12VDC控制交流接触器在电动汽车充电桩中的设计与应用摘要：本文介绍了一种新型的12VDC控制交流接触器在电动汽车充电桩的应用设计。电动汽车充电桩通常配有一个功率在25w以上12VDC输出的AC-DC的稳压电源，这种稳压源可以直接驱动这种新型的交流接触器。这种交流接触器采用电子化控制和直流线圈模式，克服了交流接触器传统直流控制设计方法导致的线圈线径细、线圈绕线匝数多等缺点，并有效地降低了交流接触器的启动功率，达到了国家交流接触器1级能效等级，同时具有线圈温升低、吸持噪音小等优势，为充电桩低功耗、高可靠性、低成本、便捷化设计提供了有力的支持。关键词：12V直流控制低功耗交流接触器电动汽车充电桩：TM572TP310引言随着《QC/T841-2010电动汽车传导式充电接口》及《Q/GDW485-2010电动汽车交流充电桩技术条件》等标准的相继出台，电动汽车的充电模式以及对低压电器提出的要求也日渐清晰。一种新型的12VDC直流控制交流接触器，由于其采用先进的电子控制方式和低功耗的设计[1]，克服了交流接触器传统直流控制设计方法导致的线圈线径细、线圈绕线匝数多等缺点，并有效地降低了交流接触器的启动功率，达到了国家交流接触器1级能效等级。目前，电动汽车充电桩至少会配有25W的12VDC输出的AC-DC的稳压电源，可以直接控制这种新型交流接触器，不但可以省掉一个中间继电器，而且通过稳压电源直接控制的接触器，由于电压保持稳定，操作更可靠，同时还具有直流控制交流接触器线圈温升低、吸持功耗低、吸持噪音小等优势。1电动汽车充电标准的解析1.1电动汽车充电模式《QC/T841-2010电动汽车传导式充电接口》汽车行业标准明确规定了电动汽车的充电模式分为四种，见表1.1。充电模式额定电压额定电流1220V(AC)16A2332A4400V/750V(DC)125A250A注：公共场所提供的交流供电设备应满足充电模式3的要求表1.1不同充电模式供电设备额定值1.充电模式1：将电动汽车连接到交流电网时，在电源侧使用了符合GB2009.1要求的额定电流不小于16A的插头插座，在电源侧使用了相线、中性线和接地保护的导体，并且在电源侧使用了漏电保护器。2.充电模式2：将电动汽车连接到交流电网时，在电源侧使用了符合GB2009.1要求的插头插座，在电源侧使用了相线、中性线和接地保护的导体，并且在充电连接电缆上安装了控制导线装置。3.充电模式3：将电动汽车连接到交流电网时，使用了专用供电设备，将电动汽车与交流电网直接连接，并且在专用供电设备上安装了控制导引装置。4.充电模式4：将电动汽车连接到交流电网时，使用了非车载充电机，将电动汽车与交流电网间接连接。根据该行业标准，电动汽车充电桩的建设以充电模式3为主，即220VAC单相32A，标准同时提出了，充电设备对低压电器安全防护的功能要求：1．交流充电桩应具有急停开关，实现在充电过程中紧急切断输出电源，同时解除充电插头的闭锁；2.主回路也具备带负载可分合电流；3.交流充电桩应具备过负载保护、短路保护、漏电保护功能；4.在充电过程中，充电连接异常时，交流充电桩应立即启动切断输出电源。关于主回路可分合负载电流的低压电器，国家电网的标准是采用交流接触器，南方电网的标准是采用塑壳断路器加电动操作机构。而从频繁操作电寿命的角度上看，接触器的电寿命远大于塑壳断路器，更适合用于频繁分合负载电流。国家电网充电桩低压电器系统图，包括防雷器、电能表、微型短路器、漏电保护器、交流接触器，见图1.1。图1.1国家电网充电桩低压电器系统图1.2充电桩对12VDC控制交流接触器的要求由于电动汽车充电桩的人机交互功能，付费功能和通讯功能的控制电路板通常需要一个25W以上功率、12VDC输出的AC-DC的稳压电源。这个稳压电源可以直接驱动12VDC控制的交流接触器，可以省掉一个中间继电器[2]，同时不用从主回路母排引出交流二次回路控制线。接触器吸合电压的国家标准是85%-110%，在市电电压不稳定的情况，容易造成接触器不吸合。通过稳压电源直接控制的接触器，由于电压保持稳定，接触器的操作更可靠和稳定。直流控制的传统设计方法存在线圈绕线匝数多、启动功率大的缺点，特别是12VDC低电压的控制时，为了足够的吸合力，会造成吸合电流过大，从而...