第6章電動(dòng)汽車(chē)充電技術(shù)

1、6.1 6.1 電動(dòng)汽車(chē)充電裝置電動(dòng)汽車(chē)充電裝置6.1.16.1.1電動(dòng)汽車(chē)對(duì)充電裝置的要求電動(dòng)汽車(chē)對(duì)充電裝置的要求6.1.26.1.2電動(dòng)汽車(chē)充電裝置的類(lèi)型電動(dòng)汽車(chē)充電裝置的類(lèi)型6.1.3 6.1.3 電動(dòng)汽車(chē)充電方法電動(dòng)汽車(chē)充電方法6.1.4 6.1.4 電動(dòng)汽車(chē)充電方式電動(dòng)汽車(chē)充電方式6.26.2電動(dòng)汽車(chē)充電機(jī)電動(dòng)汽車(chē)充電機(jī)6.2.16.2.1電動(dòng)汽車(chē)充電機(jī)類(lèi)型電動(dòng)汽車(chē)充電機(jī)類(lèi)型6.2.2 6.2.2 電動(dòng)汽車(chē)充電機(jī)的電氣參數(shù)和技術(shù)指標(biāo)電動(dòng)汽車(chē)充電機(jī)的電氣參數(shù)和技術(shù)指標(biāo)6.2.3 6.2.3 電動(dòng)汽車(chē)充電機(jī)的技術(shù)要求電動(dòng)汽車(chē)充電機(jī)的技術(shù)要求6.2.4 6.2.4 電動(dòng)汽車(chē)充電機(jī)實(shí)例電動(dòng)汽

2、車(chē)充電機(jī)實(shí)例電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)能否得到快速發(fā)展，充電技術(shù)是關(guān)鍵因素之一。電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)能否得到快速發(fā)展，充電技術(shù)是關(guān)鍵因素之一。智能、快速的充電方式成為電動(dòng)汽車(chē)充電技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。智能、快速的充電方式成為電動(dòng)汽車(chē)充電技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。蓄電池充電裝置是電動(dòng)汽車(chē)不可缺少的系統(tǒng)之一，它的功能蓄電池充電裝置是電動(dòng)汽車(chē)不可缺少的系統(tǒng)之一，它的功能是將電網(wǎng)的電能轉(zhuǎn)化為電動(dòng)車(chē)車(chē)載蓄電池的電能。是將電網(wǎng)的電能轉(zhuǎn)化為電動(dòng)車(chē)車(chē)載蓄電池的電能。（1 1）安全性。電動(dòng)汽車(chē)充電時(shí)，要確保人員的人身安全和蓄電池組的安）安全性。電動(dòng)汽車(chē)充電時(shí)，要確保人員的人身安全和蓄電池組的安全。全。（2 2）使用方便。充電裝置應(yīng)具有較高的智能性，

3、不需要操作人員過(guò)多干）使用方便。充電裝置應(yīng)具有較高的智能性，不需要操作人員過(guò)多干預(yù)充電過(guò)程。預(yù)充電過(guò)程。（3 3）成本經(jīng)濟(jì)。成本經(jīng)濟(jì)、價(jià)格低廉的充電設(shè)備有助于降低整個(gè)電動(dòng)汽）成本經(jīng)濟(jì)。成本經(jīng)濟(jì)、價(jià)格低廉的充電設(shè)備有助于降低整個(gè)電動(dòng)汽車(chē)的成本，提高運(yùn)行效益，促進(jìn)電動(dòng)汽車(chē)的商業(yè)化推廣。車(chē)的成本，提高運(yùn)行效益，促進(jìn)電動(dòng)汽車(chē)的商業(yè)化推廣。（4 4）效率高。高效率是對(duì)現(xiàn)代充電裝置最重要的要求之一，效率的高低）效率高。高效率是對(duì)現(xiàn)代充電裝置最重要的要求之一，效率的高低對(duì)整個(gè)電動(dòng)汽車(chē)的能量效率具有重大影響。對(duì)整個(gè)電動(dòng)汽車(chē)的能量效率具有重大影響。（5 5）對(duì)供電電源污染要小。采用電力電子技術(shù)的充電設(shè)備是一種高

4、度非）對(duì)供電電源污染要小。采用電力電子技術(shù)的充電設(shè)備是一種高度非線性的設(shè)備，會(huì)對(duì)供電網(wǎng)及其它用電設(shè)備產(chǎn)生有害的諧波污染，而且由于線性的設(shè)備，會(huì)對(duì)供電網(wǎng)及其它用電設(shè)備產(chǎn)生有害的諧波污染，而且由于充電設(shè)備功率因數(shù)低，在充電系統(tǒng)負(fù)載增加時(shí)，對(duì)其供電網(wǎng)的影響也不容充電設(shè)備功率因數(shù)低，在充電系統(tǒng)負(fù)載增加時(shí)，對(duì)其供電網(wǎng)的影響也不容忽視。忽視。電動(dòng)汽車(chē)充電裝置的分類(lèi)有不同的方法。總體上可分為車(chē)載充電裝置和電動(dòng)汽車(chē)充電裝置的分類(lèi)有不同的方法?？傮w上可分為車(chē)載充電裝置和非車(chē)載充電裝置。非車(chē)載充電裝置。車(chē)載充電裝置是指安裝在電動(dòng)汽車(chē)上的采用地面交流電網(wǎng)或車(chē)載電源對(duì)車(chē)載充電裝置是指安裝在電動(dòng)汽車(chē)上的采用地面交流電網(wǎng)

