电动汽车整车充电机
使用说明书
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许继电动汽车充电站事业部
1. 概述
电动汽车整车充电机可以用来为纯电动汽车充电，蓄电池不用从车上拆卸下来，充电快捷方便。充电机可与电动车上的电池进行通讯，按照电池的信息，自动、快速、安全地完成充电，无需人在旁边看守和手动操作。
充电机主要由交直流功率变换和直流输出控制两部分组成，按组合形式分为一体式和分体式两种。
一体式充电机指交直流功率变换和直流输出控制两部分组合为一体的形式，适用于室外安装使用。
分体式充电机指交直流功率变换和直流输出控制两部分分立为两个单体的形式，它们之间通过电缆连接组成一套完整的充电机。分体式充电机中完成交直流功率变换的部分称为整流器柜，一般采用标准机柜形式提供，适用于室内安装；分体式充电机中完成直流输出控制的部分称为直流充电桩，提供用户交互界面和直流输出接口，在室外安装使用。
2．使用环境条件
1) 工作温度：－10℃～＋40℃（室内）；－20℃～＋50℃（室外）。 2) 相对湿度：5％～95％。
-可编辑修改-
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3) 海拔高度：≤2000米。
特殊地区使用时，根据当地的环境条件确定。如西北与东北地区的室外工作温度满足－30℃～＋50℃。
3．规格型号
充电机系统由充电功率模块、充电监控模块和保护开关、接触器、用户终端设备等组成，其型号规格定义如下。
ZCD 10 - □/□
标称输出电压（单位：V，指最高输出电压） 额定输出电流（单位：A） 产品系列号 智能充电机
产品系列号定义如下：
11――指充电机由ZCD11系列充电模块和ZCDK-11监控模块构成； 12――指充电机由ZCD12系列充电模块和ZCDK-12监控模块构成。
-可编辑修改-
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4．技术参数
1) 输入电压：三相五线；电压范围380VAC±20%；频率50HZ±2% 2) 输入功率因数：≥0.94。
3) 输入谐波电流总畸变率：≤27％。
4) 额定输出功率：N×10kW（N=1、2、3......）。
5) 输出电压范围：100～200V；200～400V；250～500V；350～700V。 6) 输出电压误差：不超过±1％。
7) 输出电流误差：在设定的输出直流电流≥30A时，不超过±1％；在设定
的输出直流电流＜30A时，不超过±0.3A。 8) 输出稳流精度：不超过±1％。 9) 输出稳压精度：不超过±0.5％。 10) 输出纹波系数：≤0.5％。 11) 均流不平衡度：不超过±5％。 12) 满载工作效率：≥92％。 13) 满载工作噪声：≤60dB。 14) 智能电能表准确度等级：1级。
15) 连接器动力线触头：DC400V/750V，125A、250A、400A。 16) 连接器控制线触头：DC36V，5A。 17) 连接器机械操作寿命：≥10000次。
-可编辑修改-
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18) 平均故障间隔时间：MTBF≥20000h。
19) 充电柜外形尺寸：高2260mm，宽800mm，深600（800）mm。 20) 充电桩外形尺寸：高1520mm，宽450mm，深335mm。
5．充电机功能
5.1 电池适应能力
充电机能够对下述电池中的一种或多种充电：锂离子蓄电池、镍氢蓄电池和铅酸蓄电池。充电机控制器能自动识别并选择相应的充电程序和管理参数，具有为电动汽车动力电池系统安全、自动充满电的能力。 5.2 充电方式设定
充电机的充电设定方式可以分为手动设定方式和自动设定方式两种： 1) 手动设定方式
通过专业操作人员设置充电方式、充电电压、充电电流等参数，当充电机与电动汽车连接正常时，充电机根据设定参数执行相应操作，完成充电过程。
手动设定方式下，充电机与电池管理系统（BMS）无数据交换，BMS不对充电机作任何控制，适用于充电机调试状态，或无BMS管理状态下应急对电动汽车充电。 2) 自动设定方式
充电过程中，充电机控制器依据电池管理系统（BMS）提供的数据，自动动态调节充电电流和电压参数，执行相应的动作，完成充电过程。
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5.3 通信管理功能
充电机的智能控制器不但是充电机的控制中心，而且是通信枢纽，实现下述通信管理功能：
a） 具备高速CAN网络与电动汽车BMS通信，用于判断电动汽车动力电池类型；获得动力电池系统参数，充电前和充电过程中动力电池的电压、电流、温度等状态数据，完成充电机的充电控制。
b） 通过RS485网络与智能电能表通信，获取电能计量信息，完成充电计费与充电过程的联动控制。
c）通过RS485网络与高频充电模块通信，获取充电模块状态和运行信息，完成充电模块状态监测与充电过程的联动控制。
d） 通过RS485网络与智能变送器通信，获取充电机的输出电压和电流信息，完成充电输出数据监测与充电过程的联动控制。
e） 通过高速CAN网络将电能计量、充电机工作信息传送给用户终端（UT），获取并执行UT上送的控制命令。
f） 通过高速CAN网络或工业以太网与充电站后台监控系统交换数据，上传充电机和动力电池的工作状态和运行信息，获取并执行后台下发的启动或停止充电控制命令。
5.4 人机交互功能
1、充电机人机交互界面： a） 显示输出功能
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充电机具有LCD显示器，显示下列信息： 充电方式、充电电流、充电电压、充电时间； 在手动设定过程中显示人工输入信息； 在出现故障时显示相应的提示信息。
