電動汽車電池智能充電系統研究

❶ 汽車充電系統發展前景怎樣

汽車充電系統發展前景：

2019年3月發布的《關於進一步完善新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知》要求：地方財政補貼對象由車輛購置改為充電基礎設施。充電樁有望迎來新一輪建設高潮。充電樁行業現狀如何？驅動力和阻礙何在？未來又將趨向何方？

一、充電樁是為電動汽車提供交/直流電的充電裝置

充電樁功能類似於加油站裡面的加油機，其輸入端與交流電網相連接，輸出端通過充電插頭為電動汽車電池充電。充電樁安裝於公共建築(公共樓宇、商場、公共停車場等)和居民小區停車場，可以固定於地面或牆壁。

交流樁通過車載充電機充電，輸出功率一般為7kw，單樁製造成本僅為800-1200元，但充電時長8-15小時；直流樁直接為電池充電，功率在60kw以上，滿電狀態僅需20-150分鍾，但單樁製造成本約5萬元，且會對電池造成損傷。

二、中國充電樁行業發展現狀分析

2018年11月，發改委、國家能源部等四部委聯合發布了《提升新能源汽車充電保障能力行動計劃》，《計劃》中指出力爭用3年時間大幅提升充電技術水平，提高充電設施產品質量，加快完善充電標准體系，全面優化充電設施布局，顯著增強充電網路互聯互通能力，快速升級充電運營服務品質，進一步優化充電基礎設施發展環境和產業格局。

據前瞻產業研究院發布的《中國電動汽車充電樁行業發展前景預測與投資戰略規劃分析報告》統計數據顯示，2012-2018年，我國電動汽車充電樁數量處於逐年增長趨勢，2012年我國電動汽車充電樁數量僅僅達1.8萬台，2016年後進入爆發式增長期，我國電動汽車充電樁數量達到14.1萬台。到了2017年我國電動汽車充電樁數量增長超20萬台。截止至2018年全國充電樁數量為29.9萬台，同比增長39.72%。進入2019年3月，聯盟內成員單位總計上報公共類充電樁38.4萬台，其中交流充電樁21.9萬台、直流充電樁16.4萬台、交直流一體充電樁0.05萬台。隨著新能源汽車普及度的提高，未來電動汽車充電樁將會有不錯的發展前景。

2012-2019年3月我國電動汽車充電樁數量統計情況

數據來源：前瞻產業研究院整理

六、中國充電樁行業發展趨勢分析：「智慧慢充樁+大功率快充站」充電設施體系是行業未來走向

1、交流樁仍是電動汽車最主要充電方式，引入智慧充電系統有望破解電網負荷不足問題。住宅小區以及工作、娛樂和消費場所是交流樁主要落地場景，智慧充電系統通過有序充電和調整功率實現錯峰充電，在電力不擴容的情況下實現「一車一樁」的電力配置。

2、直流快充站滿足臨時性、應急性充電需求，大功率充電是其關鍵支撐技術。大功率充電技術可實現「充電10-15分鍾、續航300公里」，充電便利性有望比肩燃油車加油。

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❸ GBatteries AI技術或將改變充電方式 助力電動汽車5分鍾充滿電

（圖源：GBatteries官網）

蓋世汽車訊對電動汽車車主來說，電池的續航能力和充電時間一直是大問題。一般來說，快速充電電池的壽命都比較短，為了延長電池使用壽命，電池製造商往往會限制充電速度。而加拿大渥太華的GBatteries公司試圖解決這些難題。

據外媒報道，GBatteries開發了一種特殊的自適應脈沖充電演算法，在不縮短電池壽命的前提下，幾乎可以讓所有成品鋰離子電池加快充電速度。該技術通過人工智慧發送不斷變化的微脈沖電流，並確定在適當電壓下何時發送脈沖，不會損壞電池性能。

通常情況下，為了應對充電過程中的阻抗變化，電池的健康狀態會受到影響。利用GBatteries的ChargeSenseAI技術，可以在充電時檢測到電池何時處於最佳低阻抗狀態，從而確定停止充電的時間，並進行一定程度的去極化，避免電池發生常見的不可逆化學反應。這樣不僅能加快充電速度，還能降低溫度，防止電池過熱或著火。

目前，研究人員已經在數百塊電池上，對這項技術進行了數千小時的測試，使電池可以在100mAh－60Ah之間進行超高速充電。研究人員表示，每塊電池的化學成分都略有不同，因此還有很多工作有待完成。但是，他們希望，在不久的將來，可以讓電動汽車實現5分鍾充滿電。當然這取決於充電系統的功率。

本文來源於汽車之家車家號作者，不代表汽車之家的觀點立場。

❹ 電動車智能充電器和非智能充電器有什麼區別，智能充電器是不是充不壞電瓶

電動車智能充電器是全自動充電器，是由控制電路主導的充電系統，對電動車電瓶充電安全可靠；非智能充電器也叫手動控制充電器，需要人工去監控充電，不方便，也不可靠。

一般情況下，電動車購買時都匹配了專用充電器，所以充電器與電動車電瓶是匹配安全的，智能充電器給電動車充電也不可以長時間充電，也會損傷電瓶；正確方法是。充電器轉換綠燈後1小時內移出智能充電器，停止給已飽和的電瓶繼續充電。