5、或車(chē)載電源對(duì)電池組進(jìn)行充電的裝置。包括車(chē)載充電機(jī)、車(chē)載充電發(fā)電機(jī)組和運(yùn)行能量電池組進(jìn)行充電的裝置。包括車(chē)載充電機(jī)、車(chē)載充電發(fā)電機(jī)組和運(yùn)行能量回收充電裝置。它將一根帶插頭的交流動(dòng)力電纜線直接插到電動(dòng)汽車(chē)的插回收充電裝置。它將一根帶插頭的交流動(dòng)力電纜線直接插到電動(dòng)汽車(chē)的插座中給電動(dòng)汽車(chē)充電。車(chē)載充電裝置通常使用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制方便的接觸座中給電動(dòng)汽車(chē)充電。車(chē)載充電裝置通常使用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制方便的接觸式充電器，也可以是感應(yīng)充電器。它完全按照車(chē)載蓄電池的種類(lèi)進(jìn)行設(shè)計(jì)，式充電器，也可以是感應(yīng)充電器。它完全按照車(chē)載蓄電池的種類(lèi)進(jìn)行設(shè)計(jì)，針對(duì)性較強(qiáng)。針對(duì)性較強(qiáng)。非車(chē)載充電裝置，即地面充電裝置，主要包括專(zhuān)用充電

6、機(jī)、專(zhuān)用充電站、非車(chē)載充電裝置，即地面充電裝置，主要包括專(zhuān)用充電機(jī)、專(zhuān)用充電站、通用充電機(jī)、公共場(chǎng)所用充電站等。它可以滿足各種電池的各種充電方式。通用充電機(jī)、公共場(chǎng)所用充電站等。它可以滿足各種電池的各種充電方式。通常非車(chē)載充電器的功率、體積和重量均比較大，以便能夠適應(yīng)各種充電通常非車(chē)載充電器的功率、體積和重量均比較大，以便能夠適應(yīng)各種充電方式。方式。另外，根據(jù)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)蓄電池充電時(shí)的能量裝換的方式不同，充電裝置另外，根據(jù)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)蓄電池充電時(shí)的能量裝換的方式不同，充電裝置可以分為接觸式和感應(yīng)式?？梢苑譃榻佑|式和感應(yīng)式。隨著電力電子技術(shù)和變流控制技術(shù)的飛速發(fā)展，高精度可控變流技術(shù)的隨著電力電子技

7、術(shù)和變流控制技術(shù)的飛速發(fā)展，高精度可控變流技術(shù)的成熟和普及，分階段恒流充電模式已經(jīng)基本被充電電流和充電電壓連續(xù)變成熟和普及，分階段恒流充電模式已經(jīng)基本被充電電流和充電電壓連續(xù)變化的恒壓限流充電模式取代。直到目前，主導(dǎo)充電工藝的還是恒壓限流充化的恒壓限流充電模式取代。直到目前，主導(dǎo)充電工藝的還是恒壓限流充電模式。接觸式充電的最大問(wèn)題在于安全性和通用性，為了使它滿足嚴(yán)格電模式。接觸式充電的最大問(wèn)題在于安全性和通用性，為了使它滿足嚴(yán)格的安全充電標(biāo)準(zhǔn)，必須在電路上采用許多措施使充電設(shè)備能夠在各種環(huán)境的安全充電標(biāo)準(zhǔn)，必須在電路上采用許多措施使充電設(shè)備能夠在各種環(huán)境下安全充電。恒壓限流充電和分階段恒流充電

8、均屬于接觸式充電技術(shù)。下安全充電。恒壓限流充電和分階段恒流充電均屬于接觸式充電技術(shù)。近年來(lái)，新型的電動(dòng)汽車(chē)感應(yīng)充電技術(shù)發(fā)展很快。感應(yīng)充電器是利用高近年來(lái)，新型的電動(dòng)汽車(chē)感應(yīng)充電技術(shù)發(fā)展很快。感應(yīng)充電器是利用高頻交流磁場(chǎng)的變壓器原理，將電能從離車(chē)的原方感應(yīng)到車(chē)載的副方，以達(dá)頻交流磁場(chǎng)的變壓器原理，將電能從離車(chē)的原方感應(yīng)到車(chē)載的副方，以達(dá)到給蓄電池充電的目的。感應(yīng)充電的最大優(yōu)點(diǎn)是安全，這是因?yàn)槌潆娖髋c到給蓄電池充電的目的。感應(yīng)充電的最大優(yōu)點(diǎn)是安全，這是因?yàn)槌潆娖髋c電動(dòng)汽車(chē)之間并無(wú)直接的點(diǎn)接觸，使得即使電動(dòng)汽車(chē)在惡劣的氣候下，如電動(dòng)汽車(chē)之間并無(wú)直接的點(diǎn)接觸，使得即使電動(dòng)汽車(chē)在惡劣的氣候下，如雨雪天，

9、進(jìn)行充電也無(wú)觸電的危險(xiǎn)。雨雪天，進(jìn)行充電也無(wú)觸電的危險(xiǎn)。電動(dòng)汽車(chē)蓄電池充電方法主要有恒（定）流充電、恒（定）電動(dòng)汽車(chē)蓄電池充電方法主要有恒（定）流充電、恒（定）壓充電和脈沖快速充電，可根據(jù)具體情況選擇一種充電方法壓充電和脈沖快速充電，可根據(jù)具體情況選擇一種充電方法或幾種方法的組合方法，現(xiàn)代智能型蓄電池充電器可設(shè)置不或幾種方法的組合方法，現(xiàn)代智能型蓄電池充電器可設(shè)置不同的充電方法。同的充電方法。1.1.恒流充電恒流充電恒流充電是指充電過(guò)程中使充電電流保持不變的方法。恒流恒流充電是指充電過(guò)程中使充電電流保持不變的方法。恒流充電具有較大的適應(yīng)性，容易將蓄電池完全充足，有益于延充電具有較大的適應(yīng)性，容

10、易將蓄電池完全充足，有益于延長(zhǎng)蓄電池的壽命。缺點(diǎn)是在充電過(guò)程中，需要根據(jù)逐漸升高長(zhǎng)蓄電池的壽命。缺點(diǎn)是在充電過(guò)程中，需要根據(jù)逐漸升高的蓄電池電動(dòng)勢(shì)調(diào)節(jié)充電電壓，以保持電流不變，充電時(shí)間的蓄電池電動(dòng)勢(shì)調(diào)節(jié)充電電壓，以保持電流不變，充電時(shí)間也較長(zhǎng)。也較長(zhǎng)。恒流充電是一種標(biāo)準(zhǔn)的充電方法，有如下恒流充電是一種標(biāo)準(zhǔn)的充電方法，有如下4 4種充電方法：種充電方法：（1 1）涓流充電，即維持電池的滿充電狀態(tài)，恰好能抵消電）涓流充電，即維持電池的滿充電狀態(tài)，恰好能抵消電池自放電的一種充電方法，其充電電率對(duì)滿充電的電池長(zhǎng)期池自放電的一種充電方法，其充電電率對(duì)滿充電的電池長(zhǎng)期充電無(wú)害，但對(duì)完全放電的電池充電，電流

