2024-03-20 15:28:06 | 找车网
自19世纪第1辆电动汽车面世至今,均采用可充蓄电池作为其动力源。对于一辆电动汽车来讲,蓄电池充电设备是不可缺少的子系统之一。
1.充电系统功能
充电系统是新能源汽车(包含纯电动汽车和插电式混合动力汽车)的能源补给系统,为保障车辆持续行驶提供动力能源。
对新能源汽车充电的设备应具有下列功能:
(1)将市电进行电力变换为电动汽车充电,供给与动力电池额定条件相对应的电力。
(2)根据动力电池的实时状态控制充电的启动和停止,当动力电池充满后自动应停止充电。
(3)根据动力电池的电量、温度,控制充电电流的调节和电池的加热。
(4)可根据充电时长的需求来选择充电模式,即快充或慢充模式。
2.充电系统类型
按充电设备位置分,纯电动汽车的充电系统类型有车载和非车载两种。找车网
(1)车载充电。车载充电指采用地面交流电网和车载充电器(也称车载充电机)对动力电池组进行充电。车载充电器一般设计为小充电率,充电时间长(5~8h)。充电器和电池管理系统(负责监控动力电池的电压、温度和荷电状态)都安装在车上,所以它们相互之间容易利用电动汽车的内部线路网络进行通信。
(2)非车载充电。非车载充电,即地面充电,指利用专用或通用充电器、专用或公共场所用充电站等对动力电池组进行充电。通常非车载充电器的功率、体积和质量均比较大,以便能够适应各种充电方式。非车载充电器与动力电池管理系统在物理位置上是分开的。按充电的时间分,纯电动汽车的充电类型有快充和慢充两种。快充适合在充电站充电,电流很大,慢充的适合220V的家庭充电。虽然各厂家的技术参数不一样,但一般充电电流在10~15A之间。
3.充电方式
纯电动汽车的充电方式有接触式和感应式两种。
(1)接触式。接触式也称耦合或传导式。接触式充电方式将一根带插头的交流动力电缆线直接插到电动汽车的插座中给电池充电。其优点是简单、效率高;不足主要是充电电流小,充电时间长。
(2)感应式。随着电力电子技术和变流控制技术的飞速发展,高精度可控变流技术的成熟和普及,电动汽车接触式充电技术采用充电电流和充电电压连续变化的恒压限流充电模式。接触式充电的最大问题在于它的安全性和通用性。为了使它满足严格的安全充电标准,必须在电路上采用许多措施使充电设备能够在各种环境下安全充电。新型的电动汽车感应充电技术发展很快,感应充电器是利用高频交流磁场的变压器原理,将电能从离车的原方感应到车载的副方,以达到给蓄电池充电的目的。感应充电的最大优点是安全,这是因为充电器与车辆之间并无直接接触,即使车辆在恶劣的气候下,如雨雪天,进行充电也无触电的危险。
感应式充电方式如下图所示,通过电磁感应耦合的方式进行能量转换从而给电池充电。其特点是:使用方便,在恶劣的气候环境下进行充电也无触电的危险。充电器将50~60Hz的普通电转换成80~300Hz的高频电,然后将高频交流电感应到电动汽车上,使充电时间大大缩短。
4.充电桩
(1)充电桩的作用
电动汽车充电电流比较大(即功率很大),如果用民用220V插头的话,充电导线和插头承受不了那么大的电流,会把插头和导线烧坏,所以它需要专门的充电桩,充电桩所能承受的电流很大。
充电桩是电动汽车的充电站,外形犹如停车计时秒表一般。一个充电桩可以同时为两辆或更多辆汽车充电,从电池没电到充满电的时间为6~8h。充电桩能实现计时间、计电度数或计金额充电3种方式。也可以用作市民购电终端。为提高公共充电桩的效率和实用性,今后会增加一桩多充和为电动自行车充电的功能。
(2)充电桩的发展
受新能源汽车的快速发展的影响,充电桩和充电站等配套设施,也迎来了快速发展。2010—2013年,中国充电站保有量从76座快速增长至518座,年复合增长率达89.6%,充电桩数量也从1122个增长至22528个,年复合增长率高达171.8%。充电设施建设是新能源汽车示范推广的关键环节之一,受益于新能源汽车应用的快速增长,我国新能源汽车充电设施行业将面临巨大的发展空间。此前由于电动汽车规模较小,充电设施建设投资巨大,投资短期效益不明显,因此充电设施建设速度较慢。
随着国家对新能源汽车支持的力度越来越大,全国掀起了一轮充电桩基础设施建设的热潮。截至目前,北京、上海、深圳、天津、重庆、杭州、合肥、武汉多地都已提出了充电桩建设规划。
(3)充电桩的充电技术要求和安全要求
充电桩是电动汽车充电站。充电桩一般固定在路边或停车场内,利用专用充电接口,采用传导方式,为具有车载充电机的电动汽车提供交流电能,并具有相应的通信、计费和安全防护功能。通过投币或购买专用的IC卡,为电动汽车充电。
充电桩可分为交流充电桩和直流充电桩两种。交流充电桩是安装在电动汽车外、与交流电网连接,为电动汽车车载充电机提供交流电源的供电装置,同时具备计量计费功能;直流充电桩是固定安装在电动汽车外、与交流电网连接,为电动汽车动力电池提供小功率直流电源的供电装置,直流充电桩具有充电机功能,可以实时监视并控制被充电电池状态,同时,直流充电桩可以对充电电量进行计量。
充电桩的安全要求:
①变电所应设置安全围栏、警示牌、安全信号灯及警铃。
②高压配电室和变压器室门外或变电所安全围栏上应悬挂“止步,高压危险”警示牌。警示牌的标示必须朝向围栏的外侧。
③高压配电装置上应有显著的操作指示说明。设备的搭铁点应有明显可见的标志。
④室内应有明显的“安全通道”或“安全出口”标示牌。
另外,变电所及配电设备的布置设计应便于安装、操作、搬运、检修、试验和监测。
近年来,纯电动汽车的普及率越来越高,街边绿牌车普遍常见。充电也就成为电动汽车车主的日常需求,不过关于新能源纯电动汽车充电,车主有哪些必Get的知识点呢?
