高压充电功能描述

系统布置图前智能动力单元（F_IPU）后IPU到前IPU&前电机高压线束总成直流充电插座总成后智能动力单元 (R_IPU)后电驱系统直流充电功能说明

直流充电插座

接口定义：

A+/A-：充电装置提供给车辆的一个低压12V电源，负责对车辆相关控制器进行唤醒。

S+/S-: 充电通讯CAN_H和CAN_L，车辆与充电桩之间的数据通讯线。

CC1：充电桩端识别充电枪与充电口连接状态。

CC2：车辆端识别充电枪与充电口连接状态。

DC+/DC-：直流电正负极，通过这两个端口给车辆充电。

PE：车身接地线。

直流充电插座位于车辆左侧后部翼子板上。一端可接直流充电枪，另一端通过高压线束连接至后智能动力单元 (R_IPU)，并充电至动力电池包，直流充电插座通过高压导线上的支架固定到车身上。直流充电插座属于车辆高压元件，贴有高压警示标签，防护等级为IP54，当直流充电插座与插头连接后，防护等级达到IP55。直流充电插座采用GB/T 20234标准插口，内部具有接地触头，当插座与插头连接时，触头最先接通，断开时，触头最后断开，以确保充电插拔过程中的高压安全。直流充电插座具备防触电保护措施，当充电插头插入充电插座时，控制导引端子晚于DC+端子及DC-端子连接，当拔出充电插头时，控制导引端子早于DC+端子及DC-端子断开。直流充电插座内部具备 NTC(负温度系数)传感器，用来侦测充电过程中的温度变化。

Zone_R(后区域控制器)

判定充电模式；计算预充电压；控制车辆上电和下电；实现直流充电器与BMS之间的信息交互；执行充电过程中故障诊断；控制车辆处于禁止驾驶状态；

BMS(电池管理系统)

计算充电电压和电流需求判断充电是否完成执行充电过程中故障诊断

后智能动力单元 (R_IPU)

电子锁状态直充过程中Busbar温度上报及故障上报

后电驱动系统(PEU_R)

执行升压充电电气动作和Zone_R（后区域控制器）进行信号交互直流充电流程

直流充电流程图

直流充电控制图

物理连接确认：

当充电枪和直流充电插座连接时， Zone_R（后区域控制器）检测快充插头与车辆连接状态的识别信号。当CC1、CC2针脚确认充电枪和充电口连接到位后，就认为充电桩和车辆可靠连接，锁止电子锁。

低压辅助上电：

当直流充电插头接入车辆后， Zone_R（后区域控制器）接收充电口A+/CC2信号被唤醒。

Zone_R（后区域控制器）控制挡位切 为P挡，并发送直流充电模式信号唤醒BMS（电池管理系统）、FPEU(前逆变器)、RPEU(后逆变器)、IPUR（后智能电源单元）。

充电握手阶段：

充电桩通过Zone_R发送握手报文CHM给BMS，并将充电协议版本告知BMS，BMS也发送握手报文BHM给充电桩，并告知车辆最高允许充电的电压。

握手成功后充电桩进行自检做绝缘检测，检查是否漏电，自检完成后发送CRM辨识报文给BMS，BMS收到充电桩的报文后会发送通信协议、车辆电池类型、电池额定电压、额定容量、电池生产日期、车辆VIN码等BRM辨识报文给充电桩。充电桩收到这些信息后进行分析是否同意充电。

参数配置阶段：

参数交互：BMS通过BCP报文发送更完整的电池参数给充电桩，包括充电电压、最大充电电流、最高允许充电温度、当前电量、当前总压。同时充电桩通过Zone_R给BMS发送充电桩最大充电能力报文CML（最高输出电压、最低输出电压、最大输出电流、最小输出电流）。

绝缘交互：BMS通过Zone_R给充电机发送准备就绪报文BRO后，闭合快充高压继电器K5/K6，并开启绝缘检测。检测完成后发送BRO报文给充电机，告知充电机已准备好充电。当充电机收到BMS发送的BRO报文后就发送充电就绪报文CRO给BMS，然后闭合充电机高压继电器K1/K2，闭合后再发CRO给BMS，告知BMS也已准备好充电。

预充交互：Zone_R（后区域控制器）判断充电桩电压＜电池包最大电压时，将会控制RPEU(后逆变器)开始预充，利用逆变器实现升压，简称Boost Charge，升压电路如下图：

Boost升压电路原理就是利用IGBT配合电感电容形成一个蹊跷板装置，抬升输出端的电压。PEU通过闭合K2继电器及控制S1~S6三相桥臂导通和关断实现对电感Ls的预充，当电感电压达到使能/目标值，预充完成。预充完成后Zone_RE（后区域控制器）控制闭合boost负极继电器K4，闭合正极继电器K1，使充电桩和电感电压叠加，达到目标电压充电输出给电池包供电；随着时间推移，电感储能会消耗，电压会降低。所以在电路中增加另外的储能元件电容C1/C2,当电源向电池包充电时，同时也会为电容充电，当电感需要充电，中断供电时，电容会继续向负载供电，电感和电容两个储能元件交替储能、接续供电，就可以实现连续的高压输出，保证电池包充电的正常运转。

Zone_R（后区域控制器）识别出以下条件都满足时，可以准备充电：

充电枪已连接车速<3~5kph挡位是P挡车辆状态≠软件刷新BMS准备就绪升压模式下PEUR无故障直流充电口温度<90℃直流充电桩无停止请求无高压互锁/绝缘/碰撞故障识别到车钥匙，整车处于解锁状态目前电量<最大充电量电子锁上锁

充电阶段：

BMS通过Zone_R给充电桩实时发送BCL报文(请求充电电压、请求充电电流、充电模式)。以及BCS报文（BMS测量电池总压、测量充电电流、当前电量SOC、剩余充电时间）。整车充电过程中，BMS还会给充电机发送其它状态信息BSM（温度、过压、过流、过温、绝缘等信息）。

充电桩根据BMS发送的BCL报文请求电压电流信息进行调整 输出并向BMS发送CCS充电状态报文（包含输出电压、输出电流、累计充电时间和允许充电命令）。

充电结束阶段：

充电过程中当BMS检测到满充或故障需要停止充电，Zone_R向充电桩发送BST报文（停止充电原因），充电桩收到BST报文后停止输出。

同理，充电过程中，充电机需要中止充电时需要向Zone_R发送CST报文（停止充电原因），BMS收到Zone_RE报文后退出充电流程。

充电结束后BMS和充电桩发送各自充电过程中的统计数据给Zone_R，BMS发送BSD报文，内容为当前电池的电压、温度、电量SOC；充电桩发送CSD报文。内容为累计充电时间、充电电量、充电机编号。

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