11、太小。充電無(wú)害，但對(duì)完全放電的電池充電，電流太小。（2 2）最小電流充電，是指在能使深度放電的電池有效恢復(fù)）最小電流充電，是指在能使深度放電的電池有效恢復(fù)電池容量的前提下，把充電電流盡可能地調(diào)整到最小的方法。電池容量的前提下，把充電電流盡可能地調(diào)整到最小的方法。（3 3）標(biāo)準(zhǔn)充電，即采用標(biāo)準(zhǔn)速率充電，充電時(shí)間為）標(biāo)準(zhǔn)充電，即采用標(biāo)準(zhǔn)速率充電，充電時(shí)間為14h14h。（4 4）高速率（快速）充電，即在）高速率（快速）充電，即在3h3h內(nèi)就給蓄電池充滿電的內(nèi)就給蓄電池充滿電的方法，這種充電方法需要自動(dòng)控制電路保護(hù)電池不損壞。方法，這種充電方法需要自動(dòng)控制電路保護(hù)電池不損壞。2.2.恒壓充電恒壓充電

12、恒壓充電是指充電過(guò)程中保持充電電壓不變的充電方法，充電恒壓充電是指充電過(guò)程中保持充電電壓不變的充電方法，充電電流隨蓄電池電動(dòng)勢(shì)的升高而減小。合理的充電電壓，應(yīng)在蓄電電流隨蓄電池電動(dòng)勢(shì)的升高而減小。合理的充電電壓，應(yīng)在蓄電池即將充足時(shí)使其充電電流趨于池即將充足時(shí)使其充電電流趨于0 0。如果電壓過(guò)高會(huì)造成充電初。如果電壓過(guò)高會(huì)造成充電初期充電電流過(guò)大和過(guò)充電，如果電壓過(guò)低則會(huì)使蓄電池充電不足。期充電電流過(guò)大和過(guò)充電，如果電壓過(guò)低則會(huì)使蓄電池充電不足。充電初期若充電電流過(guò)大，則應(yīng)適當(dāng)調(diào)低充電電壓，待蓄電池電充電初期若充電電流過(guò)大，則應(yīng)適當(dāng)調(diào)低充電電壓，待蓄電池電動(dòng)勢(shì)升高后再將充電電壓調(diào)整到規(guī)定值。動(dòng)

13、勢(shì)升高后再將充電電壓調(diào)整到規(guī)定值。恒壓充電的優(yōu)點(diǎn)是充電時(shí)間短，充電過(guò)程無(wú)需調(diào)整電壓，較適恒壓充電的優(yōu)點(diǎn)是充電時(shí)間短，充電過(guò)程無(wú)需調(diào)整電壓，較適合于補(bǔ)充充電。缺點(diǎn)是不容易將蓄電池完全充足，充電初期大電合于補(bǔ)充充電。缺點(diǎn)是不容易將蓄電池完全充足，充電初期大電流對(duì)極板會(huì)有不利影響。流對(duì)極板會(huì)有不利影響。3.3.脈沖充電脈沖充電脈沖充電是先用脈沖電流對(duì)電池充電，然后讓電池短時(shí)間、大脈沖充電是先用脈沖電流對(duì)電池充電，然后讓電池短時(shí)間、大脈沖放電，在整個(gè)充電過(guò)程中使電池反復(fù)充、放電。脈沖放電，在整個(gè)充電過(guò)程中使電池反復(fù)充、放電。電動(dòng)汽車(chē)充電方式主要有常規(guī)充電方式、快速充電方式、無(wú)電動(dòng)汽車(chē)充電方式主要有常規(guī)

14、充電方式、快速充電方式、無(wú)線充電方式、更換電池充電方式和移動(dòng)式充電方式。線充電方式、更換電池充電方式和移動(dòng)式充電方式。1 1常規(guī)充電方式常規(guī)充電方式常規(guī)充電方式采用恒壓、恒流的傳統(tǒng)充電方式對(duì)電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)常規(guī)充電方式采用恒壓、恒流的傳統(tǒng)充電方式對(duì)電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行充電。車(chē)載充電機(jī)是純電動(dòng)轎車(chē)的一種最基本的充電設(shè)備，行充電。車(chē)載充電機(jī)是純電動(dòng)轎車(chē)的一種最基本的充電設(shè)備，如圖所示。如圖所示。 小型充電站是電動(dòng)汽車(chē)的一種最重要的充電方式，如圖所示，小型充電站是電動(dòng)汽車(chē)的一種最重要的充電方式，如圖所示，充電機(jī)設(shè)置在街邊、超市、辦公樓、停車(chē)場(chǎng)等處。采用常規(guī)充電機(jī)設(shè)置在街邊、超市、辦公樓、停車(chē)場(chǎng)等處。采用常規(guī)充電電

15、流充電。充電電流充電。 2 2快速充電方式快速充電方式快速充電方式以快速充電方式以150150400A400A的高充電電流在短時(shí)間內(nèi)為蓄電的高充電電流在短時(shí)間內(nèi)為蓄電池充電，其目的是在短時(shí)間內(nèi)給電動(dòng)汽車(chē)充滿電，充電時(shí)間池充電，其目的是在短時(shí)間內(nèi)給電動(dòng)汽車(chē)充滿電，充電時(shí)間應(yīng)該與燃油車(chē)的加油時(shí)間接近。大型充電站（機(jī)）多采用這應(yīng)該與燃油車(chē)的加油時(shí)間接近。大型充電站（機(jī)）多采用這種充電方式。種充電方式。3.3.無(wú)線充電方式無(wú)線充電方式電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線充電方式是近幾年國(guó)外的研究成果，其原理就電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線充電方式是近幾年國(guó)外的研究成果，其原理就像在車(chē)?yán)锸褂玫囊苿?dòng)電話，將電能轉(zhuǎn)換成一種符合現(xiàn)行技術(shù)像在車(chē)?yán)锸褂玫?/p>

