IATF16949认证用新能源汽车车载充电机技术及标准介绍

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行业所说的新能源汽车有三大核心部件，分别是：“电池”总成：指电池和电池管理系统；“电机”总成：指电动机和电动机控制器；“电控”总成：包含车载 DC/DC 变换器、车载充电机、电动空调、PTC、高压配电盒和其他高压部件，主要部件是车载DC/DC 变换器和车载充电机。

（1）充电机充电系统
新能源汽车充电系统有许多分类方法。按照充电系统与公共电网是否直接接触，分为接触式充电系统和感应式充电系统。接触式充电系统具有结构简单、成本较低、电能传输效率高等特点，是目前主流的充电系统。感应式充电系统不需要电源插座或充电电缆，电能通过埋在路面内的充电板无线传送给车内的动力电池实现充电，感应式充电系统具有通用性强、操作简单、节约人力成本、节省土地资源等优点。但结构复杂、效率较低成本较高，目前小范围应用于公交车等公共充电领域。

充电机按照充电系统是否安装在车上，分为车载充电系统和非车载充电系统。车载充电系统安装在车辆内部，具有体积小、冷却和封闭性好、重量轻等优点，但功率普遍较小，充电所耗时间长；非车载充电系统安装在新能源汽车外部，具有规模大、使用围广、功率大等优点，但体积大、重量大、不易移动，主要适用于新能源汽车的快速充电。
充电机按照充电所耗时间，分为慢充系统和快充系统，分别对应直流供电和交流供电两种充电模式。慢充系统主要由车辆外部至供电端线缆、充电接口及线缆、车载充电机、高压线束、高压配电设备、动力电池及其控制器等构成。充电桩或家用交流电源通过车辆接口及线束与车载充电机连接，将交流220V电源转换为直流电，给动力电池进行充电。充电过程由车载充电机与BMS之间进行CAN通信交互，保证充电过程的安全。相较慢充系统，快充系统架构较为简单，涉及到的车端零部件仅为充电接口、快充线束动力电池及其控制器。快充系统供电设备为充电桩，充电桩内部包含电源模块、计费系统、通信及控制系统、读卡及授权系统等。快充系统将三相380V工业电直接转成直给动力电池进行充电，充电过程由充电系统的通信模块与BMS进行通信以保证安全。
（2） 充电机充电方式

电池采用不同的充电方法对电池寿命会有不同程度的影响，采用适当的充电方式对延长电池的使用寿命意义重大。常见的车载充电机充电方式有恒压充电、恒流充电、阶段性充电、脉冲充电等。恒压充电，在整个充电过程中充电电压保持不变，充电电流随着充电时间的增加而逐渐减小，当充电电流小于一定值后停止充电。整个充电过程中能耗较小，能有效避免电池过充，控制简单，易于操作。但往往待充电电池的初始电压值较小，导致充电初期的充电电流很大，过大的电流一方面会造成电池极化现象的发生，影响充电速度；另一方面造成电池温度迅速提升，严重时容易烧坏电池，酿成事故。所以在充电开始阶段，需要对充电流值进行限制，让电池保持在一个可接受的电流范围内充电。
恒流充电开始时以恒定的电流为动力电池充电，将要充满时，改用恒定的小电流进行浮充充电，用来充足剩余电量和补偿电池自放电当充电电压达到额定电压时停止充电。恒流充
电避免了恒压充电电流过大的问题，电流始终被限制在电池组可接受的范围内。
阶段性充电根据实际应用情况可以分为两阶段或者三阶段充电。第一阶段为恒流充电，用大电流快速给电池充电，使电池的电压达到一定电压值（根据动力电池组电压设定）；第二阶段为恒压充电，用比恒流小点的电流继续对电池充电，降低电池的产气量；第三阶段为浮充充电，以涓流给电池充电，确保电池能够充满，当控制系统检测充电电流小于一定设定值时，结束充电。阶段性充电结合了恒压与恒流充电方式的优点，有利于减少电池的极化，避免了过充和大电流充电冲击。目前，充电大多采用阶段性充电
恒压充电、恒流充电和阶段性充电的充电电压和电流是连续的，没有给电池足够的休息时间来消除极化现象，极化可以引起电池过热，析气等现象，限制充电速度，严重时影响电池寿命。脉冲充电方式和正负脉冲充电方式采用不连续的充电电流，能有效地减少或消除极化现象的发生，加快充电速度和延缓电池的使用寿命。
脉冲充电方式采用脉冲充电间歇为电池提供充足的休息时间，有利于电池内部的活性物充分反应，有效地减少和消除极化现象的发生，并可以采用较大的电流充电，而不必担心电池过热和析气，能有效提高充电效率、缩短充电时间、延缓电池寿命。正负脉冲充电方式是对脉冲充电方式的改进，整个充电过程中包括正脉冲充电、间歇休息和负脉冲放电。首先进行正脉冲充电，休息一段时间后，再对其进行短暂的负脉冲放电。对电池短暂的负脉冲放电能有效去除极化现象的发生，加快电池内部的电化学反应，降低电池温度，虽然损失了部分电能，但能够使电池以较高的充电电流充电，能有效加快充电速度和提高充电效率，延缓电池寿命。

新能源汽车厂商在实施IATF16949认证时须识别适用法律法规并参考实施。
（3） 车载充电机工作原理与技术要求

按照《电动汽车用传导式车载充电机》的定义车载充电机是指固定安装在电动汽车上，将公共电网的电能变换为车载储能装置所要求的直流电，并给车载储能装置充电的装置。车载充电机由交流输入接口、功率单元、控制单元、直流输出接口等部分组成，

车载充电机主要由功率电路和控制电路组成。功率电路由变压器和功率管组成的DC/DC变换器是其重要组成部分，控制电路核心是控制器，用来实现与BMS的CAN通信，并控制功率电路按照三段式充电曲线给锂电池组充电。当车载充电机接上交流电后，并不是立刻将电能输出给电池，而是通过BMS 电池管理系统首先对电池的状态进行采集分析和判断，进而调整充电机的充电参数。

车载充电机有两大部分，电源部分（主回路）和充电机控制主板。

充电机控制住主板主要是对电源部分进行控制、监测、计量、计算、修正、保护以及与外界网络通信等功能，是车载充电机的“中枢大脑”。源部分主要作用是将220伏交流电转化为300多伏的直流电，电源部分又分为PFC和LLC两部分，实际上我们可以把PFC看作是AC/DC,而把LLC看作是DC/DC。

目前，市场上的乘用车和专用车车载充电机功率主要包括3.3kw和6.6kw，效率集中在93%~95%之间，冷却方式主要包括风冷和水冷，产品防护等级普遍可以达到IP67。客车领域采用“交流快充方式”的40kw、80kw大功率车载充电机。国内部分车载充电机企业已进入国外整车企业供应链。

新能源汽车车载充电机相关参考标准如下，由于标准太大上传占用网站空间影响运行速度故未上传，有需要企业可联系在线客服获得。

SZDBZ 29.1-2010 电动汽车充电系统技术规范 第1部分：通用要求
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特别要注意的是前装在汽车上充电部分才适合做IATF16949认证，不是用于汽车上充电系统不属于IATF16949认证范围内汽车配件主，点击浏览适合IATF16949认证定义的汽车范围