充電(diàn)系統是新(xīn)能(néng)源汽車(chē)主要的能(néng)源補給系統。新(xīn)能(néng)源汽車(chē)，特别是純電(diàn)動汽車(chē)的充電(diàn)技(jì )術，最關鍵的問題是如何能(néng)實現高效率的快速充電(diàn)。
随着動力電(diàn)池本身的充放電(diàn)速度的不斷提高，充電(diàn)系統的性能(néng)也在不斷地改進，以滿足在多(duō)種不同的應用(yòng)情況下的快速充電(diàn)需求。
目前根據不同的汽車(chē)動力電(diàn)池電(diàn)壓和容量、充電(diàn)速度要求，以及電(diàn)網供電(diàn)容量等因素的考量，固定充電(diàn)器的容量一般在15KW到100KW的範圍，輸出電(diàn)壓一般為(wèi)50V到500V。車(chē)載充電(diàn)器容量則在3KW 左右。
新(xīn)能(néng)源汽車(chē)充電(diàn)系統主要由充電(diàn)樁、充電(diàn)線(xiàn)束、車(chē)載充電(diàn)器、高壓控制盒、動力電(diàn)池、DC-DC轉換器、低壓蓄電(diàn)池以及各種高壓線(xiàn)束和低壓控制線(xiàn)束等組成。如下圖是新(xīn)能(néng)源汽車(chē)充電(diàn)系統示意圖。
以下介紹新(xīn)能(néng)源汽車(chē)充電(diàn)系統主要組成部分(fēn)：充電(diàn)樁和車(chē)載充電(diàn)器。
充電(diàn)樁作(zuò)為(wèi)新(xīn)能(néng)源汽車(chē)充電(diàn)系統的配套設施，有(yǒu)交流充電(diàn)樁和直流充電(diàn)樁。
1）交流充電(diàn)樁
如圖所示，交流電(diàn)動汽車(chē)充電(diàn)樁，俗稱 “慢充”，固定安(ān)裝(zhuāng)在電(diàn)動汽車(chē)外、與交流電(diàn)網連接，為(wèi)電(diàn)動汽車(chē)車(chē)載充電(diàn)器（即固定安(ān)裝(zhuāng)在電(diàn)動汽車(chē)上的充電(diàn)器）提供交流電(diàn)源的供電(diàn)裝(zhuāng)置。交流充電(diàn)樁隻提供電(diàn)力輸出，沒有(yǒu)充電(diàn)功能(néng)，需連接車(chē)載充電(diàn)機為(wèi)電(diàn)動汽車(chē)充電(diàn)。相當于隻是起了一個控制電(diàn)源的作(zuò)用(yòng)。
2）直流充電(diàn)樁
如圖所示，直流電(diàn)動汽車(chē)充電(diàn)樁，俗稱 “快充”，固定安(ān)裝(zhuāng)在電(diàn)動汽車(chē)外，與交流電(diàn)網連接，可(kě)以為(wèi)非車(chē)載電(diàn)動汽車(chē)動力電(diàn)池提供直流電(diàn)源的供電(diàn)裝(zhuāng)置。直流充電(diàn)樁的輸入電(diàn)壓采用(yòng)三相四線(xiàn)AC380V±15%，頻率50Hz,輸出為(wèi)可(kě)調直流電(diàn)，直接為(wèi)電(diàn)動汽車(chē)的動力電(diàn)池充電(diàn)。
其電(diàn)氣結構如下：
直流充電(diàn)樁工(gōng)作(zuò)原理(lǐ)：三相 380V 交流電(diàn)經過EMC等防雷濾波模塊後進入到三相四線(xiàn)制電(diàn)表中(zhōng)，三相四線(xiàn)制電(diàn)表監控整個充電(diàn)機工(gōng)作(zuò)時的實際充電(diàn)電(diàn)量。且根據實際充電(diàn)電(diàn)流及充電(diàn)電(diàn)壓的大小(xiǎo)，充電(diàn)機往往需要并聯使用(yòng)，因此就要求充電(diàn)機擁有(yǒu)能(néng)夠均流輸出的功能(néng)，充電(diàn)機輸出經過充電(diàn)槍直接給動力電(diàn)池進行充電(diàn)。
在直流充電(diàn)樁工(gōng)作(zuò)時，輔助電(diàn)源給主控單元、顯示模塊、保護控制單元、信号采集單元及刷卡模塊等控制系統進行供電(diàn)。另外，在動力電(diàn)池充電(diàn)過程中(zhōng)，輔助電(diàn)源給BMS系統供電(diàn)，由BMS系統實時監控動力電(diàn)池的狀态。
車(chē)載充電(diàn)器（On-board Charger，也稱車(chē)載充電(diàn)機）如圖所示。車(chē)載充電(diàn)器是充電(diàn)系統的重要組成部件。
新(xīn)能(néng)源汽車(chē)動力電(diàn)池充電(diàn)的方式主要有(yǒu)快速充電(diàn)（直流快充）和常規充電(diàn)（交流慢充）。
直流快充與交流慢充方式的區(qū)别是：
直流充電(diàn)（快充）主要是通過充電(diàn)站的充電(diàn)樁将直流高壓電(diàn)直接通過直流充電(diàn)口給動力電(diàn)池充電(diàn)。
快速充電(diàn)又(yòu)稱直流快充或應急充電(diàn)，是以較大直流電(diàn)流短時間在電(diàn)動汽車(chē)停車(chē)的20 分(fēn)鍾（min）至2 小(xiǎo)時（h）内，為(wèi)其提供短時間充電(diàn)服務(wù)，一般充電(diàn)電(diàn)流為(wèi)150～400 A。