可根据充电站的建设需要选择显示：电池电压、电池温度、荷电状态等。 充电机具有LED信号灯，指示下列状态： 绿色信号灯指示充电机“待机”状态； 红色信号灯指示充电机“充电”状态； 黄色信号灯指示充电机“充满”状态。 b） 手动输入功能
充电机具有实现外部手动控制的输入设备即触摸屏，以便对充电机参数进行设定，或对充电机进行启动或停止控制。
2、用户终端（UT）人机交互界面： a）
配置彩色触摸液晶显示屏，充电计费方式可设置按电量、按金额、
按时间和充满为止；充电启动方式可选择立即充电和预约充电；充电过程中实时显示充电方式、时间、电量及计费信息。 b）
设置射频读卡器，支持IC卡付费方式，刷卡的交易流程如图5-1所
示，按照“预扣费与实结账”相结合的方式。
c）直流充电桩设置有运行状态指示发光条，绿色常亮指示充电机“待机”状态，红色常亮指示充电机“充电”状态，黄色常亮指示充电机“充满”状态，黄色闪烁时指示充电机“异常”状态。
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开始读IC卡信息调用身份识别子程序插入IC卡提示重新刷卡用户确认YESN0无效返回未结帐记录NO插连接器YES结算电费提示连接动作定时循环识别NO连接超时YES连接确认YESNO调用充电模式选择子程序设置充电模式提示重新设置根据充电模式计算充电金额与卡上结存金额比较为判据充电模式确认YES发出充电指令NO无效返回NO定时循环识别加电超时根据充电机加电状态标识为判据加电确认YES调用电量数据读入子程序扣除预售金额进入充电状态YES设备故障N0进入充电状态后提示取回IC卡根据充电模式、充电电量、充电金额、充电机状态、连接器状态和人工干预为判据充电结束YES调用电量结算收费子程序结算电费N0显示充电状态信息提示插入IC卡结帐定时循环识别NO读卡超时YES记录未结帐户读卡确认YES拔连接器N0结束
图5-1直流充电桩刷卡交易流程图
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5.5 安全保护功能
a） 充电机交流输入配置断路器，具备输入侧的过流保护和短路保护功
能。 b）
充电机交流输入配置C和D两级防雷器，具备防感应雷、防静电、
防操作过电压的保护功能。
c）充电机具备交流输入的过压、欠压和缺相保护功能。 d）
充电机直流输出配置断路器，具备输出侧的过流保护和短路保护功
能。 e）
充电机具备软启动功能，防止直流冲击电流输出。
f） 充电机具备急停按钮，能快速切断充电模块电源和分断直流输出开关。 g）
充电机能自动判断充电连接器、充电电缆是否正确连接。当充电机
与电动汽车正确连接后，充电机才能允许启动充电过程；当充电机检测到与电动汽车连接不正常时，立即停止充电。 h）
在充电过程中，充电机能自动监测各设备的运行和通信状态是否正
常，当设备出现异常时，立即停止充电。
i） 在充电过程中，充电机能自动根据BMS发送的电池状态和运行信息动态调整充电电流和电压，保证动力电池的温度、充电电压和电流不超过允许值。
j） 充电机具备充电限制功能，能根据BMS发送的电池信息，自动选择并限制最大充电电压、充电电流、充电时间和充电电量，保证充电过程的
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电池不会出现过充。 k）充电机具备阻燃功能。
6 整车充电机系统原理
点动汽车整车充电机由充电功率模块、充电监控模块和保护开关、接触器、用户终端设备等组成，各部分的连接关系如下图6-1
至充电站后台监控系统以太网C1C2-AMCAN1RJ45A8A9A10+5V～GND+12VAGND-12V24V+－24V-充电机智能控制器B16-KMDI01DI02DI03B8加电状态确认-FV1输入防雷器失效-QF输入断路器跳闸B9B10LA1NA2D1K1D2D3K2D4D5K3D6D7K4D8PEA4COM1C7C8COM2C9C10A6A7COM3C11C12CAN2C5C62-GN待机-RD充电-YE充满-KC加电-X2LNS1S2L1L2L31234-X31-X1123412-X2345678CAN通信线H S+CAN通信线L S-CAN通信屏蔽线连接确认线 CC辅助电源线 A+辅助电源线 A--QA1-AU1L+L-～－...-QAn-BIABP+P--BVABP+P--KC-Q1-QF2-Q2-KM-AUn～－-F5直流充电桩充电接口连接器V-I-I+V+-RS-XT1输入火线 A1输入火线 B输入火线 C输入零线 N保护地 PE-F1-F2234-QF-T1-T2-T3-FV2-F4...-XT2123-XT-QSL+L-PE直流动力线 DC+直流动力线 DC-保护地线 PE-QF1-FV1-F318234-X1-PJ567-X1WhRS485用电采集终端
图6-1 整车充电机系统图
7 充电机屏体
7.1 屏体组成
如下图7-1为典型的150A/700V中型充电机屏体组成图
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DC-1P60DC-1PZCD12-150A/700V 充电机屏标字代 号标 字 内 容整流器电压整流器电流充电机充电指示灯充电机待机指示灯充电机充完指示灯直流监控装置整流模块交流进线开关PVAU1AU2AU3AU42200PVRDGNYEPAPARDGNYEAMAU1～AU10QFAMAU5AU6注：屏底座示意图AU7AU8AU9AU10后后前门QF预留电缆孔注:3面100KW直流充电柜按相同设计注:屏深为800mm12267-1，2，3800前前地脚安装孔
图7-1 充电机屏
说明：不同容量和型号的充电机屏，
上面的整流模块单元AU*数量、型号可能不一样。