充電器:是一種通過向充電池通入電流而為電池充入能量的裝置。是一種將交流電轉換為低壓直流電的設備。

1967年美國人麥斯研究公布.用大於1C(C是電池容量)率脈沖電流充電，充電間歇時對電池放電。放電有利於消除極化、降低電解液溫度、提高極板接受電荷的能力。可以在加速電池充電過程同時保證獲得足量的充電電能。

❺ 淺析現代E-GMP電動車平台的電池及充電方案

圖9?現代起亞的ICCU布置

小結：這個E-GMP平台的設計追求，是圍繞軟包電芯為主，以小模塊組成大模塊的方式進行組裝的方式，可能現代起亞是想要平衡LGChem和SK的供應，並且也有機會把方殼電芯納入到這個設計裡面。

圖｜網路及相關截圖

作者簡介：朱玉龍，資深電動汽車三電系統和汽車電子工程師，著有《汽車電子硬體設計》。

本文來源於汽車之家車家號作者，不代表汽車之家的觀點立場。

❻ 智能電動汽車充電樁方案怎麼開發

6108方案的智能電動汽車充電樁系統由雲平台，移動支付，充電樁，公眾號，顯示系統五大模塊組成。五大模塊息息相關，缺一不可。雲平台是電動汽車智能充電樁系統的核心，是整個系統的中心節點，與系統中每個模塊的功能都息息相關。
充電樁是系統最重要的物聯網前端，充當前人機交互，移動支付前端，充電/停電系統控制等重要角色，是整個系統最為復制的部分;具備充滿自動斷電功能：依託於大數據計算，自動識別電池已經充滿;根據在電動車充電樁充電的過程中，電流是一直變化的，而且是呈現拋物線的形式。當用戶剛開始充電時，電流在緩慢的上升。充電到一定的時間後電流保持在一個較高而且穩定的水平，之後充電電流會逐步減小，直至一個微小的「涓流電流」。根據上述電流變化進行計算，充電樁自動識別充滿自停，充電樁內的計算模塊會收集大量的電流數據並對此進行計算，當計算結果達到充電閾值時，控制模塊控制繼電器斷開電源，結束本次充電。此功能有效防止充電器出現「過充」現象，保護電動車電動以及整個電路的安全。
系統應用過程：客戶掃碼支付成功後會通知到雲平台，雲平台記錄客戶的訂單消息，同時給對應的樁位下發開始充電指令，從此刻開始，每分鍾充電樁控制系統上傳一次充電樁充電數據，同時充電樁顯示系統實時更新實時充電數據，當充電電量達到訂單要求的電量時/充滿時，自動停止充電，上報平台充電結束消息，電樁顯示系統提示充電完成，本次充電結束。

❼ 電動汽車充電系統原理圖

由車載動力電池提供能量，並由電機提供動力來實現行駛。電動汽車行駛消耗的是電池的能量，電池電量消耗後需要補充電量， 通過把電網或者其他儲能設備中的電能轉移到車輛的電池的過程。

電網或者儲能設備中的電能，需要經過充電設備的轉化，以匹配電動汽車動力電池的技術特性才能完成充電。充電設備的轉化過程還需要和電動汽車上動力電池的管理系統BMS（Battery Management System）協商，以適當的電壓和電流來完成充電，並且在充電過程中，充電電流會隨著充電進程而減小，初期可以大電流充得快一些，後期小電流充得慢一些。交流慢充：交流充電樁沒有功率轉換模塊，不做交直流轉換，輸出交流電，接入車內，通過車上的充電機轉換為直流電後再輸入電池。充電功率取決於車載充電機功率。目前主流車型車載充電機有2Kw、3.3Kw、6.6Kw幾種。總的來說充電較慢，一般的混合動力車型需要4-6小時充滿，純電動車要8小時以上充滿，充電倍率基本都在0。5C以下。直流快充：直流充電樁內置功率轉換模塊，能將電網的交流電轉換為直流電， 不須經過車載充電機轉換，直接接入車內電池。充電功率取決於電池管理系統和充電樁輸出功率，兩者取小。

