電動汽車充電設備應用技術

1. 電動汽車的充電設備

電動機的驅動電能來源於車載可充電蓄電池或其他能量儲存裝置。大部分車輛直接採用電機驅動，有一部分車輛把電動機裝在發動機艙內，也有一部分直接以車輪作為四台電動機的轉子，其難點在於電力儲存技術。
電動機的驅動電能，本身不排放污染大氣的有害氣體，即使按所耗電量換算為發電廠的排放，除硫和微粒外，其它污染物也顯著減少。
電動汽車還可以充分利用晚間用電低谷時富餘的電力充電，使發電設備日夜都能充分利用，大大提高其經濟效益。正是這些優點，使電動汽車的研究和應用成為汽車工業的一個「熱點」。
類似於手機充電的ICM 階梯波六段式充電，具有較好的去硫化效果，可對電池首先激活，然後進行維護式快速充電，具有定時、充滿報警、電腦快充、密碼控制、自識別電壓、多重保護、四路輸出等功能，配套萬能輸出介面，可對所有的電動車快速充電。 商場、超市、醫院、停車場、小區門口、路邊小賣部等公共場所。
汽車充電網路建設模式，在充電設施推進過程中，亟待突破的難題就是充電服務網路布點問題。電力部門依託現有的停車場設施，因地制宜地建設微電網、分布式、綜合化的可充、可換全功能充電站，可避免充電模式存在的兩個短板：一是充電時間長，二是停車環境有限。
充電標準的發展和爭議：
2011年10月，七家美國和德國的重要的汽車公司宣布他們的電動車將試用統一的充電插口標准，這七家公司分別是奧迪、寶馬、戴姆勒、福特、通用、保時捷和大眾。隨後，美國汽車工程師學會（SAE）宣布，該學會已設計出一種可以適用於一級和二級充電標準的插頭。三級直流快充可以在15分鍾內將你的電動車電池充滿電。而二級充電（在美國是110伏電壓）情況下，根據車型不同，充電時間大概是4-6個小時。這七家公司達成一致的充電插口標准，還和 SAE 的J1722充電標准相兼容，與歐洲的IEC 62196二類插口也同樣兼容。
這七家歐美汽車公司同時一致同意將採用家用電力線網路聯盟的HomePlug GP界面技術作為共用的傳輸規程，這就使得充電將來可融入未來的智能電網。HomePlug電力線聯盟由半導體公司、公共設施公司、市場推廣公司以及其他類型的公司組成。成員包括各類的國際公司，如思科（Cisco）、法國電信、中國華為等。這些公司共同合作開發、生產以及推廣可提升電力網路及連接的新技術和新應用。
Chademo標準直流快速充電站可在30分鍾充電至80%。這種快速充電裝置顯然比普通的二級充電樁更受歡迎，但是其運行需要電網瞬時功率能達到50千瓦，從而引發了電網壓力的擔憂，所以Chademo標準直流快速充電不是普通家庭充電的解決方案。而SAE充電標准則通過HomePlug GP技術對家庭用電進行合理分配，確保家庭電器不受干擾 。無線輸電技術是一種利用無線電技術傳輸電力能量的技術，各個國家都在開發這種無線充電裝置。

2. 簡述電動汽車常規充電方法。並構想下未來充電技術的發展

目前對於電動汽車的充電主要還是採用接觸式插入充電口的連接方式，分慢充和快充兩個主要類型。這種充電方式最大的缺點就是需要電纜連接，容易出現各種連接故障，也容易磨損電纜和充電頭等，在使用中經常遇到。今後的發展方向肯定是朝著遠程無線充電方式和換電池兩個技術領域研究，最終要看哪種技術發展最快最成熟了，耐心等待吧。