整流模块单元AU、直流监控装置AM、交流进线开关QF放置位置可能
不一样。
门楣上的铭牌可能不一样。
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序号12345678910111213141516171819202122***A/***V 充电机明细代 号名 称PV智能变送仪表PA智能变送仪表AM微机直流监控装置AU*高频开关整流模块Q1监控电源开关QF交流进线开关交流接触器KMQ2接触器控制开关QF1防雷器保护开关FVC避雷器QU*RSFVDKCRDGNYEPJTAa~cRCQF2端子整流模块输入开关分流器避雷器中间继电器充电机充电指示灯充电机待机指示灯充电机充完指示灯电度表电流互感器阻容吸收模块直流桩进线开关UTD300
7.2 充电机屏体端子接线图
充电机屏体与外部的接线端子及定义如下图7-2：
XT1X212345UK10NQF1U1QF2V2QF3W3N4N4至交流380V电源至中型直流充电桩至中型直流充电桩LNS1S2QF2QF2Q2KCUTD-300X312345678910CAN2-HCAN2-LAMAMAMCAN1-HCAN1-LAMXT2L-2-2L+1+1至公用测控屏用电采集终端 DATA+ DATA-PJPJ图7-2 充电机屏体接线图
充电机屏体与外部的接线有：与电网的交流进线、与直流充电桩之间的功率、信号连接线、与电表的信号采集线。
UTD-300至直流充电桩
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8．ZCD12充电功率模块
8.1 概述
ZCD12整车充电模块，是针对纯电动汽车而专门研发设计的新型智能充电模块。该系列产品采用高频软开关变换技术，具有效率高、保护功能齐全和可靠性高的优点；同时，采用模块化的结构和先进的并联均流技术，可实现不同电流等级的充电机的配置，广泛适用于不同容量的电动车充电的场合，满足不同用户的需求。 8.2 型号说明
ZCD 12- □□ □□□
额定直流电压（伏） 额定直流电流（安） 系列编号 直流充电模块
ZCD12系列整车充电模块共有如下规格：
ZCD12-50200：输出额定直流电压为200V，额定直流电流为50A ZCD12-25400：输出额定直流电压为400V，额定直流电流为25A ZCD12-20500：输出额定直流电压为500V，额定直流电流为20A ZCD12-15700：输出额定直流电压为700V，额定直流电流为15A 8.3 产品外形 8.3.1 产品外形结构
ZCD12系列充电模块外形结构如图8-1所示。
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图8-1 ZCD12系列产品外形
8.3.2 产品重量
ZCD12系列充电模块整机重量不大于25Kg。 8.3.3 端子功能定义
ZCD12系列充电模块的端子功能定义见表8-1。
表8-1 端子功能定义
代 号 功 能 -可编辑修改-
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+ - U V W PE A B CS 8.4 主要功能和特点 8.4.1 稳压、限流运行功能
输出正极 输出负极 交流输入A相端 交流输入B相端 交流输入C相端 大地 RS485通讯A端 RS485通讯B端 均流端 模块能以设定的电压值和限流值长期对电池组充电并带负载运行。当输出电流大于限流值时模块自动进入稳流运行状态，输出电流小于限流值时模块自动进入稳压运行状态。
8.4.2 输出电压、输出电流本机调节功能
同时按下“▲”，“▼”两键一次，进入“H-1”界面，调节“▲”或“▼”可设定模块输出的直流电压值,按“V/A”确定后有效；同时按下“▲”，“▼”两键两次，进入“H-2”界面，调节“▲”或“▼”可调节该整流模块最大限流点, 按“V/A”确定后有效。 8.4.3 具有LED显示功能
单按面板上的“V/A” 键，显示模块当前输出的电压、电流值。 8.4.4 并机功能
多台同型号的模块可以并联运行并自动均流。若其中某台故障时可自动退出，且不影响其它模块的正常运行。 8.4.5热插拔功能
并联工作在机架上的多台充电模块，在不停电状态下，可以任意插拔其中任一台模块使其接入或脱离系统，而不影响其他模块的正常工作。
-可编辑修改-
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8.4.6散热方式
独立风道的智能风冷。 8.4.7 保护及报警功能 输入保护
若充电模块的交流输入电源出现过、欠压时，模块即刻停机，无输出电压，面板上“保护ALM”黄灯亮。当交流输入电源恢复正常后，面板上“保护ALM”黄灯灭，模块自动启动，正常运行。 过流保护
无论何种原因引起过流，充电模块都将保护停机，面板上“保护ALM”黄灯亮。过一段时间后，可自动启动，进入正常运行。多台模块在并机运行时，若输出有短路或有突加大的负载情况下，模块可能会出现过流保护，并再启动工作于限流状态，此种现象属正常。 短路保护
充电模块内部设有输出短路回缩限流功能，模块短路时输出电流降低到小于4A，可承受连续短路而不损坏模块。 过温保护
当充电模块中的散热器温度超过75℃时，模块将自动停机，面板上“保护ALM”黄灯亮。温度降低至正常后，整流模块会自动启动，进入正常运行。 输出过压保护
充电模块的直流输出电压大于设定的直流输出过压保护值时，模块停机；面板上“故障FAULT”红灯亮，无直流输出电压；并重新启动，如输出电压恢复正常，模块即刻正常运行；若模块三次连续出现输出过压报警，模块将被锁定无输出，需输入掉电才能重起。 报警及显示
整流模块设有各种报警指示，各种报警也可通过RS485通讯口上传到上层监控装置。
