电动汽车非接触式充电设计

1. 电动汽车对充电机有哪些技术要求，为什么

1
、充电快速化

相比发展前景良好的镍氢和锂离子动力蓄电池而言，传统铅酸类蓄电池以其技术成熟、
成本低、电池容量大、跟随负荷输出特性好和无记忆效应等优点，但同样存在着比能量低、
一次充电续驶里程短的问题。因此，在目前动力电池不能直接提供更多续驶里程的情况下，
如果能够实现电池充电快速化，从某种意义上也就解决了电动汽车续驶里程短这个致命弱
点。

2
、充电通用化

在多种类型蓄电池、多种电压等级共存的市场背景下，用于公共场所的充电装置必须
具有适应多种类型蓄电池系统和适应各种电压等级的能力，即充电系统需要具有充电广泛
性，具备多种类型蓄电池的充电控制算法，可与各类电动汽车上的不同蓄电池系统实现充
电特性匹配，能够针对不同的电池进行充电。因此，在电动汽车商业化的早期，就应该制
定相关政策措施，规范公共场所用充电装置与电动汽车的充电接口、充电规范和接口协议
等。

3
、充电智能化

制约电动汽车发展及普及的最关键问题之一，是储能电池的性能和应用水平。优化电
池智能化充电方法的目标是要实现无损电池的充电，监控电池的放电状态，避免过放电现
象，从而达到延长电池的使用寿命和节能的目的。充电智能化的应用技术发展主要体现在
以下方面：

●优化的、智能充电技术和充电机、充电站
;

●电池电量的计算、指导和智能化管理
;

●电池故障的自动诊断和维护技术等。

4
、电能转换高效化

电动汽车的能耗指标与其运行能源费紧密相关。降低电动汽车的运行能耗，提高其经
济性，是推动电动汽车产业化的关键因素之一。对于充电站，从电能转换效率和建造成本
上考虑，应优先选择具有电能转换效率高，建造成本低等诸多优点的充电装置。

5
、充电集成化

本着子系统小型化和多功能化的要求，以及电池可靠性和稳定性要求的提高，充电系
统将和电动汽车能量管理系统集成为一个整体，集成传输晶体管、电流检测和反向放电保
护等功能，无需外部组件即可实现体积更小、集成化更高的充电解决方案，从而为电动汽
车其余部件节约出布置空间，大大降低系统成本，并可优化充电效果，延长电池寿命

电池充电
解决方案

事实上，所有
3G
手机都采用锂离子电池作为主电源。由于散热及空间的限制，设计师必须
仔细考虑选用何种类型的电池充电器，以及还需要哪些特性来确保对电池进行安全及精确
的充电。

线性锂离子电池充电器的一个明显趋势是封装尺寸继续减小。但值得关注的是在充电周期
(
尤其在高电流阶段
)
冷却
IC
所需的板空间或通风条件。充电器的功耗会使
IC
的接合部温
度上升。加上环境温度，它会达到足够高的水平，使
IC
过热并降低电路可靠性。此外，如
果过热，许多充电器会停止充电周期，只有当接合部温度下降后才恢复工作。如果这种高
温持续存在，那么

充电器“停止和开始”的反复循环也将继续发生，从而延长充电时间。
为减少这些风险，用户只能选择减小充电电流来延长充电时间或增大板面积来散热。因此，
由于增加了
PCB
散热面积及热保护材料，整个系统成本也将上升。

对此问题有两种解决方案。首先，需要一种智能的线性锂离子电池充电器，它不必为担心
散热而牺牲
PCB
面积，并采用一种小型的热增强封装，允许它监视自己的接合部温度以防
止过热。如果达到预设的温度阈值，充电器能自动减少充电电流以限制功耗，从而使芯片
温度保持在安全水平。第二种解决方案是使用一种即使充电电流很高时也几乎不发热的充
电器。这要求使用脉冲充电器，它是一种完全不同于线性充电器的技术。脉冲充电器依靠
经过良好调节且电流受限的墙上适配器来充电。