16、移動(dòng)電話，將電能轉(zhuǎn)換成一種符合現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求的特殊的激光或微波束，在汽車(chē)頂上安裝一個(gè)專(zhuān)用標(biāo)準(zhǔn)要求的特殊的激光或微波束，在汽車(chē)頂上安裝一個(gè)專(zhuān)用天線接收即可。有了無(wú)線充電技術(shù)，公路上行駛的電動(dòng)汽車(chē)天線接收即可。有了無(wú)線充電技術(shù)，公路上行駛的電動(dòng)汽車(chē)或雙能源汽車(chē)可通過(guò)安裝在電線桿或其它高層建筑上的發(fā)射或雙能源汽車(chē)可通過(guò)安裝在電線桿或其它高層建筑上的發(fā)射器快速補(bǔ)充電能。電費(fèi)將從汽車(chē)上安裝的預(yù)付卡中扣除。器快速補(bǔ)充電能。電費(fèi)將從汽車(chē)上安裝的預(yù)付卡中扣除。4.4.更換電池充電方式更換電池充電方式除了以上幾種充電方式外，還可以采用更換電池組的方式，除了以上幾種充電方式外，還可以采用更換電池組的方式，即在蓄

17、電池電量耗盡時(shí)，用充滿電的電池組更換已經(jīng)耗盡的即在蓄電池電量耗盡時(shí)，用充滿電的電池組更換已經(jīng)耗盡的電池組。電動(dòng)汽車(chē)用戶把車(chē)停在一個(gè)特定的區(qū)域，然后用更電池組。電動(dòng)汽車(chē)用戶把車(chē)停在一個(gè)特定的區(qū)域，然后用更換電池組的機(jī)器將耗盡的蓄電池取下，換上已充滿電的電池?fù)Q電池組的機(jī)器將耗盡的蓄電池取下，換上已充滿電的電池組。由于電池更換過(guò)程包括機(jī)械更換和蓄電池充電，因此有組。由于電池更換過(guò)程包括機(jī)械更換和蓄電池充電，因此有時(shí)也稱它為機(jī)械時(shí)也稱它為機(jī)械“加油加油”或機(jī)械充電。電池更換站同時(shí)具備或機(jī)械充電。電池更換站同時(shí)具備正常充電站和快速充電站的優(yōu)點(diǎn)，也就是說(shuō)可以用低谷電給正常充電站和快速充電站的優(yōu)點(diǎn)，也就是說(shuō)

18、可以用低谷電給蓄電池充電，同時(shí)又能在很短的時(shí)間內(nèi)完成蓄電池充電，同時(shí)又能在很短的時(shí)間內(nèi)完成“加油加油”過(guò)程。過(guò)程。通過(guò)使用機(jī)械設(shè)備，整個(gè)電池更換過(guò)程可以在通過(guò)使用機(jī)械設(shè)備，整個(gè)電池更換過(guò)程可以在10min10min內(nèi)完成，內(nèi)完成，與現(xiàn)有的燃油車(chē)加油時(shí)間大致相當(dāng)。與現(xiàn)有的燃油車(chē)加油時(shí)間大致相當(dāng)。5 5移動(dòng)式充電方式移動(dòng)式充電方式對(duì)電動(dòng)汽車(chē)蓄電池而言，最理想的情況是汽車(chē)在路上巡航時(shí)充電，即所謂對(duì)電動(dòng)汽車(chē)蓄電池而言，最理想的情況是汽車(chē)在路上巡航時(shí)充電，即所謂的移動(dòng)式充電的移動(dòng)式充電(MAC)(MAC)。這樣，電動(dòng)汽車(chē)用戶就沒(méi)有必要去尋找充電站、停放。這樣，電動(dòng)汽車(chē)用戶就沒(méi)有必要去尋找充電站、停放車(chē)輛

19、并花費(fèi)時(shí)間去充電了。車(chē)輛并花費(fèi)時(shí)間去充電了。MACMAC系統(tǒng)埋設(shè)在一段路面之下，即充電區(qū)，不需系統(tǒng)埋設(shè)在一段路面之下，即充電區(qū)，不需要額外的空間。要額外的空間。接觸式和感應(yīng)式的接觸式和感應(yīng)式的MACMAC系統(tǒng)都可實(shí)施。對(duì)接觸式的系統(tǒng)都可實(shí)施。對(duì)接觸式的MACMAC系統(tǒng)而言，需要在車(chē)系統(tǒng)而言，需要在車(chē)體的底部裝一個(gè)接觸拱，通過(guò)與嵌在路面上的充電元件相接觸，接觸拱便體的底部裝一個(gè)接觸拱，通過(guò)與嵌在路面上的充電元件相接觸，接觸拱便可獲得瞬時(shí)高電流。當(dāng)電動(dòng)汽車(chē)巡航通過(guò)可獲得瞬時(shí)高電流。當(dāng)電動(dòng)汽車(chē)巡航通過(guò)MACMAC區(qū)時(shí)，其充電過(guò)程為脈沖充電。區(qū)時(shí)，其充電過(guò)程為脈沖充電。對(duì)于感應(yīng)式的對(duì)于感應(yīng)式的MACM

20、AC系統(tǒng)，車(chē)載式接觸拱由感應(yīng)線圈所取代，嵌在路面上的充系統(tǒng)，車(chē)載式接觸拱由感應(yīng)線圈所取代，嵌在路面上的充電元件由可產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)的高電流繞組所取代。很明顯，由于機(jī)械損耗和接電元件由可產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)的高電流繞組所取代。很明顯，由于機(jī)械損耗和接觸拱的安裝位置等因素的影響，接觸式的觸拱的安裝位置等因素的影響，接觸式的MACMAC對(duì)人們的吸引力不大。對(duì)人們的吸引力不大。充電機(jī)是電動(dòng)汽車(chē)充電裝置最主要的設(shè)備，它的性能好壞直充電機(jī)是電動(dòng)汽車(chē)充電裝置最主要的設(shè)備，它的性能好壞直接影響電動(dòng)汽車(chē)的充電效果。本節(jié)參照電動(dòng)汽車(chē)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，接影響電動(dòng)汽車(chē)的充電效果。本節(jié)參照電動(dòng)汽車(chē)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，介紹電動(dòng)汽車(chē)用鋰離子電池充電的充電機(jī)