快速充電(diàn)模式的優點是充電(diàn)時間短。
但是，相對常規充電(diàn)模式，快速充電(diàn)也存在一定的缺點：
“快充”實際并不快，而且降低動力電(diàn)池使用(yòng)壽命。由于受電(diàn)池技(jì )術影響，目前電(diàn)動汽車(chē)使用(yòng)最多(duō)的就是锂電(diàn)池。锂元素是比鈉還要活躍的金屬元素之一，快充易使锂元素太過活躍，從而使電(diàn)池中(zhōng)的電(diàn)解液發生沉澱，産(chǎn)生氣泡現象，也就是平常人們所看到的電(diàn)池身上易凸起“小(xiǎo)包”，摸上去有(yǒu)手感發熱等情況，嚴重的會導緻電(diàn)池爆炸等安(ān)全事故。因此充電(diàn)電(diàn)流不宜過大。
交流充電(diàn)（慢充）主要是通過家用(yòng)電(diàn)源插頭和交流充電(diàn)樁接入交流充電(diàn)口，通過車(chē)載充電(diàn)器将220V交流電(diàn)轉為(wèi)330V直流電(diàn)給動力電(diàn)池進行充電(diàn)。
在一些特定的情況下，可(kě)以為(wèi)新(xīn)能(néng)源汽車(chē)更換已經充滿電(diàn)的動力電(diàn)池，更換下來的電(diàn)池再單獨進行充電(diàn)備用(yòng)。
蓄電(diàn)池在放電(diàn)終止後，應立即充電(diàn)（在特殊情況下也不應超過24 h）。常規充電(diàn)電(diàn)流相當低，約為(wèi)15 A，這種充電(diàn)叫做常規充電(diàn)（交流慢充或慢速充電(diàn)）。常規蓄電(diàn)池的充電(diàn)方法都采用(yòng)小(xiǎo)電(diàn)流的恒壓或恒流充電(diàn)，一般充電(diàn)時間為(wèi)5～8 h，甚至長(cháng)達10～20 h。這種充電(diàn)方式是利用(yòng)車(chē)載充電(diàn)器，接220V交流電(diàn)即可(kě)。
（1）常規充電(diàn)适用(yòng)情況
常規慢充的方式适用(yòng)情況主要有(yǒu)：
1）用(yòng)戶對電(diàn)動汽車(chē)的行駛裏程要求相對較低，車(chē)輛行駛裏程能(néng)滿足用(yòng)戶1 天使用(yòng)需要，利用(yòng)晚間停運時間可(kě)以完成充電(diàn)。
2）由于常規慢充充電(diàn)電(diàn)流和充電(diàn)功率比較小(xiǎo)，因此在居民(mín)區(qū)、停車(chē)場和公(gōng)共充電(diàn)站都可(kě)以進行充電(diàn)。
3）規模較大的集中(zhōng)充電(diàn)站，能(néng)夠同時為(wèi)多(duō)輛電(diàn)動乘用(yòng)車(chē)提供停車(chē)場地并進行充電(diàn)。
（2）常規充電(diàn)優點
常規充電(diàn)模式的優點如下：
1）盡管充電(diàn)時間較長(cháng)，但因為(wèi)所用(yòng)功率和電(diàn)流的額定值并不關鍵，因此充電(diàn)器和安(ān)裝(zhuāng)成本比較低。如圖為(wèi)壁挂式交流充電(diàn)樁，可(kě)安(ān)裝(zhuāng)在車(chē)庫内使用(yòng)。
2）可(kě)充分(fēn)利用(yòng)電(diàn)力低谷時段進行充電(diàn)，降低充電(diàn)成本。
3）可(kě)提高充電(diàn)效率和延長(cháng)電(diàn)池的使用(yòng)壽命。
近年來，中(zhōng)國(guó)新(xīn)能(néng)源充電(diàn)樁行業受到各級政府的高度重視和國(guó)家産(chǎn)業政策的重點支持。國(guó)家陸續出台了多(duō)項政策，鼓勵新(xīn)能(néng)源充電(diàn)樁行業發展與創新(xīn)。近年來，充電(diàn)樁布局不合理(lǐ)、機械損壞、利用(yòng)率低、服務(wù)不到位等問題日益突出。面對不斷增長(cháng)的新(xīn)能(néng)源車(chē)充電(diàn)樁，專業檢修和維修人員将不斷改進服務(wù)，及時跟進，确保設備能(néng)夠正常使用(yòng)。此外，相關部門将加強對充電(diàn)樁産(chǎn)品質(zhì)量和實際使用(yòng)監管，統一充電(diàn)樁生産(chǎn)标準，解決充電(diàn)接口不兼容問題，同時鼓勵服務(wù)商(shāng)提供優質(zhì)服務(wù)，嚴厲打擊個别企業騙取補貼資金的現象，規範充電(diàn)樁行業，促進充電(diàn)樁行業健康發展。
節能(néng)、環保、低碳、綠色，這是全人類共同努力奮鬥的目标。然而全球氣候變暖和環境污染給人類的生存和發展帶來了巨大的風險，以石油為(wèi)燃料汽車(chē)的大量使用(yòng)是造成環境污染和全球溫室氣體(tǐ)排放的主要來源之一。推廣和使用(yòng)新(xīn)能(néng)源汽車(chē)，将有(yǒu)效的減少溫室氣體(tǐ)和其他(tā)有(yǒu)害氣體(tǐ)的排放，從而降低汽車(chē)在運營中(zhōng)對環境造成的不利影響，這是解決全球日益嚴重惡化的環境問題和确保我國(guó)政府實現向全世界鄭重承諾的有(yǒu)效途徑，也是最終降低環境污染，保障人類的生存和發展的重要舉措。
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