说明：若某整流模块处于保护动作状态下，此时该整流模块的均流和外控功能将自动退出。即该故障模块不影响其余整流模块的正常均流运行。
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8.5 工作原理
ZCD12系列充电模块采用全桥移相软开关技术，其工作原理是：四个主功率开关管的驱动脉冲为占空比不变（D=50%）的固定频率脉冲。其中一个桥臂功率开关管的驱动脉冲的相位固定不变，另一个桥臂功率开关管的驱动脉冲的相位是可调的。通过调节该桥臂功率开关管的驱动脉冲的相位，即调节对角桥臂功率开关管在该周期内同时导通时间，来调节直流输出电压。在对角桥臂功率开关管在该周期内同时导通时，全桥逆变部分对后一级输出功率。在全桥逆变电路内部存在环流，该环流创造了功率开关管的零电压、零电流开关条件，实现了整个模块的软开关。从而极大地减少了功率开关管的电压、电流应力和损耗。极大地减少了功率开关管在开关状态下产生的EMI噪声。进而提高了整机的可靠性、使用寿命和效率。
ZCD12系列充电模块原理框图如图8-2所示。
AC输入EMI滤波全桥整流全桥移相变压器全桥整流LC 滤波DC输出PWM 控制电路电压、电流采样RS485 通讯电路均流电路LED显示 电压、电流设定
图8-2 ZCD12系列充电模块的原理框图
8.6 技术参数
ZCD12系列充电模块的技术参数如表8-2所示。
表8-2 ZCD12系列充电模块的技术参数
产品型号 参数 输入电压 三相AC380V±20% ZCD12-50200 ZCD12-25400 ZCD12-20500 ZCD12-15700 -可编辑修改-
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电网频率 输入过压保护值 输入欠压保护值 功率因数 效率 音响噪声 纹波系数 稳流精度 稳压精度 最大输入功率 输出电压 最大输出电流 输出过压保护值 限流值设定范围 50Hz±2％ 460V±5 315V±5 0.94 0.92 ＜55dB ≤0.5％ ≤0.5％ ≤0.5％ 11.4kW DC100-200 V DC200-400 V DC250-500 V DC350-700 V 50A 25A 20A 15A 210V±5 410V±5 510V±5 710V±5 10A~50A 5A~25A
4A~20A 3A~15A -可编辑修改-
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8.7 使用说明 8.7.1 安装及接线
ZCD12系列充电模块一般组屏放置，可并排放亦可多层叠放；外部接线端子按8.3.3节所示。若多台并联直流侧连线应尽量短且负极线一样长，接线方式如图8-3 。
图8-3 ZCD12系列充电模块的接线方式
8.7.2调试
确认连线正确后即可送上交流电，整流模块将启动，按照8.4.2节所描述的方法可设定及改变整流器模块的输出电压。 8.7.3 正常使用
如系统无监控装置，则充电模块以面板设定电压值、限流值稳压限流运行。如有监控装置，则按监控装置设定的电压值、限流值稳压限流运行。 8.7.4 模块地址设定
打开模块的前面板，可以看到一个6键的拨码开关，用来设定模块地址：
ONDIP123456
-可编辑修改-
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“1”为自动、手动设置位；“2、3、4、5、6”为本模块地址设定位。“1”拨到上面为手动，拨到下面为自动。“6”为地址最低位“2”为地址最高位，地址位拨到上面为1，拨到下面为0。地址拨码的位置与模块实际地址对应关系如表8-3所示。
表8-3 模块地址设定
拨码位置 2 模块地址 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 1A 1B 1C 1D 1E 不可用 20 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 -可编辑修改-
3 4 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 5 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 6 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 。
21 22 23 24 25 26 27 28 29 2A 2B 2C 2D 2E 不可用
8.8 运输、贮存 8.8.1 运输
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 产品出厂已打好包装，在运输时，应避免强烈的撞击和颠簸，避免将产品的外包装损坏。 8.8.2 贮存
产品应放置在环境温度为-25℃～+70℃，相对湿度不大于90％，周围空气中不含有酸性、碱性或其它腐蚀性气体及爆炸性气体，同时防雨、防雪的室内。 8.9 开箱及检查
设备运到安装地点后，要小心开箱，按装箱单检查图纸资料和备品备件是否
-可编辑修改-
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齐全，外形是否有异样等，并做好登记。 8.10 随机文件及附件
产品说明书 1份 合格证明书 1份
9. ZCZ10-P直流充电桩
9.1 概述
ZCZ10-P直流充电桩的系统简单，占地面积小，安装于电动汽车充电站、公共停车场、住宅小区停车场、大型商厦停车场等场所，可为电动汽车提供直流电能，使用操作简便，是大中小型电动汽车主要的充电设备。 9.2 环境条件 9.2.1 环境温度
正常工作环境温度-20℃～+50℃，存储温度-40℃～+70℃ 9.2.2 海拔高度 ≤2000m 9.2.3 相对温度