21、。介紹電動(dòng)汽車(chē)用鋰離子電池充電的充電機(jī)。根據(jù)安裝位置不同，可以分為車(chē)載充電機(jī)和地面充電機(jī)；根據(jù)輸入電源根據(jù)安裝位置不同，可以分為車(chē)載充電機(jī)和地面充電機(jī)；根據(jù)輸入電源不同，可以分為單相充電機(jī)和多相充電機(jī)；根據(jù)連接方式不同，可以分為不同，可以分為單相充電機(jī)和多相充電機(jī)；根據(jù)連接方式不同，可以分為傳導(dǎo)式充電機(jī)和感應(yīng)式充電機(jī)；根據(jù)功能不同，可以分為普通充電機(jī)和多傳導(dǎo)式充電機(jī)和感應(yīng)式充電機(jī)；根據(jù)功能不同，可以分為普通充電機(jī)和多功能充電機(jī)。功能充電機(jī)。車(chē)載充電機(jī)是安裝在電動(dòng)汽車(chē)上，通過(guò)插頭和電纜與交流插座連接，因車(chē)載充電機(jī)是安裝在電動(dòng)汽車(chē)上，通過(guò)插頭和電纜與交流插座連接，因此也稱為交流充電機(jī)。車(chē)載充電機(jī)的

22、優(yōu)點(diǎn)是在蓄電池需要充電的任何時(shí)候，此也稱為交流充電機(jī)。車(chē)載充電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是在蓄電池需要充電的任何時(shí)候，只要有可用的供電插座，就可以進(jìn)行充電。缺點(diǎn)是受車(chē)上空間的限制，因只要有可用的供電插座，就可以進(jìn)行充電。缺點(diǎn)是受車(chē)上空間的限制，因而功率處理能力有限，只能提供小電流慢速充電，充電時(shí)間較長(zhǎng)。而功率處理能力有限，只能提供小電流慢速充電，充電時(shí)間較長(zhǎng)。地面充電機(jī)一般安裝在固定的地點(diǎn)，已事先做好輸入電源的連接工作，地面充電機(jī)一般安裝在固定的地點(diǎn)，已事先做好輸入電源的連接工作，直流輸出端與需要充電的電動(dòng)汽車(chē)相連接，所以也稱為直流充電機(jī)。地面直流輸出端與需要充電的電動(dòng)汽車(chē)相連接，所以也稱為直流充電機(jī)。地面充電

23、機(jī)可以提供多達(dá)上百千瓦的功率處理能力，可以對(duì)電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行快速充電機(jī)可以提供多達(dá)上百千瓦的功率處理能力，可以對(duì)電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行快速充電。充電。傳導(dǎo)式充電機(jī)的輸出直接連接到電動(dòng)汽車(chē)上，兩者之間存在實(shí)際的物理傳導(dǎo)式充電機(jī)的輸出直接連接到電動(dòng)汽車(chē)上，兩者之間存在實(shí)際的物理連接，電動(dòng)汽車(chē)上不裝備電力電子電路。連接，電動(dòng)汽車(chē)上不裝備電力電子電路。感應(yīng)式充電機(jī)是利用電磁感應(yīng)耦合方式向電動(dòng)汽車(chē)傳輸電能，兩者之間感應(yīng)式充電機(jī)是利用電磁感應(yīng)耦合方式向電動(dòng)汽車(chē)傳輸電能，兩者之間沒(méi)有實(shí)際的物理連接，充電機(jī)分為地面部分和車(chē)載部分。沒(méi)有實(shí)際的物理連接，充電機(jī)分為地面部分和車(chē)載部分。普通充電機(jī)只提供對(duì)蓄電池的充電功能，多功能充

24、電機(jī)除了提供對(duì)蓄電普通充電機(jī)只提供對(duì)蓄電池的充電功能，多功能充電機(jī)除了提供對(duì)蓄電池的充電功能外，還能提供諸如對(duì)蓄電池進(jìn)行容量測(cè)試、對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行諧波池的充電功能外，還能提供諸如對(duì)蓄電池進(jìn)行容量測(cè)試、對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行諧波抑制、無(wú)功率補(bǔ)償和負(fù)載平衡等功能。當(dāng)前實(shí)際運(yùn)行的充電機(jī)基本上以交抑制、無(wú)功率補(bǔ)償和負(fù)載平衡等功能。當(dāng)前實(shí)際運(yùn)行的充電機(jī)基本上以交流電源作為輸入電源，因此，充電機(jī)的功率轉(zhuǎn)化單元實(shí)質(zhì)上是一個(gè)流電源作為輸入電源，因此，充電機(jī)的功率轉(zhuǎn)化單元實(shí)質(zhì)上是一個(gè)ACDCACDC變換器。變換器。目前，地面充電機(jī)使用的是傳導(dǎo)式大功率三相充電機(jī)。目前，地面充電機(jī)使用的是傳導(dǎo)式大功率三相充電機(jī)。電動(dòng)汽車(chē)充電機(jī)銘牌標(biāo)

25、識(shí)的電氣參數(shù)和技術(shù)指標(biāo)主要有：電動(dòng)汽車(chē)充電機(jī)銘牌標(biāo)識(shí)的電氣參數(shù)和技術(shù)指標(biāo)主要有：輸入電源：輸入電源：AC380VAC380V；穩(wěn)流精度：穩(wěn)流精度：1%1%穩(wěn)壓精度：穩(wěn)壓精度：1%1%；滿載效率：滿載效率：91%91%滿載功率因數(shù)：滿載功率因數(shù)：0.90.9；使用環(huán)境溫度：使用環(huán)境溫度：-2050-2050；最高輸出電壓：串聯(lián)電池的個(gè)數(shù)最高輸出電壓：串聯(lián)電池的個(gè)數(shù)電池充電限制電壓電池充電限制電壓k k（k k為系數(shù)，由為系數(shù)，由電池廠家提供）；電池廠家提供）；最低輸出電壓：串聯(lián)電池的個(gè)數(shù)最低輸出電壓：串聯(lián)電池的個(gè)數(shù)電池放電限制電壓；電池放電限制電壓；最大輸出電流：按蓄電池廠家提供數(shù)據(jù)確定；最大輸

