充电桩正变得越来越普及。本文以一体式双枪直流充电桩为例，总结了充电桩的直流电气回路和以控制器为核心的二次回路，介绍了充电桩的云后台服务，简述了电池汽车充电的操作过程，说明了具备功率自动分配功能的双枪直流充电机的六种工作状态。

直流充电桩的主要功能就是将电网的交流电转换成动力电池可以接受的直流电，并具备有人机交互，网络连接，互联互通，后台计费，远程升级，远程遥控等一系列当代大数据特点的功能。

直流充电桩由充电桩之“芯”，充电桩之“核”，充电桩之“云”三大核心技术组成。相对而言,充电桩之“芯”的技术门槛。

直流充电桩电气原理

直流充电系统在电路原理上分为两大部分， 一部分是强电回路，另一部分是二次回路，也称为弱电控制部分。现在市面上直流充电桩的类型有很多，本文以双枪均充、轮充都具备的120kW直流充电桩为例，简要说明其电气原理。 

如图1所示，380V三相动力电源首先经过塑壳断路器和交流接触器，作为桩体内的输入端总断点。由于自然灾害中的直击雷或者感应雷产生的浪涌对电子产品的破坏，所以需要一个防雷器将瞬间的大能量释放到大地，防止雷击带来的破坏。经过导通和保护，380VAC安全电压连接到充电桩之“芯”（充电模块）的输入端。

充电模块可并联工作。例如，一个120kW充电桩如果用15KW模块，总共就需要8个充电模块并联输出才能达到120kW。双枪直流充电桩上有两把充电枪。充电模块分成两组，每组由四个模块组成，两组模块输出分别接到两把充电枪上即可实现“均充”。两组模块分别输出，输出电压可达200-750V，输出电流0-150A。为了保证充电安全，需要在输出回路上连接熔断器和直流接触器。如果充电桩用来作为运营，还需要在输出端加上一个符合入网资质的直流电表。直流电表需要采集电压和电流，所以在输出侧还要接上一个分流器。分流器是为了采集输出电流。

双枪充电桩除了实现均充，还要能实现轮充，也就是“全部充电模块”先同时并联输出给辆车充电; 如果有另外一辆车加入，就将”全部充电模块”分成两组， 分别给两辆车充电。为了实现这种功率的动态分配，需要在两组模块的输出DC+和DC-之间加上两个个拓展接触器。所谓均充和轮充的切换，具体有6种模式，后文将予以说明。

图1  双枪充电桩电气原理图

通过对强电回路的了解，可能会产生几个问题：充电模块什么时候开始工作？接触器什么时候闭合？如何调节输出电压、电流，使之满足电动汽车电池能接受的电压电流范围？这就需要充电桩之“核”作为充电桩的“大脑”来实现相关的连接，控制和调节。

连接A、B枪的CANH，CANL，和车辆电池的BMS（整个充电系统的大脑）进行通信，接受来自BMS的电压、电流请求，下发指令给充电模块。

连接充电模块，接受BMS指令, 控制充电模块的开关机，调节输出电压和电流。

连接4G模通讯，直流电表，刷卡器，显示屏，指示灯，接触器，电子锁，急停按钮，充电枪温度检测线，插枪检测线，等。

在充电过程中，控制器首先会进行插枪检测，通过CC1判断充电枪和车辆接口是否连接，判断连接后锁止电子锁，完成物理连接之后，控制辅助电源的12V/24V给电动汽车BMS供电，然后BMS和充电桩开始信息交互，完成充电握手和充电参数配置，确认电压、电流以及充电环境是否符合，控制器判断充电模块的工作状况，控制充电模块启止，通过接触器辅助触点的反馈及充电需求控制接触器的闭合，通过充电枪的CAN通讯了解BMS的请求电压和电流，再通过调节充电模块的输出的电压和电流以满足电动汽车需求的电压和电流。整个过程中要符合GB/T 27950规定的流程和协议。 

一体式双枪直流充电桩双枪切换模式

一体式双枪直流充电桩有六种工作状况：

1、A枪充电，B枪不充电

当控制器接收到A枪充电指令时，经过检测物理连接-辅源给BMS供电-充电握手-充电信息配置等充电流程后接触器K1、K2、K5 、K6闭合， A组和B组充电模块同时给A枪供电。

2 、B枪充电，A枪不充电

当控制器接收到B枪充电指令时，经过检测物理连接-辅源给BMS供电-充电握手-充电信息配置等充电流程后接触器K3、K4、K5 、K6闭合， A组和B组充电模块同时给B枪供电。

3、 A枪充电时，B枪加入充电

当A枪正在充电时，控制器接收到B枪充电指令，此时B组模块先停止工作，然后K5、K6接触器断开，B枪完成检测物理连接-辅源给BMS供电-充电握手-充电信息配置后K3 、K4闭合，B组模块重新开始工作，实现A、B组模块分别为A、B枪供电。

4 、B枪充电时，A枪加入充电

当B枪正在充电时，控制器接收到A枪充电指令，此时A组模块先停止工作，然后K5、K6接触器断开，对A枪检测物理连接-辅源给BMS供电-充电握手-充电信息配置后K1 、K2闭合，A组模块再重新开始工作，实现A、B组模块分别为A、B枪供电。

5、A、B枪同时充电时，A枪先结束充电

当A、B枪同时在工作时，控制器接收到A枪停止充电时，此时A组模块先停止工作，接着K1 、K2关断，再闭合K5、K6，之后A组模块再重新开始工作，A、B组模块一同为B枪供电。

6、 A、B枪同时充电时，B枪先结束充电

当A、B枪同时在工作时，控制器接收到B枪停止充电时，此时B组模块先停止工作，接着K3 、K4关断，再闭合K5、K6，之后B组模块再重新开始工作，A、B组模块一同为B枪供电。