5％～95％，无凝结。 9.3 型号说明 ZCZ 10 - P –□A / □V 额定电压（400V、500V） 额定电流（100A,200A,400A）
人机界面代号（触摸屏） 产品系列号（11） 直流充电桩
-可编辑修改-
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产品系列号定义如下：
11――指一桩一充落地式充电桩； 9.4 外形结构与接口 9.4.1 充电桩尺寸
落地式充电桩结构尺寸：5.7寸液晶屏，高1520mm，宽450mm，深335mm。 9.4.2 充电桩外形图
12269-1，2，3
图9-1 充电桩外形图
9.4.3 充电桩与外部接线、安装固定方式 充电桩与外部接线定义如下图9-2
-可编辑修改-
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至直流充电柜X2至充电插座UK6NCAN-HCAN-LCAN-HCAN-LCAN-PCC24V+24V-12345678XTXTXTXTXTXTAMAMAMAMX1UK6NSASAQAS1S2LK2APAP至直流充电柜L-至直流充电柜L+QAN至直流充电柜
图9-2 ZCZ10充电桩与外部接线图
充电桩需要安装固定在水泥石台上，安装尺寸如下图9-3所示：
图9-3 ZCZ10充电桩安装图
9.5 充电桩的构成和电气原理 充电桩主回路包括输入断路器、输出控制接触器和充电接口连接器；二次回
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路包括“启停”控制继电器、“急停”按钮、运行状态指示灯、充电桩智能控制器、读卡器和人机交互界面。其中触摸屏人机交互界面与IC卡读卡器统称为用户终端设备（UT）。
主电路输入断路器具备过载、短路和漏电保护功能；输出接触器控制电源的通断；连接器提供与电动汽车连接的充电接口，具备锁紧装置和防误操作功能。
二次电路提供“启停”控制与“急停”操作；信号灯提供“待机”、“充电”与“充满”状态指示；通过充电机屏内的三相交流智能电能表进行交流充电计量；用户终端则提供刷卡计费、充电方式设置与启停控制操作。 9.6 功能特点 直流输入配置漏电保护开关，具备输出侧的过载保护、短路保护和漏电保护
功能。
直流输入配置D级防雷器，具备防感应雷、防操作过电压的保护功能。 配置彩色触摸屏人机操作界面，充电计费方式可设置按电量、按金额和按时
间；充电启动方式可选择立即充电和预约充电；充电过程中实时显示充电方式、时间、电量及计费信息。
具有运行状态指示发光条，绿灯常亮指示充电桩“待机”状态；红灯常亮指
示充电桩“充电”状态；黄灯常亮指示充电桩“充满”状态，黄灯闪烁指示充电桩“故障”状态，包括联锁失败、断路器跳闸（过载保护、短路保护或漏电保护）。
具有射频读卡器，支持IC卡付费方式，按照“预扣费与实结账”相结合的
方式。
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充电桩具有急停按钮开关，能快速切断输出电源。
充电桩具备对外通信功能，通过CAN、以太网或GPRS/CDMA无线网络将
用户信息、设备状态信息上传给后台监控系统，获取并执行后台监控系统的控制命令。
充电接口连接器具有锁紧装置用于防止连接时意外断开，并具备防误操作功
能。 9.7 技术指标 额定直流工作电压：200V、400V、500V、700V。 典型直流工作电流：100A、200A、400A。 剩余电流保护额定动作电流：30mA。 剩余电流保护额定动作时间：≤0.1s。 连接器动力线触头：DC700V，400A。 连接器控制线触头：DC30V，2A。 连接器机械操作寿命：≥10000次。 平均故障间隔时间：MTBF≥8760h。 9.8 充电状态指示灯
绿色常亮：正常待机，提供充电服务 红色常亮：正在充电，严禁拔电缆插头 黄色常亮：充电结束，允许把电缆插头 黄色闪烁：设备异常，暂停充电服务。 -可编辑修改-
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9.9 人机操作
注意：在用户刷卡后，页面跳转到立即充电和预约充电选择页面时起，至充电设置完成提示用户取卡为止，在充电信息页面用户刷卡后，至充电结束提示用户取卡，用户射频卡均需要在读卡器读卡范围内，不能取走，否则程序会自动返回欢迎使用页面或充电信息页面。 9.9.1 “欢迎使用”页面
充电桩上电后，自动检查外部设备通讯状况和直流电源输入，若正常则用户可由该页面刷卡后进入”充电方式”页面。 在该页面，点击屏幕左上方区域，输入用户维护密码，即可进入密码修改和系统定值设置选择菜单。 9.9.2 “充电方式”页面
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用户刷卡后，控制器读取用户卡号和卡上余额，自动从”欢迎使用”页面跳转至该页面。 在该页面下，用户通过点击触摸屏相应的区域，选择”立即充电”按钮，”预约充电”按钮或”返回”按钮，进行相应的操作。 若用户选择”立即充电”，则会进入选择充电方式菜单；若用户选择”预约充电”，则会进入设置预约充电设置页面。 用户在该页下选择”返回”按键，则会自动退回到”欢迎使用”页面。 在该页面下，会显示用户充电插头连接状态。若充电插头未连接，则无法进入下一步操作页面。 9.9.3 “预约充电设置”页面
用户选择”预约充电”后，会自动跳转到该页面。 用户在该页面，点击触摸屏相应区域，选择设置启动时间，返回上级菜单或进入下一步。 用户在该页面设置的时间，为24小时制，在充电桩运行正常状态下，到达该时间，充电桩会自动启动充电。 -可编辑修改-
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9.9.4 “选择充电方式”菜单
