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电动汽车充电机简介

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  • 发布时间:2017/9/29 16:35:00
  • 作者:czy_yinhe

  电动汽车充电机是一种对电动汽车电池充电时用到的有特定功能的电力转换装置。充电机根据固定位置不同可分为车载充电机和非车载充电机,根据充电方式不同,充电机又分为交流充电机和直流充电机。交流充电机是指采用交流充电模式为电动汽车动力蓄电池总成进行充电的充电机。交流充电模式是以三相或单相交流电源向电动汽车提供充电电源的模式。交流充电模式的特征是:充电机为车载系统。交流充电机输出电流为16A或者32A因此被称为“慢充”。直流充电机是指采用直流充电模式为电动汽车动力蓄电池总成进行充电的充电机。直流充电模式是以充电机输出的可控直流电源直接对动力蓄电池总成进行充电的模式。直流充电机因为输出电流可控因此又被称为“快充”。

充电机与电动汽车的连接方式

  根据GB/T 18487.3-2001《电动车辆传导充电系统 电动车辆交流/直流充电机(站)》的要求,电动车辆交流充电机(站)和电动车辆之间可采用三种不同的连接方式:

  方式A:供电电缆和插头永久性固定于电动车辆(EV)上;

  方式B:使用带有电动车辆连接器和电源连接器的独立活动电缆;

  方式C:供电电缆和连接器永久性固定于充电机(站)上;

  对于直流充电机,由于其充电速度快,因此采用连接方式C。

车载充电机

01车载充电机组成

  车载充电机是指固定安装在电动汽车上的充电机,其主要功用是为电动汽车的动力电池安全、快速、便捷地充满电。车载充电机通过插头和电缆与交流插座连接,因此也可以称之为交流充电机,车载充电机优点是在蓄电池需要充电的时候,只要有可用的供电插座,就可以进行充电,其缺点则是受车上空间所限,功率处理能力有限,只能提供小电流慢速充电,充电时间一般较长。

  车载充电机作为一个电力电子系统,主要由功率电路和控制电路组成。功率电路是由交流整压、变压器和功率管组成的,DC/DC变换器是其重要组成部分。控制电路实现与电源管理的串行通信,并根据需求来控制功率驱动电路输出一定的电压和电流。

车载充电机两种基本类型

图1 车载充电机两种基本类型

  车载充电机的主要参数有输入电压范围、输出电压范围、充电功率和变换效率。车载充电机有单向和双向之分,单向车载充电机仅作为单向的电网对电动汽车充电;双向车载充电机既可以用电网对电动汽车充电,也可以通过电动汽车给外部接口放电,作为应急或者V2G电网功率调节使用。

02车载充电机接口

  车载充电机一般有4个接口,分别为:

  1)AC输入端:连接从交流充电插座进来的连接器;

  2)DC输出端:充电机与电池连接端口;

  3)低压控制接口:车载充电机与BMS和外部连接的低压接口,通常为12V;

  4)液冷输入和输出流道接口:冷却液流入和流出接口。

非车载充电机

01输出电压和电流

  非车载充电机是指固定安装在电动汽车外,与交流电网连接,为电动汽车动力蓄电池等可充电的储能系统提供直流电能的设备。

  非车载充电机由功率单元、控制单元、计量单元、充电接口、供电接口及人机交互界面等部分组成。非车载充电机的输出电压根据动力蓄电池系统电压等级分为五级,输出电压范围与标称输出电压优先值如下表所示:

表1 非车载充电机输出电压

输出电压等级 输出电压范围/V 标称输出电压优先值/V
1 24~65 48
2 55~120 72
3 100~350 144、288
4 300~500 384
5 450~750 544

  充电机的输出直流额定电流宜优先采用:10A、20A、30A、60A、100A、120A、200A、400A。

02输入电压和电流要求

  充电机的额定电压输入和额定电流输入应以国家标准为依据,根据充电机和电动汽车不同的连接方式,首选的电压额定值和电流额定值如表2所示:

表2 充电机输入电压和电流

输出方式 交流电压及电流
A

单相220V,16A

B

单相/三相  220/380V,32A

C

三相380V,最大250A