26、出電流：按蓄電池廠家提供數(shù)據(jù)確定；最低充電電流：按蓄電池廠家提供數(shù)據(jù)確定；最低充電電流：按蓄電池廠家提供數(shù)據(jù)確定；最大輸出功率：最高輸出電壓最大輸出功率：最高輸出電壓最大輸出電流。最大輸出電流。（1 1）充電機(jī)和電池管理系統(tǒng)之間能夠進(jìn)行通訊，接收電池?cái)?shù)據(jù)，充電過(guò)）充電機(jī)和電池管理系統(tǒng)之間能夠進(jìn)行通訊，接收電池?cái)?shù)據(jù)，充電過(guò)程中應(yīng)采用適當(dāng)方法保證串聯(lián)電池中的單體電池電壓不超過(guò)上限。程中應(yīng)采用適當(dāng)方法保證串聯(lián)電池中的單體電池電壓不超過(guò)上限。（2 2）充電機(jī)應(yīng)具有面板操作和遠(yuǎn)程操作功能，充電機(jī)及其監(jiān)控系統(tǒng)相連，）充電機(jī)應(yīng)具有面板操作和遠(yuǎn)程操作功能，充電機(jī)及其監(jiān)控系統(tǒng)相連，在監(jiān)控計(jì)算機(jī)上能完成除閉合和切

27、斷輸入電源外的所有功能。在監(jiān)控計(jì)算機(jī)上能完成除閉合和切斷輸入電源外的所有功能。（3 3）充電機(jī)應(yīng)能通過(guò)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)向監(jiān)控計(jì)算機(jī)傳送對(duì)應(yīng)電池管理系統(tǒng)發(fā)送）充電機(jī)應(yīng)能通過(guò)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)向監(jiān)控計(jì)算機(jī)傳送對(duì)應(yīng)電池管理系統(tǒng)發(fā)送的數(shù)據(jù)。的數(shù)據(jù)。（4 4）充電機(jī)應(yīng)具有故障報(bào)警功能，能主動(dòng)向監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送故障信息。）充電機(jī)應(yīng)具有故障報(bào)警功能，能主動(dòng)向監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送故障信息。（5 5）充電機(jī)應(yīng)具有輸入欠壓、輸入過(guò)壓、輸出短路、電池反接、輸出過(guò)）充電機(jī)應(yīng)具有輸入欠壓、輸入過(guò)壓、輸出短路、電池反接、輸出過(guò)壓、過(guò)溫、電池故障等保護(hù)功能。壓、過(guò)溫、電池故障等保護(hù)功能。（6 6）在脫離電池管理系統(tǒng)的情況下，充電機(jī)應(yīng)停止充電。）在脫離電

28、池管理系統(tǒng)的情況下，充電機(jī)應(yīng)停止充電。（7 7）充電機(jī)應(yīng)提供一條充電電纜連接確認(rèn)信號(hào)。一方面，在充電期間，）充電機(jī)應(yīng)提供一條充電電纜連接確認(rèn)信號(hào)。一方面，在充電期間，當(dāng)充電插頭連接到汽車(chē)后，汽車(chē)控制邏輯可通過(guò)此信號(hào)來(lái)禁止在充電期間當(dāng)充電插頭連接到汽車(chē)后，汽車(chē)控制邏輯可通過(guò)此信號(hào)來(lái)禁止在充電期間汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工作，保證充電安全；另一方面，此確認(rèn)線與充電線形成閉汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工作，保證充電安全；另一方面，此確認(rèn)線與充電線形成閉鎖，保證充電人員安全。鎖，保證充電人員安全。（8 8）提供良好的人機(jī)界面，完成充電機(jī)充電過(guò)程的閉環(huán)控制，并顯示故）提供良好的人機(jī)界面，完成充電機(jī)充電過(guò)程的閉環(huán)控制，并顯示故障類(lèi)型

29、，提供一定的故障排除指示；提供開(kāi)放式充電過(guò)程參數(shù)（包括充電障類(lèi)型，提供一定的故障排除指示；提供開(kāi)放式充電過(guò)程參數(shù)（包括充電模式、充電參數(shù)、階段數(shù)）設(shè)定功能，并按照參數(shù)完成對(duì)充電過(guò)程的自動(dòng)模式、充電參數(shù)、階段數(shù)）設(shè)定功能，并按照參數(shù)完成對(duì)充電過(guò)程的自動(dòng)控制；當(dāng)充電機(jī)的保護(hù)系統(tǒng)動(dòng)作，引起充電過(guò)程中斷，此時(shí)應(yīng)能顯示故障控制；當(dāng)充電機(jī)的保護(hù)系統(tǒng)動(dòng)作，引起充電過(guò)程中斷，此時(shí)應(yīng)能顯示故障類(lèi)型，對(duì)比較容易排除的故障提供簡(jiǎn)單的處理方法。類(lèi)型，對(duì)比較容易排除的故障提供簡(jiǎn)單的處理方法。（9 9）整車(chē)充電時(shí)要為電池管理系統(tǒng)提供所需的直流電源，目前一般?。┱?chē)充電時(shí)要為電池管理系統(tǒng)提供所需的直流電源，目前一般取24V

