#1 充电桩的工作原理

由三相电网输入交流电，经桥式不可控整流电路变成直流电，经LCR电路滤波后送到高频DC-DC功率变换器，功率变换器经过直直变换输出需要的 直流电压 ，经输出滤波后为电动汽车蓄电池充电。充电可选择定电量、定时间、定金额、自动（充满为止）四种模式。

 

综上，充电桩的工作原理可以总结为利用电源、转化器和输出装置结合在一起，从而将电压从低变高，将高压转换成能提供电力供应的状态，最后实现给电动汽车充电。

#2 充电桩的分类

 

充电桩分为交流充电桩和直流充电桩，前者又叫“慢充”，后者又叫“快充”。

（一)交流充电桩

交流充电桩是固定安装在电动汽车外与电网连接，为电动汽车车载充电机（即固定安装在电动汽车上的充电机）提供交流电源的供电装置。

交流充电桩只提供电力输出，没有充电功能，需连接车载充电机为电动汽车充电。相当于只是起了一个控制电源的作用的。

交流充电按交流充电相数分为单相交流电和 三相交流电 ；按交流充电的功率分别有2KW，3.3KW，7KW，11KW，22KW等交流充电。最常用的为家用单相220V的7KW充电桩。

7KW交流充电桩主要由桩体，LED指示灯板，LCD显示屏，读卡器，辅助电源，主控模块， 继电器 模块，接线排，单相断路器（空气开关），浪涌防护器（防雷器），智能电表，交流接触器，门禁开关，急停开关，充电枪，充电线束等组成。（现阶段单相220V的7KW充电枪均为7孔5颗接触端子，三相380V的22KW等高功率充电枪才会配备7颗满额接触端子。）

 

（二)直流充电桩

直流充电桩是固定安装在电动汽车外，与交流电网连接，可以为非车载电动汽车动力电池提供直流电源的供电装置。直流充电桩的输入电压采用三相四线AC 380 V ±15%，频率50Hz，经内部控制整流，输出为可调直流电，直接为电动汽车的动力电池充电。常见的功率有30KW，60KW，90KW，120KW。

60KW充电桩一般主要由LED指示灯板，LCD显示屏，读卡器， 整流器 （两个30KW），无线网络模块，开关电源，主控板，防反板，电子锁，熔断器，电流表，（A+）空气开关， 漏电断路器 ，防雷器，单相空气开关，分流器，冷却风扇等组成。

 

按安装地点、安装方式、充电枪数又可分为：

 

#3 选购充电桩时应注意的部位

(1)充电桩立柱

落地式充电桩一般需要立柱，桩体结构通常由钢材、铝合金等材料制成，具有较强的耐用性和稳定性。

 

(2)充电模块

充电模块是充电桩的核心部分，包括充电机、控制器、电源等组件。充电机是充电桩的主要部件，负责将电能转化为电动汽车所需的电能。控制器则负责控制充电机的工作状态和充电过程中的各种参数，确保充电过程的安全和稳定。电源则为充电模块提供电能。

 

 

• 1.微处理器模块
  微处理器是交流桩主板的核心组件之一，可以处理来自用户的命令并相应地控制交流桩的运行。这个模块包括中央处理器 (CPU)、存储器、时钟以及其他必要的集成电路。

• 2.通信模块
  交流桩需要和后台服务器以及移动端进行通信，通信模块可以提供种接口，例如以太网、RS485、小区网络等。这个模块主要负责将交流桩的数据传输到后台服务器或移动端，以实现远程监控和管理。

• 3.充电控制模块
  这个模块与交流桩主板上的其它电子元器件连接，以控制整个充电过程。它负责识别车辆型号、确认充电需求，确定合适的充电方式和充电功率，并监控充电过程中的各种参数，如充电电流、电压等等。

• 4.安全保护模块
  在交流桩主板中，安全保护模块负责确保充电过程的安全性和可靠性。它能够检测电池电量、充电过程中的电压和温度等数据，并通过系统控制保证充电过程中车辆和用户的安全。包括漏电保护、过流保护、过压保护等。

 

