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电动汽车充电方式浅析
信息来源:厦门市产品质量监督检验院 发布时间:2019-08-07 10:22:22 点击数:
 专家简介
陈晨, 厦门市产品质量监督检验院(国家物流包装产品质量监督检验中心(福建))光伏实验室工程师。主要从事光伏、锂离子电池、物流运输包装等产品的性能、安全及可靠性的检验检测相关检测方法的研究。
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       近年来,电动汽车市场在不断扩增。国家政策对电动汽车的持续扶持和汽车产业在电动汽车业务上的扩大投入都表明:这一趋势在未来10年不会减弱。电动汽车以蓄电池储能作为驱动力,由于电池储能水平短期内难以突破,与内燃机汽车500km 的设计续航里程相比,电动汽车续航里程是一个明显的短板。电池的动力特性决定了当前电动汽车小型化、轻量型和低配置的发展方向,选择适合的电能供应方案可以弥补电动汽车续航里程不足的短板,是电动汽车使用的关键问题。

 

        电动汽车充电系统为电动汽车运行提供能量补给,是电动汽车的重要基础支撑系统,也是电动汽车商业化、产业化过程中的重要环节,对电动汽车的产业发展具有重大影响。

 

 

       充换电站是为电动汽车的动力电池提供充电和动力电池快速更换的能源站。电动汽车为了连续行驶就要求其电能得到补充。电能的补充可以分为整车充电(快速充电,常规充电和慢速充电)和电池快速更换两种。

 

  充电方式可以简单分为整车充电和对电池与车身分开后充电。充电方式中包含快速充电,常规充电和慢速充电。这些充电方式体现为充电不同的充电模式。同样在电池快速更换的方式下,电池组从车上卸下后也是用一定的模式为电池充电。不同特性的电池,充电模式不尽相同;不同需求的电池,充电模式也不同。有交流、直流模式,有限压、限流模式等等。采取那种充电方式其实就是用多大的电流和电压及多长的时间来充电。根据充电方式的不同处,我们主要可将其分为以下几类:

 

  (1)交流充电方式

 

  交流充电是指单相或三相交流电通过车内的充电机经过整流、滤波、功率因数校正后,转换为合适电压的直流电,进而对电动汽车动力电池进行充电的方式。该充电方式采用较小电流的恒压或恒流电流,一般充电时间为 5-8h,最长可达 30h。因此,该方式一般适用于车辆停运时间长(多为夜间)充电,适用于非运营、设计续航里程较长的电动汽车以及插电式混合动力电动汽车。

 

 

  (2)直流充电技术

 

  直流充电是指通过地面充电装置(直流充电桩)将电网交流电源转化为直流电源,通过充电连接装置直接对电动汽车动力电池进行充电的方式。该充电方式采用较大电流,充电电流一般为150-250A。目前,直流充电多应用于城市公共充电设施以及城际间高速服务区充电站建设。

 

 

  (3)换电技术

 

  电池更换是通过全自动或半自动机械设备,进行快速的电池更换,通过电池更换的方式实现电动汽车电能的补给。一般分为乘用车电池更换系统和商用车电池更换系统,电池更换系统主要包括快换机器人、充电架等核心设备。目前电池更换方式主要应用于商用车(公交、环卫)或汽车租赁领域,电池更换一般情况下为 8-10min

 

 

  (4)无线充电技术

 

  无线充电是基于电磁感应原理的在一定空间范围内的电能无线传输。其优点在于使用方便、安全程度高、减少人工操作、提高与电网连接率有利于未来与电网互动的互联要求;当前,还存在充电效率还有待进一步提高,成本需要大幅下降等问题。在国内,东风汽车公司和中兴通讯展开合作,在湖北建立了中国第一条大功率无线充电公交示范线,充电功率可达 60kW;北汽新能源也为 EV150 装备了基于磁共振方式的无线充电系统,其最高效率达 90.5%,传送距离达 200mm

 

 

  (5)充电堆技术

 

  将电动汽车充电站全部或部分充电模块集中,通过功率分配单元按电动汽车实际需要充电功率对充电模块进行动态分配,通过集成站级监控系统,对充电设备、配电设备及辅助设备进行集中控制,可为多辆电动汽车同时充电。充电堆一般由充电堆本体及充电终端、集控终端组成。

 

 

 

 

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