30、/50A24V/50A。（1010）充電機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具備事件記錄功能，為事故分析和運(yùn)行測(cè)試）充電機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具備事件記錄功能，為事故分析和運(yùn)行測(cè)試提供歷史數(shù)據(jù)。對(duì)于有多臺(tái)充電機(jī)的充電站，充電機(jī)還需要為充電站監(jiān)控提供歷史數(shù)據(jù)。對(duì)于有多臺(tái)充電機(jī)的充電站，充電機(jī)還需要為充電站監(jiān)控系統(tǒng)提供事件記錄數(shù)據(jù)。系統(tǒng)提供事件記錄數(shù)據(jù)。（1111）充電機(jī)的可靠性必須滿足一定的指標(biāo)，綜合考慮成本和利用率，）充電機(jī)的可靠性必須滿足一定的指標(biāo)，綜合考慮成本和利用率，建議充電機(jī)要保證建議充電機(jī)要保證5 5年年7000080000h7000080000h的充電小時(shí)數(shù)。的充電小時(shí)數(shù)。（1212）充電機(jī)的設(shè)計(jì)必須充分保證人

31、身安全，其帶電部分不可外露，同）充電機(jī)的設(shè)計(jì)必須充分保證人身安全，其帶電部分不可外露，同時(shí)保證車(chē)體和大地等電位；充電機(jī)與充電站接地連接，充電機(jī)與車(chē)體外殼時(shí)保證車(chē)體和大地等電位；充電機(jī)與充電站接地連接，充電機(jī)與車(chē)體外殼連接、充電站接地網(wǎng)連接等要可靠方便。連接、充電站接地網(wǎng)連接等要可靠方便。圖是某企業(yè)生產(chǎn)的電動(dòng)汽車(chē)車(chē)載充電機(jī)。它采用高頻開(kāi)關(guān)電圖是某企業(yè)生產(chǎn)的電動(dòng)汽車(chē)車(chē)載充電機(jī)。它采用高頻開(kāi)關(guān)電源技術(shù)，具有浮充、均勻自動(dòng)切換、短路、過(guò)載等保護(hù)功能，源技術(shù)，具有浮充、均勻自動(dòng)切換、短路、過(guò)載等保護(hù)功能，可以實(shí)現(xiàn)涓流橫流可以實(shí)現(xiàn)涓流橫流/ /快速橫流快速橫流/ /恒壓自動(dòng)切換功能，確保蓄電恒壓自動(dòng)切換功

32、能，確保蓄電池電量充足，延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命。池電量充足，延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命。電動(dòng)汽車(chē)車(chē)載充電機(jī)的充電過(guò)程為：電動(dòng)汽車(chē)車(chē)載充電機(jī)的充電過(guò)程為：（1 1）此充電機(jī)根據(jù)鋰離子電池特性，對(duì)電壓要求嚴(yán)格，電）此充電機(jī)根據(jù)鋰離子電池特性，對(duì)電壓要求嚴(yán)格，電壓過(guò)高會(huì)導(dǎo)致電池過(guò)充甚至電池爆炸而設(shè)定充電過(guò)程。壓過(guò)高會(huì)導(dǎo)致電池過(guò)充甚至電池爆炸而設(shè)定充電過(guò)程。（2 2）充電初期，先要小電流對(duì)電池激活，使得電池內(nèi)部化）充電初期，先要小電流對(duì)電池激活，使得電池內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)充分建立起來(lái)，為大電流充電做準(zhǔn)備。學(xué)反應(yīng)充分建立起來(lái)，為大電流充電做準(zhǔn)備。（3 3）此后進(jìn)入）此后進(jìn)入18A18A恒流充電階段，當(dāng)電壓充到恒流充電

33、階段，當(dāng)電壓充到400V400V時(shí)，充電時(shí)，充電機(jī)減小充電恒流值后而不進(jìn)入穩(wěn)壓階段，此后繼續(xù)檢測(cè)充電機(jī)減小充電恒流值后而不進(jìn)入穩(wěn)壓階段，此后繼續(xù)檢測(cè)充電電壓，當(dāng)電池電壓再次達(dá)到電壓，當(dāng)電池電壓再次達(dá)到400V400V時(shí)，充電機(jī)再次減小充電電時(shí)，充電機(jī)再次減小充電電流，反復(fù)以上充電過(guò)程直到充電電流很小，充電機(jī)認(rèn)為電池流，反復(fù)以上充電過(guò)程直到充電電流很小，充電機(jī)認(rèn)為電池已經(jīng)充滿并關(guān)機(jī)。已經(jīng)充滿并關(guān)機(jī)。（4 4）充電機(jī)關(guān)機(jī)只是關(guān)閉充電處于空載狀態(tài)而不是整機(jī)停）充電機(jī)關(guān)機(jī)只是關(guān)閉充電處于空載狀態(tài)而不是整機(jī)停機(jī)。機(jī)。該充電機(jī)的主要特點(diǎn)有：該充電機(jī)的主要特點(diǎn)有：（1 1）根據(jù)電池特性設(shè)計(jì)充電曲線，可以延長(zhǎng)

34、蓄電池的壽命；）根據(jù)電池特性設(shè)計(jì)充電曲線，可以延長(zhǎng)蓄電池的壽命；（2 2）使用方便，維護(hù)簡(jiǎn)單，智能充電，無(wú)需人工職守；）使用方便，維護(hù)簡(jiǎn)單，智能充電，無(wú)需人工職守；（3 3）保護(hù)功能齊全，具有過(guò)壓、欠壓、過(guò)流、過(guò)熱、短路、輸出反接等）保護(hù)功能齊全，具有過(guò)壓、欠壓、過(guò)流、過(guò)熱、短路、輸出反接等保護(hù)功能；保護(hù)功能；（4 4）直觀性強(qiáng)，充電過(guò)程和故障采用指示燈，能一目了然；）直觀性強(qiáng)，充電過(guò)程和故障采用指示燈，能一目了然；（5 5）采用高頻開(kāi)關(guān)技術(shù)，使得充電機(jī)效率高，體積小，重量輕；）采用高頻開(kāi)關(guān)技術(shù)，使得充電機(jī)效率高，體積小，重量輕；（6 6）充電機(jī)風(fēng)扇由）充電機(jī)風(fēng)扇由4545溫控開(kāi)關(guān)控制，當(dāng)散熱