新能源纯电动汽车充电方式
目前,电动汽车的充电方式一共有慢充、快充、换电、无线充电和移动充电,但市面上绝大多数电动汽车仅支持慢充和快充,并且配有慢充和快充接口,其它充电方式尚未普及应用。
1、慢充(常规充电、车载充电)适用于车载充电机和家庭壁挂式充电桩,其电流和功率相对较小,一般充电时间需要6-8个小时。
2、快充(地面充电、应急充电)含充电站和移动补电车两种形式,主要通过非车载充电机采用大电流给电池直接充电,使电池在短时间内可充至80%左右的电量,一般1小时能充满电。
3、换电则采用更换动力电池的方式给汽车电池充电,在动力电池电量耗尽时,用充满电的电池更换电量过低的电池组,将更换下来的电池送到换电站慢充充电。
4、无线充电是在不使用电线和电缆的情况下,通过嵌入在道路和停车位的无线充电源板自动连入电网进行充放电。这种充电方式使用方便安全,但暂时未大批量产使用。
5、移动充电(MAC)属无线充电的延伸,车主无需寻找充电站,花费时间去充电,在路上巡航时即可充电。移动充电系统会埋设在一段路面之下,划出充电路段,不需要额外的空间。
使用快充会损耗电池?
按道理来说,频繁快充相较于慢充会对电池造成一定伤害。毕竟快充采用了高于标准充电电流数倍甚至数10倍不等的电流进行充电,在快充模式下,当电量充至80%左右,后续的电量则会采用慢充形式充满。
如果频繁使用快充,则会加速电池电芯极化,导致电芯析锂,电芯析锂过程中,锂离子随之会减少,最终导致电池容量下降,对电池寿命产生影响。不过,除了磷酸铁锂电池之外,快充后让电池短暂休息,锂金属会重新变回锂离子,临界温度会恢复正常值。但频繁快充还是会减低电池的还原能力。因此,为了保证电动汽车更好地解决续航里程,车主可以选择“日常慢充、紧急快充”的做法,或一个星期慢充一次进行补充。
新能源纯电动汽车充不进去电?
电动汽车充电过程主要分为物理连接、低压辅助上电、充电握手、充电参数配置、充电、充电结束共6个步骤。
充电桩为电动汽车充电时,首先要满足的第一个条件是,充电枪和充电接口的匹配,即物理连接。如果充电枪可以正常插入汽车,则建立起了充电的基础。低压辅助上电是为车辆BMS上电的过程,BMS通电才能和充电桩进一步进行握手、通信,即互相确认版本。如版本相同,BMS会发送详细的车辆信息,与充电桩进行信息交换。汽车充电过程中,两者会产生大量的报文,如出现不匹配的情况,则无法完成正常的充电工作。
通常情况下,一旦出现充电失败或充电中断,充电桩会显示充电失败原因代码。这些代码含义均可在网上查询到,但查询代码比较浪费时间,建议拨打充电桩客服或询问充电站工作人员所提示的故障代码含义,判断是汽车还是充电桩导致的充电故障。
新能源纯电动汽车不能在雨天充电?
很多车主遇上雨天会担心行驶或充电过程雨水会渗入电池导致漏电。实际上,国家对充电桩、充电枪插座等部件的防水性能均进行了严格的把控,以避免充电时发生漏电等事故。就电动汽车本身而言,车载动力电池均采用了防水设计,充电口都采用了绝缘密封圈设计。
因此,雨天是可以给电动汽车充电的,但在充电操作过程中,要用雨伞等物品进行遮挡防护,保证充电口和充电枪处于干燥状态,以及在插拔电枪和关闭车辆充电盖时保持手部干燥。如遇雷暴或台风等恶劣天气,则尽量不要选择户外充电,以人身安全为主。
新能源纯电动充电方式有五种,一种是恒压恒流充电,二是快速充电,三是无线充电,四是更换充电技术,五是移动充电。
纯电动汽车充电方式
1.恒压恒流充电模式
恒压恒流充电方式的充电电流非常有限,只有15左右A左右。这种充电方式相对简单易操作,一般用于电动汽车家用充电设备和小型充电站,充电过程可自行完成。
2、快速充电
这种快速充电方式是150到400A高充电电流在短时间内充电电池,成本也很高。快速充电也被称为快速充电或紧急充电。目的是确保电动汽车在短时间内快速充电,通常用于大型充电站。
3、无线充电
无线充电的原理就像在车内使用移动电话,将电能转化为特殊的激光或微波束,并在车顶安装特殊的天线接收。
4.更换电池充电技术
该技术主要要是在电池耗尽时用充满电的电池代替已经耗尽的点亮电池,电池回到服务站,电动汽车只需要租用电池。
5.移动充电方式
移动式充电方式是最理想的充电方式,主要是在汽车巡航的时候就能给汽车充电,不需要寻找充电桩,和花费时间充电。种充电方式需要MAC系统。并提前将其埋在路下,即充电区。接触式和感应式MAC可实施。
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