3. 電動汽車無線充電技術主要是利用什麼技術,什麼和什麼之間進行能量傳輸後,轉化

電動汽車無線充電技術主要是利用了電磁感應定律中的互感。也類似於變壓器，從初級線圈輸入，然後在次級線圈上產生感應電流。主要是靠電與電之間的能量傳輸，將電轉換成磁，再感應出電。

無線充電簡單來說就是在不通過實體電線連接的情況下，通過電磁場或電磁波等方式來為用電設備進行充電。目前主要有三種方式：電磁感應式、電磁共振式、無線電波式。

(3)電動汽車充電設備應用技術擴展閱讀：

電動汽車無線充電技術的優勢：

安全性，這是無線充電的一大優勢。目前的高電壓的充電樁擺放在外面並不安全，尤其是在露天一些雨天等惡劣天氣環境中，擁有極大地安全隱患。另外如果遇到惡意破壞的情況下，充電樁也非常容易引發危險。而無線充電樁埋在地下，可以很好地適應惡劣天氣以及避免惡意破壞。

可靠性高。在車長期的使用中，車裸露的充電部分會因為雜物造成充電效率的下降以及各種問題的產生，而無線充電則只需要將無線充電模塊置入汽車即可，很容易避免這些問題的產生。

電動汽車無線充電普及和流行還需假以時日，而且必須跨過幾個關鍵的坎首先，無線充電的元器件比有線充電樁要多出電磁感應相關的部件。整體成本比有線充電樁高很多，甚至是幾倍。

4. 電動汽車中,快速充電和慢速充電的原理是什麼

原理就是在單位時間內電流的速度不同。所謂家用交流電慢充，就是在現有居民供電體系的基礎上（採用單相220V或三相380V），使用5-10kW功率量級的充電器（其實就是一個交流轉直流，輸出電壓未必低），轉換成直流，對汽車內電池充電。這裡面，關鍵在於：

1、盡可能利用用電低谷，可以降低對電網沖擊，也可以通過峰谷電價的優惠降低用戶的花費：這個可以通過定時器解決。

2、功率不能過大，充電速度不用快。以5-8小時能充足就夠了。要考慮居民區線路的承受能力。這個充電器，一般在用戶這里，可以放在車上，也可以安裝在用戶家中。

所謂快速充電樁，往往安裝在公共場合，其目的是讓待充電車輛在較短時間（1-2H）內，補充50-60%以上的電能（當然最理想是1分鍾補充80%以上，但是電池技術（含電池組均衡技術）、輸配電技術尤其是散熱技術做不到！

現在大部分是在公用停車場固定的380V充電器，用專門的線路，可以提供更高的功率（例如20kW以上）的較大電流充電

也有是集中的高壓（10kV）引入，轉換成直流電，接入大型蓄電池組（可以採用鈉硫電池釩電池等）。這樣可以提供更高的充電電流，並防止接入時對電網的沖擊（當然，需要充電介面的支持）。

拓展資料：

電動汽車現在是汽車市場上很常見的，尤其是在微型和小型車方面，在SUV和一些其他的車型方面也是有一定的普及的。現在使用電動的消費者人數在不斷的增加，電動汽車也在隨著時代的進步而進步。

目前，電動汽車絕大部分採用鋰電池，採用串並聯達到指定的容量。電池製造過程中的離散，使用時的偏差，讓每個電池單元指標不一。長久以往，電池工作狀態偏離嚴重，少部分電池容量衰退更快，電池組容量跟隨「最短的木板」而急劇下降，最終報廢。

實際使用中，很有可能電路控制，在正常情況下，讓每節單體電池工作在20%-80%的容量范圍里，以達到更高的循環次數。（甚至有可能是一節20AH的電池當作12AH的電池單元計算容量）

在這個容量區間，單體電池可以承受很高的充電電流（例如2C），就保證了可以使用大電流的恆流充電快速恢復電池電量。

快充是一種應急充電方式，用的是直流充電，這個直流充電的電壓一般都是大於電池電壓的，需要通過整流裝置將交流電變換為直流電，對動力電池組的耐壓性和保護提出更高要求;充電電流大，是常規充電電流的十倍甚至幾十倍。