用户选择立即充电或设置完预约充电时间后，会自动进入该页面。 选择按金额充，会进入充电消费金额设置页面。按金额充，允许用户指定消费的金额。 选择按时间充，会进入充电消费时间设置页面。按时间充，允许用户指定消费的时间。 选择按电量充，会进入充电消费电量设置页面。按电量充，允许用户指定消费的电量。 选择自动充满，会直接进入充电模式确认页面。自动充满，充电桩自动判断用户充电是否完成。 选择返回按键，会返回上级菜单。 9.9.5 “设置充电金额”页面
用户选择按金额充后，会自动进入该页面。 在该页面下，用户可以设置充电消费金额；若设置的充电金额大于卡内余额，则设置的充电金额会自动设置为卡内余额。 用户选择返回按钮，会退回到上级菜单。 -可编辑修改-
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用户选择下一步按钮，会进入充电模式确认页面。 9.9.6 “设置充电时间”页面
用户选择按时间充后，会自动进入该页面。 在该页面下，用户可以设置充电消费时间，最大的消费时间不大于23小时59分。用户在设置充电时间后，充电桩会自动按照预设的时间与金额换算关系，进行金额换算。 用户选择返回按钮，会退回到上级菜单。 用户选择下一步按钮，会进入充电模式确认页面。 9.9.7 “设置充电电量”页面
用户选择按电量充后，会自动进入该页面。 在该页面下，用户可以设置充电消费电量。用户在设置充电电量后，充电桩会自动按照预设的充电费率，进行金额换算。 用户选择返回按钮，会退回到上级菜单。 -可编辑修改-
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用户选择下一步按钮，会进入充电模式确认页面。 9.9.8 “充电模式确认”页面
用户设置完成充电模式后，会自动进入该页面。 在该页面下，会自动按照用户设置的充电模式，显示对应的消费信息。 用户选择返回，则直接返回上级菜单。选择确认，则会自动进入设置完成页面，提示用户取卡。 9.9.9 “设置完成”页面
用户若使用立即充电，则在该页面下，充电桩会完成启动充电，扣费，关闭用户卡片等操作，之后提示用户取卡。若启动充电失败，则会提示用户启动充电失败原因，在当前页面超时后，返回”欢迎使用页面”。 用户若使用预约充电模式，则在该页面下，充电桩会自动完成，扣费，关闭用户卡片等操作，自后提示用户取卡。 -可编辑修改-
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9.9.10 “充电信息”页面
在成功启动充电后，充电桩会自动显示该页面。 在该页面下，会显示用户启动充电时间，充电电压和充电电流，充电电量和消费金额等信息。 若用户需要进行停充操作，可以再次插卡进行操作。充电桩在该页面下会自动检测用户卡片是否为充电中使用的卡片，以避免他人使用。 9.9.11 “充电停止”页面
使用该充电桩进行充电的用户刷卡后，经过控制器确认，即可进入该页面。 选择返回，则会返回到充电信息页面。 选择终止充电，则会进入充电结束页面。 -可编辑修改-
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9.9.12 “充电停止”页面
用户选择停止充电后，会自动进入该页面。充电桩在该页面下，会自动完成，扣费确认，关闭用户卡片等操作，并提示用户取卡并且拔出连接其插头。 该页面显示超时后，会自动返回欢迎使用页面。 9.10 使用注意事项 通电前检查 检查装置有无插件松动、机械损坏及连线被扯断现象。 检查装置各种电缆连线是否正确，电缆连接是否可靠。 通电检查 给装置上电后，查看液晶屏，读卡器等外部设备是否能够正常工作。 9.11 运输存储
产品出厂已打好包装，在运输时，应避免强烈的撞击和颠簸，避免将产品的外包装损坏。产品应放置在环境温度为－40 ℃～＋70 ℃，相对湿度不大于95%，周围空气中不含有酸性﹑碱性或其它腐蚀性气体及爆炸性气体，同时防雨﹑雪﹑风﹑沙的室内。 9.12 开箱检查
设备运到安装地点后，要小心开箱，按装箱单检查图纸和备品是否齐全，外形是否有异样等，并做好登记。 9.13 随机文件
随同产品一起供应的文件:使用说明书一份、合格证一份。 -可编辑修改-
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10 ZCDK-12充电机监控
10.1 概述
10.1.1 适用范围
ZCDK－12充电机监控模块是电动汽车智能充电的微机控制装置。 10.1.2 型号说明
ZCDK － 12
设计系列号
充电机监控模块型号
10.2 装置性能特点
10.2.1 系统设计特点
整个监控系统采用分散测量及控制，集中管理的集散模式，使系统组成层次分明，扩容方便、灵活。以微处理器为核心的集散式测量系统对充电模块、电池组、母线电压情况，实施全方位监视、测量、控制。
10.2.2 模块设计思想
系统采用模块化结构设计思想，每部分承担相对独立的工作，不影响其它部分的工作，一方面提高了系统的可靠性，另一方面也使得系统更便于维护管理。
10.2.3 核心电路部分
充电机监控模块采用ARM920T作为内核，主频200MHz，速度快，提高了系统的运行效率。主电路以CPU为核芯，扩展了各种存储器，包括32M SDRAM、2M NOR FLASH、64M NAND FLASH以分别存储各种数据，进行数据备份。多种存储器提高了数据的存储能力，保证了系统运行的数据可靠性。
10.2.4 开关量输入单元
开关量输入单元集成在充电机监控模块内部，共8路，24V电源驱动。
10.2.5 开关量输出单元
开关量输出单元集成在充电机监控模块内部，共5路，大容量DC 24V继电器，确保驱动能力。
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10.2.6 人机接口页面