• 5.传感器模块    
  传感器模块可以收集交流桩主板所在环境的各种数据，例如气温、湿度、可燃气体浓度等等。这些数据可以用于优化交流桩的使用效率，确保整个充电过程的安全性、可靠性和高效性。

(3)显示屏

充电桩的显示屏通常用于显示充电桩的状态、充电进度、充电费用等信息。显示屏的种类和尺寸不同，有些充电桩还配备了触摸屏，方便用户使用，实现人机交互，满足不同类型用户个性化的需求。

 

(4)账务管理模块

账务管理模块根据当前实时电价和已消耗电量等数据计算本次消费金额并收取费用、打印账单。完成账务管理任务需要控制器和嵌入式打印机共同配合。充电桩采取梯形电价政策，控制器计算本次的消费金额并完成收费，打印机与控制器进行通信，控制器将消费信息发送至打印机，打印本次充电的账单详情。

(5)连接线缆与充电枪

连接线缆是充电桩和电动汽车之间的桥梁，负责传输电能和数据。连接线缆的质量和长度直接影响充电效率和安全性。一些高端充电桩还配备了自动卷线器，方便用户使用。

充电枪主要作用连接汽车充电接口给汽车充电。交流桩充电枪按照目前新国标是7个孔。在充电桩上主要包含三部分：充电枪接线座、充电枪和充电枪枪座。

 

 

• 1.充电枪接线座：连接充电桩，固定充电枪线体，充电枪从此接到充电桩壳体。

• 2.充电枪：连接充电桩和汽车充电口给汽车充电。

• 3.充电枪枪座：充电枪在没有充电的情况下的放置处。

以上部位的设计和制造质量直接影响了充电桩的使用寿命和安全性，因此在选购充电桩时，需要注意这些方面的问题。

#4 充电桩工程组成与工程界面

充电桩工程组成一般分为充电桩设备类、电缆桥架类及选配功能类。

（1）充电桩设备类

常用充电桩设备有直流充电桩60kw（落地式双枪）、直流充电桩30kw（落地式单枪）、交流充电桩7kw（壁挂式单枪）、交流充电桩7kw（壁挂式双枪）及交流充电桩7kw（落地式单枪）；

交流充电桩内常配备元器件为漏保开关、交流接触器、充电枪、防雷器、读卡器、电表、辅助电源、4G模块、显示屏；

直流充电桩内常配备元器件为开关、交流接触器、充电枪、防雷器、熔断器、电表、直流接触器、开关电源、直流模块、4G通讯、显示屏。

（2）电缆桥架类

主要为配电箱柜、电力电缆、电气配线、电气配管（KBG管、JDG管、热镀锌钢管）、桥架、弱电（网线、交换机、弱电机柜、光纤收发器等）。

（3）选配功能类

主要为交流式充电桩塑料外壳改为金属外壳、充电枪电缆线长度调整、4G组网通讯、非触控改为触摸屏、后台管理系统（含硬件支持）运行维护更新费用、APP软件（含硬件支持）及显示屏尺寸升级等。

目前根据供电局针对供电产权管理要求，充电桩工程施工范围可拆分如下：

（1）由高压配电室至充电桩配电室、配电室至充电桩分区总箱、分区总箱接至充电桩电表箱，此部分回路中高低压电缆、高低压设备、变压器、配电箱、电表箱的供货及安装由供电单位施工；

（2）充电桩设备及充电桩电表箱后线缆由充电桩厂家施工；

（3）各地产充电桩点位深化出图时间不确定，导致充电桩电表箱至充电桩部分配管现场无法暗配，此部分可根据现场情况划分，由总包施工配管配线或由充电桩厂家明敷管道及穿线施工；

（4）充电桩用桥架，及充电桩配电室内基础接地，沟道等由总包施工。

#5 充电桩成本调研

 

充电桩设备安装价格基本为60-85元/台，设备中直流充电桩的价格远高于交流充电桩，项目A、项目B、项目C以及项目D根据建设时间排序分别是2020年、2020年、2021年及2022年，且由于现在市场上厂家越来越多，品牌选择越来越多,价格逐渐下浮状态，且由于项目D与相关厂家签订集采合同，价格相对更低。