優點：半小時可以充滿電池80%容量。超過80%後，為保護電池安全，充電電流變小，充到100%的時間將較長。缺點：由於充電電壓高，電流大的特點，以減少電池充放電循環次數為代價，對電池造成一定的損壞，降低了電池的使用壽命。

5. 目前電動汽車對充電設備的基本要求有何規定

(1) 安全性。 電動汽車充電時, 要確保人員的人身安全和蓄電池組的安全。
(2) 方便性。 充電設備應具有較高的智能性, 不需要操作人員過多干預充電過程。
(3) 經濟性。 成本經濟、價格低廉的充電設備有助於降低整個電動汽車的成本, 提高運行效益, 促進電動汽車的商業化推廣。(4) 效率高。 高效率是對現代充電設備最重要的要求之一, 效率的高低對整個電動汽車的能量效率具有重大影響。
(5) 對供電電源污染要小。 採用電力電子技術的充電設備是一種高度非線性的設備,會對供電網及其他用電設備產生有害的諧波污染, 而且由於充電設備功率因數低, 在充電系統負載增加時, 對其供電網的影響也不容忽視。 因此, 要求充電設備對整個供電網污染要小

6. 電動汽車對充電機有哪些技術要求，為什麼

1
、充電快速化

相比發展前景良好的鎳氫和鋰離子動力蓄電池而言，傳統鉛酸類蓄電池以其技術成熟、
成本低、電池容量大、跟隨負荷輸出特性好和無記憶效應等優點，但同樣存在著比能量低、
一次充電續駛里程短的問題。因此，在目前動力電池不能直接提供更多續駛里程的情況下，
如果能夠實現電池充電快速化，從某種意義上也就解決了電動汽車續駛里程短這個致命弱
點。

2
、充電通用化

在多種類型蓄電池、多種電壓等級共存的市場背景下，用於公共場所的充電裝置必須
具有適應多種類型蓄電池系統和適應各種電壓等級的能力，即充電系統需要具有充電廣泛
性，具備多種類型蓄電池的充電控制演算法，可與各類電動汽車上的不同蓄電池系統實現充
電特性匹配，能夠針對不同的電池進行充電。因此，在電動汽車商業化的早期，就應該制
定相關政策措施，規范公共場所用充電裝置與電動汽車的充電介面、充電規范和介面協議
等。

3
、充電智能化

制約電動汽車發展及普及的最關鍵問題之一，是儲能電池的性能和應用水平。優化電
池智能化充電方法的目標是要實現無損電池的充電，監控電池的放電狀態，避免過放電現
象，從而達到延長電池的使用壽命和節能的目的。充電智能化的應用技術發展主要體現在
以下方面：

●優化的、智能充電技術和充電機、充電站
;

●電池電量的計算、指導和智能化管理
;

●電池故障的自動診斷和維護技術等。

4
、電能轉換高效化

電動汽車的能耗指標與其運行能源費緊密相關。降低電動汽車的運行能耗，提高其經
濟性，是推動電動汽車產業化的關鍵因素之一。對於充電站，從電能轉換效率和建造成本
上考慮，應優先選擇具有電能轉換效率高，建造成本低等諸多優點的充電裝置。

5
、充電集成化

本著子系統小型化和多功能化的要求，以及電池可靠性和穩定性要求的提高，充電系
統將和電動汽車能量管理系統集成為一個整體，集成傳輸晶體管、電流檢測和反向放電保
護等功能，無需外部組件即可實現體積更小、集成化更高的充電解決方案，從而為電動汽
車其餘部件節約出布置空間，大大降低系統成本，並可優化充電效果，延長電池壽命

電池充電
解決方案

事實上，所有
3G
手機都採用鋰離子電池作為主電源。由於散熱及空間的限制，設計師必須
仔細考慮選用何種類型的電池充電器，以及還需要哪些特性來確保對電池進行安全及精確
的充電。

