期發(fā)送通信握手報文。
接下來，就是電動汽車與直流充電樁相互配置的階段，車輛控制K5、K6閉合，使充電回路導通，充電樁檢測到車輛端電池電壓正常（電壓與通信報文描述的電池電壓誤差≤±5%，且在充電樁輸出最大、最小電壓的范圍內(nèi)）后閉合K1、K2，那么直流充電線路導通，電動汽車就準備開始充電了。
在充電階段，車輛向充電樁實時發(fā)送電池充電需求的參數(shù)，充電樁會根據(jù)該參數(shù)實時調(diào)整充電電壓和電流，并相互發(fā)送各自的狀態(tài)信息（充電樁輸出電壓電流、車輛電池電壓電流、SOC等）。
車輛會根據(jù)BMS是否達到充滿狀態(tài)或是受到充電樁發(fā)來的“充電樁中止充電報文“來判斷是否結束充電。滿足以上充電結束條件，車輛會發(fā)送“車輛中止充電報文“，在確認充電電流小于5A后斷開K5、K6。
充電樁在達到操作人員設定的充電結束條件，或者收到汽車發(fā)來的”車輛中止充電報文“，會發(fā)送”充電樁中止充電報文”，并控制充電樁停止充電，在確認充電電流小于5A后斷開K1、K2，并再次投入泄放電路，然后再斷開K3、K4。