方案一

：
LTC4059A
线性电池充电器

LTC4059A
是一款用于单节锂离子电池的线性充电器，它无需使用三个分立功率器件，可快
速充电而不用担心系统过热。监视器负责报告充电电流值，并指示充电器是何时与输入电
源连接的。它采用尽可能小的封装但没有牺牲散热性能。整个方案仅需两个分立器件
(
输入
电容器和一个充电电流编程电阻
)
，占位面积为
2.5mm
×
2.7mm
。
LTC4059A
采用
2mm
×
2mm
DFN
封装，占位面积只有
SOT-23
封装的一半，并能提供大约
60
℃
/W
的低热阻，以提高散
热效率。通过适当的
PCB
布局及散热设计，
LTC4059A
可以在输入电压为
5V
的情况下以最
高
900mA
的电流对单节锂离子电池安全充电。此外，设计时无需考虑最坏情况下的功耗，
因为
LTC4059A
采用了专利的热管理技术，可以在高功率条件
(
如环境温度过高
)
下自动减小
充电电流。

方案二

：带过流保护功能的
LTC4052
脉冲充电器

2. 电动汽车充电站的设计

充电站按照功能可以划分为四个子模块：配电系统、充电系统、电池调度系统、充电站监控系统。充电站给汽车充电一般分为三种方式：普通充电、快速充电、电池更换。普通充电多为交流充电，可以使用220V或380V的电压。快速充电多为直流充电。充电站主要设备包括充电机、充电桩、有源滤波装置、电能监控系统。
建设电动汽车充电计费系统，系统的实现由三部分组成，下面分别进行介绍：
1、建设充电计费系统管理平台，对系统涉及到的基础数据进行集中式管理，例如电动汽车信息、购电用户信息、资产信息等。
2、建设充电计费系统运营平台，用于对电动汽车的充放电及购电用户的充值进行运营管理。
3、建设充电计费系统查询平台，用于对管理平台及运营平台产生的相关数据进行综合查询

3. 纯电动汽车充电方式，电动汽车如何充电

充电的三种方式：

1、市电充电方式，用16A插座。

4. 纯电动汽车车载充电机的技术方案、难点是什么设计时应注意什么

目前电动车充电机行业内较多在做的是非车载的，汽车上只要保留蓄电池和充电接口以及通讯接口就行，通过外部高压，一般是400V充电系统来充电。一般由电力电源或者通信电源的制造商在转型做，要求模块化，热插拔，功率高，谐波含量少，一般都做成三相电源。较多采用有源三相功率因数校正加上DC/DC变换器来控制输出电压，难点在功率拓扑和控制方式上，并且充电机安全要高于传统工业领域，对可靠性和安规方面要求较高。

5. 电动汽车为啥不设计自动充电

还好你不是搞这方面设计的。。。
首先，发电机转化效率太低，不符合电动汽车节能的要求
2，整天背着一个发电机和燃油，不累啊，烧油了那还叫电动车吗？
3，一个车就那么大，放哪啊？

6. 简述电动汽车常规充电方法。并构想下未来充电技术的发展

目前对于电动汽车的充电主要还是采用接触式插入充电口的连接方式，分慢充和快充两个主要类型。这种充电方式最大的缺点就是需要电缆连接，容易出现各种连接故障，也容易磨损电缆和充电头等，在使用中经常遇到。今后的发展方向肯定是朝着远程无线充电方式和换电池两个技术领域研究，最终要看哪种技术发展最快最成熟了，耐心等待吧。

7. 非接触感应式充电电路设计图可以看一下嘛

网上有很多，一般都是由多个组成，如：

等共同组成的。

8. 电动汽车充电系统原理图

由车载动力电池提供能量，并由电机提供动力来实现行驶。电动汽车行驶消耗的是电池的能量，电池电量消耗后需要补充电量， 通过把电网或者其他储能设备中的电能转移到车辆的电池的过程。

电网或者储能设备中的电能，需要经过充电设备的转化，以匹配电动汽车动力电池的技术特性才能完成充电。充电设备的转化过程还需要和电动汽车上动力电池的管理系统BMS（Battery Management System）协商，以适当的电压和电流来完成充电，并且在充电过程中，充电电流会随着充电进程而减小，初期可以大电流充得快一些，后期小电流充得慢一些。交流慢充：交流充电桩没有功率转换模块，不做交直流转换，输出交流电，接入车内，通过车上的充电机转换为直流电后再输入电池。充电功率取决于车载充电机功率。目前主流车型车载充电机有2Kw、3.3Kw、6.6Kw几种。总的来说充电较慢，一般的混合动力车型需要4-6小时充满，纯电动车要8小时以上充满，充电倍率基本都在0。5C以下。直流快充：直流充电桩内置功率转换模块，能将电网的交流电转换为直流电， 不须经过车载充电机转换，直接接入车内电池。充电功率取决于电池管理系统和充电桩输出功率，两者取小。