線性鋰離子電池充電器的一個明顯趨勢是封裝尺寸繼續減小。但值得關注的是在充電周期
(
尤其在高電流階段
)
冷卻
IC
所需的板空間或通風條件。充電器的功耗會使
IC
的接合部溫
度上升。加上環境溫度，它會達到足夠高的水平，使
IC
過熱並降低電路可靠性。此外，如
果過熱，許多充電器會停止充電周期，只有當接合部溫度下降後才恢復工作。如果這種高
溫持續存在，那麼

充電器「停止和開始」的反復循環也將繼續發生，從而延長充電時間。
為減少這些風險，用戶只能選擇減小充電電流來延長充電時間或增大板面積來散熱。因此，
由於增加了
PCB
散熱面積及熱保護材料，整個系統成本也將上升。

對此問題有兩種解決方案。首先，需要一種智能的線性鋰離子電池充電器，它不必為擔心
散熱而犧牲
PCB
面積，並採用一種小型的熱增強封裝，允許它監視自己的接合部溫度以防
止過熱。如果達到預設的溫度閾值，充電器能自動減少充電電流以限制功耗，從而使晶元
溫度保持在安全水平。第二種解決方案是使用一種即使充電電流很高時也幾乎不發熱的充
電器。這要求使用脈沖充電器，它是一種完全不同於線性充電器的技術。脈沖充電器依靠
經過良好調節且電流受限的牆上適配器來充電。

方案一

：
LTC4059A
線性電池充電器

LTC4059A
是一款用於單節鋰離子電池的線性充電器，它無需使用三個分立功率器件，可快
速充電而不用擔心系統過熱。監視器負責報告充電電流值，並指示充電器是何時與輸入電
源連接的。它採用盡可能小的封裝但沒有犧牲散熱性能。整個方案僅需兩個分立器件
(
輸入
電容器和一個充電電流編程電阻
)
，佔位面積為
2.5mm
×
2.7mm
。
LTC4059A
採用
2mm
×
2mm
DFN
封裝，佔位面積只有
SOT-23
封裝的一半，並能提供大約
60
℃
/W
的低熱阻，以提高散
熱效率。通過適當的
PCB
布局及散熱設計，
LTC4059A
可以在輸入電壓為
5V
的情況下以最
高
900mA
的電流對單節鋰離子電池安全充電。此外，設計時無需考慮最壞情況下的功耗，
因為
LTC4059A
採用了專利的熱管理技術，可以在高功率條件
(
如環境溫度過高
)
下自動減小
充電電流。

方案二

：帶過流保護功能的
LTC4052
脈沖充電器

7. 電動汽車直流充電樁 採用了哪些先進技術及平台

近年來，隨著經濟的增長，汽車越來越普及，根據聯合國數據顯示，目前汽車的耗油量已佔全部石油消耗的75%，不僅消耗能源並且帶來了巨大的環境污染，而電動汽車以電代油，隨之就產生了電動汽車充電樁。
電動汽車充電樁是一種專為電動汽車電池充電的設備，一般建立在戶外的道路旁，所處環境是高溫、多灰塵、潮濕等。充電樁系統主要由四部分組成：電動汽車充電樁、集中器、電池管理系統系統(BMS)、充電管理服務平台。
PMM-0791是一款7 寸可觸摸顯示的測控一體機，是電動汽車充電樁的終端控制器。通過終端控制器用戶可自助刷卡進行用戶鑒權、余額查詢、計費查詢等功能，也可提供語音輸出介面，實現語音交互；用戶可根據液晶顯示屏指示選擇4種充電模式：包括按時計費充電、按電量充電、自動充滿、按里程充電等，實現了智能化的電動汽車充電解決方案。

8. 電動車充電系統有那些應用價值

前景很好，未來都是電動汽車