新型人机接口页面，大屏幕点阵式真彩色液晶显示器，全汉字显示，分辨率320×240,窗口式页面，页面简洁美观，操作方便；触摸屏输入及菜单式设计，并具有强大的在线帮助功能和组态功能，用户使用无后顾之忧，极大地方便了操作和维护。 10.2.7 通信功能
充电机监控模块提供两个CAN通信方式与上位机进行通信，四个RS-485口与下位机通信。 10.2.8 装置软件设计
整个充电机监控模块采用硬件看门狗监视系统软件的运行，同时软件在设计上采用了软件陷阱、运行数据多级单元存储等多种技术，保证了系统在运行的可靠性和存储数据的不丢失,并且本身具备在线诊断和自恢复的能力。
10.2.9 软件功能特点
监控模块软件系统在综合了多年来直流系统的使用经验，加入了数据输入有效性检查、浮动菜单的实现以及人性化的提示帮助功能。这些功能可以防止系统出现令人难以预料的错误，在一定程度上减少用户的误操作，并帮助用户及时发现解决问题。 10.3 技术数据
ZCDK-12充电机监控模块的技术指标如下表所示：
ZCDK-12充电机监控模块技术指标 项目 额定工作电压 工作电压范围 辅助电源输出 通信串口 开关量输入 开关量输出 人 LCD显示 机 屏幕保护 界 绿色LED 技术指标 AC 220V 176～264V 24V/1.5A 2个CAN，4个RS485；CAN通信速率在125、250、500kbps之间可设，RS485通信速率在1200，2400，4800，9600bps之间可设 8路，驱动电压24V 5NO；5A/250VAC（COSØ =1）；1A/220VDC（T=0） 3.5英寸彩色液晶显示器 屏幕保护的时间可以在1～10分钟之间任意设置 “运行”指示 -可编辑修改-
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面 红色LED 黄色LED 外形尺寸 红色信号灯 绿色信号灯 黄色信号灯 可靠性 绝缘性能 “告警”指示 “保护”指示 2U高19英寸机箱 “未充电”指示 “正在充电”指示 “充满电”指示 装置预期平均无故障工作时间（MTBF）不小于100 kh 装置中除通信回路外的所有带电回路分别对地之间，用开路电压为500 V的测试仪器检验其绝缘电阻不小于100 M 开入、开出回路对地之间应能承受DC 3000 V（有效值），历时1 min的检验，无绝缘击穿或闪络现象出现；装置中其它回路对地之间，应能承受DC 1000 V，历时1 min的检验，无绝缘击穿或闪络现象出现 -10 ℃～+50 ℃，24 h平均温度不超过35 ℃。 -10℃～+55℃，在极限下不施加激励量产品不出现不可逆 化，恢复后，产品应能正常工作 最湿月的平均最大相对湿度为90%，同时该月平均最低温度为25℃，且表面无凝露 80 kpa～110 kpa 介质强度 工作温度 工作环境 贮存温度 相对湿度 大气压力 10.4 装置端口定义
ZCDK-12充电机监控模块的背板端子如下图所示 24V+24V-+12V-12VAGND1NO11NO22NO12NO23NO13NO24NO14NO25NO15NO26NO16NO2 DCAN1+12VAGND-12VDI01DI02DI03DI04DI05DI06DI07DI08DI0VBV+BV-LN 电源开关开IO关PECAN2COM1COM2COM3COM4ABABGNDGNDABABABABABGNDPE CZCDK-12充电机监控模块背板端子示意图
ZCDK-12充电机监控模块的背板有四个接线端子插座，包括辅助电源、开关量输入、通信接口、开关量输出。各接口端子的定义如下表所示
ZCDK-12充电机监控模块辅助电源接口端子A定义
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接口名称 工作电源 输入 24V 电源输出 ±12V 电源输出 端子号 1 2 4 6 7 8 9 10 代号 P＋ P－ PE 24V＋ 24V－ ＋12V AGND －12V 定义 L N 保护地 直流正极 直流负极 直流正极 电源地 直流负极
备注 通过保护熔断器接入 直接连接到接地母排 开入驱动电源，与±12V电源共地，二路额定负载总功率48W。 取±12V可作为开入驱动电源使用。 ZCDK-12充电机监控模块开关量输入接口端子B定义 接口名称 端子号 1 电池组 电压 2 3 4 辅助电源 输入 5 6 7 8 9 10 开关输入 11 12 13 14 15 16 代号 BV+ BV- +12V AGND -12V+ DI01 DI02 DI03 DI04 DI05 DI06 DI07 DI08 DI0V 定义 电池正极 电池负极 输入12V+ 12V地 输入12V－ 1路开入 2路开入 3路开入 4路开入 5路开入 6路开入 7路开入 8路开入 开入公共地 接到24V直流负极
ZCDK-12充电机监控模块通信接口端子C定义
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备注 从24V直流正极取电后，通过开关触点接入。 。
接口名称 端子号 1 CAN1 2 3 4 CAN2 5 6 COM1 COM2 COM3 7 8 9 10 11 12 13 COM4 串口保护 14 15 16 代号 A B GND GND A B A B A B A B A B GND PE 定义 数字地 DATA+ DATA- DATA+ DATA- DATA+ DATA- DATA+ DATA- 数字地 保护地 备注 连接后台监控设备、烟雾报警。 连接电池管理系统（BMS） 接口电平为RS-485，连接智能变送仪表。 接口电平为RS-485，连接充电机模块。 直接连接到接地母排 注：同一通信口可以连接不同类型的设备，但最多不超过32个。