❽ 電動汽車充電系統都有哪幾種

一是使用隨車攜帶的便攜充電器，電動汽車都會隨車配備便攜充電器，讓車主通過家用電源即可進行充電，主要特點就是方便。但是其充電速度慢的就有些讓人發狂，只能作為一種其他的方式，補電使用。
二是家用充電樁。在購買電動汽車時，一般都會隨車贈送家用充電樁，並會安排技術人員上門安裝調試，這種充電方式充電時間還算可以，會隨著車輛品牌型號的不同而有所區別，但是前提是要有一個停車位，並且物業允許你在停車位上安裝家用充電樁。
第三種方式是公共充電樁。這種充電方式的優點就是可以根據實際情況選擇直流快充和交流慢充，而且也是唯一支持直流快充的地方，但是缺點也很明顯，公共充電樁現階段建設較少，不容易找到，找到後也不容易佔到，而且充電費用較高。
第四種充電方式就是換電池。這也是電動汽車最後的絕招，經過專門培訓的技術人員，通過全自動或者半自動的技術，可在2-10分鍾內更換掉電池，實現電能的補給，從而達到媲美燃油車加油的速度，但是這種方式的缺點也很明顯，只能在專業地點，由專業人員操作，且所更換的電池參差不齊，讓人擔憂。
總體來說，電動汽車的充電方式較為靈活多樣，可以根據自己的實際情況，科學合理的選擇充電方式，這樣既能達到不影響電動汽車的正常使用，又能節省充電費用，經濟實惠。
電動汽車充電連接有哪幾種：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。
電動汽車充電連接有哪幾種：技術原理
電機及控制系統
純電動汽車以電動機代替燃油機，由電機驅動而無需自動變速箱。相對於自動變速箱，電機結構簡單、技術成熟、運行可靠。
傳統的內燃機能把高效產生轉矩時的轉速限制在一個窄的范圍內，這是為何傳統內燃機汽車需要龐大而復雜的變速機構的原因；而電動機可以在相當寬廣的速度范圍內高效產生轉矩，在純電動車行駛過程中不需要換擋變速裝置，操縱方便容易，噪音低。
與混合動力汽車相比，純電動車使用單一電能源，電控系統大大減少了汽車內部機械傳動系統，結構更簡化，也降低了機械部件摩擦導致的能量損耗及噪音，節省了汽車內部空間、重量。
電機驅動控制系統是新能源汽車車輛行駛中的主要執行結構，驅動電機及其控制系統是新能源汽車的核心部件（電池、電機、電控）之一，其驅動特性決定了汽車行駛的主要性能指標，它是電動汽車的重要部件。電動汽車中的燃料電池汽車FCV、混合動力汽車HEV 和純電動汽車EV 三大類都要用電動機來驅動車輪行駛，選擇合適的電動機是提高各類電動汽車性價比的重要因素，因此研發或完善能同時滿足車輛行駛過程中的各項性能要求，並具有堅固耐用、造價低、效能高等特點的電動機驅動方式顯得極其重要。
純電動車的動力電池
動力電池是電動汽車的關鍵技術，決定了它的續行里程和成本。
1)純電動車所需的動力電池
用於電動車的動力電池應有的功能指標和經濟指標包括：（1）安全性；（2）比能量；（3）比功率；（4）壽命；（5）循環價格；（6）能量轉換效率。這些因素直接決定了電動車的合用性、經濟性。
2)超級電容器
超級電容器的優勢是質量比功率高、循環壽命長，弱點是質量比能量低、購置價格貴，但是循環壽命長達50萬～100萬次，故單次循環價格不高，與鉛酸電池、能量型鋰離子電池並聯可以組成性能優良的動力電源系統。
3)鉛酸電池
鉛酸電池生產技術成熟，安全性好，價格低廉，廢電池易回收再生。近些年來，通過新技術，其比能量低、循環壽命短、充電時發生酸霧、生產中可能有鉛污染環境等缺點在不斷克服中，各項指標有很大提高，不僅可更好地用作電動自行車和電動摩托車的電源，而且在電動汽車上也能發揮很好的作用。
4)以磷酸鐵鋰為正極的鋰離子電池負極為碳、正極為磷酸鐵鋰的鋰電池綜合性能好：安全性較高，不用昂貴的原料，不含有害元素，循環壽命長達2000次，並已克服了電導率低的缺點。能量型電池的質量比能量可達120Wh/kg，與超級電容器並聯使用，可以組成性能全面的動力電源。功率型的質量比能量也有70～80Wh/kg，可以單獨使用而不必並聯超級電容器。
5)以鈦酸鋰為負極的鋰離子電池
鈦酸鋰在充電-放電中體積變化極小，保證了電機機構穩定和電池的長壽命；鈦酸鋰電極點位較高（相對於Li+/Li電極為1.5V），在電池充電時可以不生成鋰晶枝，保證了電池的高安全性。但也因鈦酸鋰電極電位較高，即使與電極電位較高的錳酸鋰正極配對，電池的電壓也僅約2.2V，所以電池的比能量只有約50～60Wh/kg。即使如此，這種電池高安全性，長壽命的突出優點，也是其他電池無可比擬的。

❾ 新能源電動汽車無線充電技術有哪些類型

新能源電動汽車無線充電從基本原理上區分，主要有電磁感應式和磁場共振式。

電磁感應的研究聚焦在感應充電、無線充電、電磁感應和充電站領域；磁場共振的研究聚焦在無線電源、共振頻率、感應系數、天線和發射器領域。

中興、寶馬、賓士等採用電磁感應式技術原理，高通Halo、Witricity 採用磁場共振式技術原理。

還有一種方案是利用智能電網進行無線充電控制，將電動汽車的無線充電管理許可權上交，由智能電網對無線充電裝置進行控制。此種方法可以協調區域內的用電情況，在智能電網管控中通過對電動汽車行駛區域的電力使用情況及電力負荷情況來進行智能的充電及電力的控制，從而保證電網運行效果良好，電力使用情況在電網負荷的范圍內。

❿ 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