- 基于電動(dòng)汽車快速充電技術(shù)研究及發(fā)展趨勢(shì)

　?。?）傳導(dǎo)式充電機(jī)

　　傳導(dǎo)式充電機(jī)，又稱接觸式充電機(jī)，采用插頭與插座的金屬接觸來(lái)導(dǎo)電，充分利用了技術(shù)成熟、工藝簡(jiǎn)單和成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。使用者把充電源接頭連接到汽車上。這種方式的缺陷是：導(dǎo)體裸露在外面不安全，而且會(huì)因多次插拔操作，引起機(jī)械磨損，導(dǎo)致接觸松動(dòng)，不能有效傳輸電能。

　?。?）感應(yīng)式充電機(jī)

　　感應(yīng)式充電機(jī)是采用感應(yīng)耦合方式充電，即充電源和汽車接受裝置之間不采用直接電接觸的方式，而是采用由分離的高頻變壓器組合而成，通過(guò)感應(yīng)耦合，無(wú)接觸式地傳輸能量。采用感應(yīng)耦合方式充電，可以有效解決接觸式充電的缺陷。

　　感應(yīng)充電機(jī)是利用高頻變壓器原理，如圖2所示，高頻變壓器的一邊繞組裝在離車的充電器上，另一邊繞組嵌在電動(dòng)汽車上，輸入電網(wǎng)交流電經(jīng)過(guò)整流后，通過(guò)高頻逆變環(huán)節(jié)，將50～60Hz的市電轉(zhuǎn)換為80～300Hz的高頻電，經(jīng)電纜傳輸通過(guò)感應(yīng)耦合器后，傳送到電動(dòng)汽車輸入端，再經(jīng)過(guò)整流濾波環(huán)節(jié)，將高頻交流電變換為能夠?yàn)樾铍姵爻潆姷闹绷麟姟?/p>

　　2 電動(dòng)汽車充電方式

　　2.1 常規(guī)充電

　　常規(guī)充電就是采用傳統(tǒng)的恒流、恒壓充電方式對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行充電，分為小電流充電和中電流充電兩種方式。

　?。?）小電流充電

　　小電流充電主要應(yīng)用于家庭充電場(chǎng)合。電流大小約為15A，典型的充電時(shí)間為8～10h（充到95%以上），相應(yīng)的充電機(jī)工作和安裝成本相對(duì)比較低，有利于提高充電效率和延長(zhǎng)電池的使用壽命。這種充電方式對(duì)電網(wǎng)沒(méi)有特殊要求，直接從低壓照明電路取電，充電功率小，一般為1～3kW，由220V/16A規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)電網(wǎng)電源供電。由于在家中充電通常是晚上或者在用電低谷期，有利于電能的有效利用，因此電力部門一般會(huì)采取打折等措施以吸引電動(dòng)汽車用戶在用電低谷期充電。

　　電動(dòng)汽車家用充電設(shè)備（車載充電機(jī)）多采用這種充電方式。車載充電機(jī)是純電動(dòng)汽車的一種最基本的充電設(shè)備，充電機(jī)作為標(biāo)準(zhǔn)配置固定在車上或放在后備箱里，由于只需將車載充電機(jī)的插頭插到家中的電源插座上即可進(jìn)行充電，操作簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)方便，因此充電過(guò)程一般可由客戶自己獨(dú)立完成。

　?。?）中電流充電

　　中電流充電主要應(yīng)用于購(gòu)物中心、飯店門口、停車場(chǎng)等公共場(chǎng)所的小型充電站，小型充電站是電動(dòng)汽車的一種最重要的充電方式，充電機(jī)設(shè)置在街邊、超市、辦公樓、停車場(chǎng)等處。充電電流為30～60A，充電功率一般為5～20kW，采用三相四線制380V供電或者單相220V供電，計(jì)費(fèi)方式是投幣或者刷卡，客戶只需將車?？吭诔潆娬局付ǖ奈恢蒙?，接上電線即可開始充電。該方式的充電時(shí)間是：補(bǔ)電1～2h，充滿5～8h（充到95%以上）在小型（短時(shí)）充電站使用中電流充電1h，電動(dòng)汽車的行駛里程可增加40km。

　　2.2 快速充電

　　快速充電不同于常規(guī)充電所采用的恒流、恒壓充電方式，該充電方式是以150～400A的大電流對(duì)蓄電池進(jìn)行恒流充電，力求在短時(shí)間內(nèi)充入較大的電量，充電時(shí)間應(yīng)該與燃油車的加油時(shí)間接近，因此快速充電也可稱為迅速充電或者應(yīng)急充電，主要應(yīng)用于大型充電站。

　　快速充電方式主要針對(duì)長(zhǎng)距離旅行或需要進(jìn)行快速補(bǔ)充電能的情況進(jìn)行充電，充電時(shí)間一般為10～30min，充電容量可以達(dá)到蓄電池容量的80%，充電機(jī)功率很大，一般為50～100kW，采用三相四線制380V供電。由于功率和電流的額定值都很高，因此這種充電方式對(duì)電網(wǎng)有較高的要求，一般應(yīng)靠近10kV變電站附近或在監(jiān)測(cè)站和服務(wù)中心使用。這種充電方式對(duì)電池的壽命有一定的影響，在短時(shí)間內(nèi)接受大量的電量會(huì)導(dǎo)致蓄電池過(guò)熱。

　　2.3 更換電池組充電

　　除了即時(shí)給蓄電池充電外，還可以采用更換電池組的方式，即在蓄電池電量耗盡時(shí)，用充滿電的電池組來(lái)更換已經(jīng)耗盡的電池組。

　　電動(dòng)汽車用戶把車停在一個(gè)服務(wù)站指定的區(qū)域，然后用更換電池組的機(jī)器將已經(jīng)耗盡的蓄電池取下，更換上已經(jīng)充滿電的電池組。整個(gè)電池更換過(guò)程一般在10min內(nèi)，時(shí)間很短，對(duì)于更換下的蓄電池，可以在服務(wù)站充電，也可以集中收集起來(lái)以后再充電。蓄電池歸服務(wù)站（換電站）或電池廠商所有，電動(dòng)汽車用戶不必購(gòu)買電池，只需通過(guò)租賃電池的方式就可完成對(duì)電動(dòng)汽車的充電。