ZCDK-12充电机监控模块开关量输出端子D定义 接口名称 端子号 1 2 3 4 5 输出 6 7 8 9 10 11 代号 1NO1 1NO2 2NO1 2NO2 3NO1 3NO2 4NO1 4NO2 5NO1 5NO2 6NO1 定义 备注 缺省指示 “交流接触器合闸” 缺省指示 “交流接触器断开” 缺省指示 “充满电” 缺省指示“正在充电” 缺省指示“未充电” -可编辑修改-
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12 13 14 10.5 工作原理 10.5.1 硬件工作原理
6NO2 7NO1 7NO2 监控模块采用ARM920T作为内核，主频200MHz。主电路以CPU为核心，扩展了各级存储器，包括32M SDRAM、2M NOR FLASH、64M NANA FLASH以分别存储各种数据。此外，为了提高监控模块的可靠性，还设计了硬件看门狗电路。另外在主板上扩展了6个通信口，实现与多个各级智能设备的连接和数据存取。为了实现人机对话，扩展了I/O接口，以连接触摸屏LCD模块和输出告警继电器。
此外，监控模块的电源板还提供5V、±12V、24V等电压供给CPU和其它芯片工作。
10.5.2 软件工作原理
监控模块软件设计上采用了面向对象的编程方法，结合多年来直流系统设计经验将程序运行软件和系统配置数据分别处理，并增强了不同配置系统的兼容性。
10.6 装置功能
在系统中，监控模块通过RS-485通信口对充电模块、智能仪表装置等下级
智能设备实施数据采集，并加以显示；亦可根据系统的各种设置数据进行报警处理、历史数据管理等；同时，能对这些处理的结果加以判断，根据不同的情况实行电池管理，输出控制等操作；监控模块还可通过CAN与后台计算机和电池管理系统通信，实现遥信、遥测、遥控功能。
10.6.1 显示功能
监控模块对下级智能设备上报的各种信息进行处理后实时显示，这些信息包括采集数据、设置参数等，包括系统的充电机充电电压和电流、充电机输出容量、充电机工作模式、电量计费显示、电池组单体电池电压等。通过监控模块的LCD触摸屏，可以随时查阅系统运行信息和历史信息、当前告警信息等。同时，在设置系统参数的过程中，能显示各种设置情况和动态的实时帮助信息。
10.6.2 设置功能
设置功能是将监控模块或下级设备运行过程中需要的参数，通过LCD触摸屏输入到系统中去，这些参数会在以后的运行中影响整个系统的工
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作。对下级设备的设置是通过串口实现的，监控模块会提示设置是否成功。另外，系统的设置也分为用户级和工厂级两个级别，用户级指的是在监控模块运行的过程中，对一些常用的可更改的参数，用户可自行修改，而且立刻生效；而工厂级设置是核心的、重要的参数，除工厂维护人员外，其他人不可擅自更改，而且在修改工厂级参数后，必须复位上电监控模块，这些参数方可生效。当然，用户级和工厂级设置都有密码保护功能。
10.6.3 控制功能
控制功能是监控模块根据所采集数据，对充电模块执行相应的动作。这些动作包括有：控制充电机的工作方式、微调充电模块的输出电压、调节充电模块的限流点、控制充电模块的开关机，控制命令通过串口发出。除监控模块可自动进行这些控制外，用户也可在触摸屏上手动执行这些动作。
10.6.4 告警功能
在监控模块中，下级设备产生的告警信息，经过串口发送至监控模块中，此时，监控模块会自动弹出告警屏并显示当前告警信息并会有告警图标提示有告警产生。同时系统运行中，监控模块也能根据所采集数据自行判断，并产生相应的告警信息。在告警页面按“↓”和“↑”键可以浏览当前所有的告警信息，按返回键则回到系统原来的状态。
10.6.5 通信功能
监控模块通信包括与下级设备和后台的通信。与下级设备的通信采用RS485方式，实现在一条总线上挂多个设备的目的，使每个串口可以处理多达32个下级设备；与后台的通信采用CAN通信实现远程连接，实现远程监控。
通信功能是监控模块最主要的功能之一，系统所有的实时数据和部分告警信息都通过该功能来获取，并且数据的上传也是通过通信来实现的。采用面向对象的编程方法，将数据封装起来，并利用了并行处理和中断技术，确保系统在最短时间内得到数据，并可在尽量短的时间内响应后台的需求。
10.6.6 充电管理
充电管理是监控模块的核心功能，采用二级监控模式，对电池组的端电压、充放电电流、电池环境温度及其它参数作实时在线监测。可准确地根据电池的充电情况计算充电容量，还能按用户事先设置的条件自动转入各个充电阶段进行充电，并通过控制充电电压和电流来完成电池的正常充电过程，实现全智能化，不需要人工干预。
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手动工作模式：
充电机脱离电池管理系统，手动控制对电池充电。 自动工作模式：
充电机由电池管理系统控制对电池充电，同时接受计算机监控系统的远程控制。
充电机的充电方式：
充电方式分为“恒流限压充电”、“恒压限流充电”两种。充电机在充电过程根据监测的电池电压（Vbat）或电流（Ibat），自动选择相应的充电方式，按设定的电流和电压对电池充电，并与各阶段预设的电压、电流、保护时间和保护电压相比较，再继续充电，至到充电完成。 异常处理：
当充电系统出现异常时，为了保证电池不被损坏，充电机会立即停机或不能启动。这些异常情况包括充电模块保护或故障告警、充电机电池连接状态不正常、充电机电池开关状态不正常、电池管理系统（BMS）告警，及充电模块通信中断、直流电压表或电流表通信中断、BMS通信中断。
注：手动工作模式下无BSM通信中断告警 -可编辑修改-
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