35、器溫度低于溫控開(kāi)關(guān)控制，當(dāng)散熱器溫度低于4545時(shí)，風(fēng)扇時(shí)，風(fēng)扇不轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)散熱器溫度高于不轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)散熱器溫度高于4545時(shí)，風(fēng)扇開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，可以減少噪聲和延長(zhǎng)時(shí)，風(fēng)扇開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，可以減少噪聲和延長(zhǎng)風(fēng)扇壽命；整機(jī)溫度保護(hù)為風(fēng)扇壽命；整機(jī)溫度保護(hù)為6565，當(dāng)機(jī)內(nèi)溫度達(dá)到，當(dāng)機(jī)內(nèi)溫度達(dá)到6565時(shí)，充電機(jī)停止工時(shí)，充電機(jī)停止工作，等待散熱后，低于作，等待散熱后，低于6565后，自動(dòng)恢復(fù)工作。后，自動(dòng)恢復(fù)工作。該充電機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)：該充電機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)：（1 1）輸入電壓：）輸入電壓：AC220VAC220V10%10%，5060Hz5060Hz；（2 2）輸出電壓：）輸出電壓：200400VDC2

36、00400VDC；（3 3）輸出電流：）輸出電流：018A018A；（4 4）最大功率：）最大功率：3.5kW3.5kW；（5 5）輸出紋波：）輸出紋波：1%1%；（6 6）電壓電流溫度精度：）電壓電流溫度精度：1%1%；（7 7）工作效率：）工作效率：90%90%；（8 8）指示狀態(tài)：電源指示、充電指示、故障指示；）指示狀態(tài)：電源指示、充電指示、故障指示；（9 9）保護(hù)功能：過(guò)壓、欠壓、過(guò)流、過(guò)熱、短路、反接保護(hù)；）保護(hù)功能：過(guò)壓、欠壓、過(guò)流、過(guò)熱、短路、反接保護(hù)；（1010）12V12V輸出：輸出：DC13.5V/150WDC13.5V/150W；（1111）CANCAN接口：波特率接口：

37、波特率9600bps9600bps；（1212）安全指標(biāo)：絕緣電阻）安全指標(biāo)：絕緣電阻200M200M，耐壓，耐壓1500V/min1500V/min；（1313）冷卻方式：風(fēng)冷；）冷卻方式：風(fēng)冷；（1414）外形尺寸：）外形尺寸：330330300300140mm140mm；（1515）重量：）重量：10kg10kg。2.2.電動(dòng)汽車(chē)非車(chē)載充電機(jī)電動(dòng)汽車(chē)非車(chē)載充電機(jī)圖是某企業(yè)生產(chǎn)的電動(dòng)汽車(chē)非圖是某企業(yè)生產(chǎn)的電動(dòng)汽車(chē)非車(chē)載充電機(jī)。它采用高頻開(kāi)關(guān)車(chē)載充電機(jī)。它采用高頻開(kāi)關(guān)電源技術(shù)，具有欠壓、過(guò)壓、電源技術(shù)，具有欠壓、過(guò)壓、反接、短路、過(guò)載等保護(hù)功能，反接、短路、過(guò)載等保護(hù)功能，采用合理的充電曲線

38、和單片機(jī)采用合理的充電曲線和單片機(jī)控制充電過(guò)程，確保蓄電池電控制充電過(guò)程，確保蓄電池電量充足，延長(zhǎng)蓄電池的使用壽量充足，延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命。命。電動(dòng)汽車(chē)非車(chē)載充電機(jī)的充電過(guò)程為：電動(dòng)汽車(chē)非車(chē)載充電機(jī)的充電過(guò)程為：（1 1）預(yù)充充電：充電機(jī)啟動(dòng)后，首先以）預(yù)充充電：充電機(jī)啟動(dòng)后，首先以510A510A電流對(duì)蓄電池充電電流對(duì)蓄電池充電4 4分鐘，分鐘，然后進(jìn)行大電流充電；然后進(jìn)行大電流充電；4 4分鐘小電流充電目的是激活電池，讓電池內(nèi)部化分鐘小電流充電目的是激活電池，讓電池內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)充分建立起來(lái)，避免電池在冷狀態(tài)下充電。學(xué)反應(yīng)充分建立起來(lái)，避免電池在冷狀態(tài)下充電。（2 2）4 4分鐘小電流結(jié)束

39、后，充電機(jī)進(jìn)入預(yù)設(shè)電流（比如分鐘小電流結(jié)束后，充電機(jī)進(jìn)入預(yù)設(shè)電流（比如88A88A）恒流充電）恒流充電階段；當(dāng)電壓充當(dāng)預(yù)設(shè)電壓（比如階段；當(dāng)電壓充當(dāng)預(yù)設(shè)電壓（比如370V370V）時(shí)，充電機(jī)減小充電恒流值后而）時(shí)，充電機(jī)減小充電恒流值后而不進(jìn)入穩(wěn)壓階段；此后繼續(xù)檢測(cè)充電電壓，當(dāng)電池電壓再次達(dá)到不進(jìn)入穩(wěn)壓階段；此后繼續(xù)檢測(cè)充電電壓，當(dāng)電池電壓再次達(dá)到370V370V時(shí)，時(shí)，充電機(jī)再次減小充電電流（每次以充電機(jī)再次減小充電電流（每次以2A2A遞減），反復(fù)以上充電過(guò)程直到充電遞減），反復(fù)以上充電過(guò)程直到充電電流到電流到8A8A時(shí)，充電機(jī)認(rèn)為電池已經(jīng)充滿并關(guān)機(jī)。時(shí)，充電機(jī)認(rèn)為電池已經(jīng)充滿并關(guān)機(jī)。（3 3）充電機(jī)關(guān)機(jī)只是關(guān)閉充電處于空載狀態(tài)而不是整機(jī)停機(jī)。）充電機(jī)關(guān)機(jī)只是關(guān)閉充電處于空載狀態(tài)而不是整機(jī)停機(jī)。該充電機(jī)的主要特點(diǎn)有：該充電機(jī)的主要特點(diǎn)有：（1 1）根據(jù)電池特性設(shè)計(jì)充電曲線，既可以充滿電池又可以延長(zhǎng)蓄電池）根據(jù)電池特性設(shè)計(jì)充電曲線，既可以充滿