自19世紀第1輛電動汽車面世至今,均采用可充蓄電池作為其動力源。對于一輛電動汽車來講,蓄電池充電設備是不可缺少的子系統(tǒng)之一。它的功能是將電網(wǎng)的電能轉化為電動汽車車載蓄電池的電能。電動汽車充電裝置的分類有不同的方法,總體上可分為車載充電裝置和非車載充電裝置。
車載充電裝置指安裝在電動汽車上的采用地面交流電網(wǎng)和車載電源對電池組進行充電的裝置,包括車載充電機、車載充電發(fā)電機組和運行能量回收充電裝置,將一根帶插頭的交流動力電纜線直接插到電動汽車的充電插座中給蓄電池充電。車載充電裝置通常使用結構簡單、控制方便的接觸式充電器,也可以是感應充電器。它完全按照車載蓄電池的種類進行設計,針對性較強。非車載充電裝置,即地面充電裝置,主要包括充電機、充電站、通用充電機、公共場所用充電站等。它可以滿足各種電池的各種充電方式。通常非車載充電器的功率、體積和重量均比較大,以便能夠適應各種充電方式。
整體系統(tǒng)由四部分組成:電動汽車充電樁、集中器、電池管理系統(tǒng)系統(tǒng)(BMS)、充電管理服務平臺。
電動汽車充電樁的控制電路主要由嵌入式ARM處理器完成,用戶可自助刷卡進行用戶鑒權、余額查詢、計費查詢等功能,也可提供語音輸出接口,實現(xiàn)語音交互。用戶可根據(jù)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。
電動汽車充電機控制器與集中器利用CAN總線進行數(shù)據(jù)交互,集中器與服務器平臺利用有線互聯(lián)網(wǎng)或無線GPRS網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)交互,為了安全起見,電量計費和金額數(shù)據(jù)實現(xiàn)安全加密。
電池管理系統(tǒng)系統(tǒng)(BMS)的主要功能是監(jiān)控電池的工作狀態(tài)(電池的電壓、電流和溫度)、預測動力電池的電池容量(SOC)和相應的剩余行駛里程,進行電池管理以避免出現(xiàn)過放電、過充、過熱和單體電池之間電壓嚴重不平衡現(xiàn)象,大限度地利用電池存儲能力和循環(huán)壽命。
充電服務管理平臺主要有三個功能:充電管理、充電運營、綜合查詢。充電管理對系統(tǒng)涉及到的基礎數(shù)據(jù)進行集中式管理,如電動汽車信息、電池信息、用戶卡信息、充電樁信息;充電運營主要對用戶充電進行計費管理;綜合查詢指對管理及運營的數(shù)據(jù)進行綜合分析查詢。
電動汽車充電樁一般輸出的電壓有兩種:交流(AC)電壓和直流(DC)電壓。輸出電壓的具體數(shù)值通常取決于不同型號的充電樁,以及使用情況和充電速度等因素。
對于交流電充電樁,輸出電壓通常為220V或380V。這些電壓可以在很短的時間內完全充滿電動汽車的電池。但由于交流電需要通過變壓器和整流器轉換為直流電,所以其充電效率不如直流電充電體驗好。
對于直流電充電樁,輸出電壓則一般為200V-500V左右。這樣的電壓可以讓電動汽車在較短的時間內得到很高的充電速度,從而縮短了充電時間,且轉換損失更小,因此利用起交流電過程中浪費的能量更有效。但需要注意的是,使用直流電充電樁需要電動汽車支持直流快充。
總體來說,電動汽車充電樁輸出的電壓需要根據(jù)特定的充電需求和車型來選擇合適的電壓水平,以確保安全、地完成充電任務。
按安裝方式分
可分為落地式充電樁、掛壁式充電樁。落地式充電樁適合安裝在不靠近墻體的停車位。掛壁式充電樁適合安裝在靠近墻體的停車位。
按安裝地點分
按照安裝地點,可分為公共充電樁和充電樁。 公共充電樁是建設在公共停車場(庫)結合停車泊位,為社會車輛提供公共充電服務的充電樁。 充電樁是建設單位(企業(yè))自有停車場(庫),為單位(企業(yè))內部人員使用的充電樁。 自用充電樁是建設在個人自有車位(庫),為私人用戶提供充電的充電樁。 充電樁一般結合停車場(庫)的停車位建設。安裝在戶外的充電樁防護等級不應低于IP54。安裝在戶內的充電樁防護等級不應低于IP32。
電動汽車充電樁作為電動汽車的能量補給裝置,其充電性能關系到電池組的使用壽命、充電時間。這也是消費者在購買電動汽車之前為關心的一個方面之一。實現(xiàn)對動力電池快速、、安全、合理的電量補給是電動汽車充電器設計的基本原則,另外,還要考慮充電器對各種動力電池的適用性。
地面充電站中充電器的方案,該充電器由一個能將輸入的交流電轉換為直流電的整流器和一個能調節(jié)直流電功率的功率轉換器組成,通過把帶電線的插頭插入電動汽車上配套的插座中,直流電能就輸入蓄電池對其充電。充電器設置了一個鎖止杠桿以利于插入和取出插頭,同時杠桿還能提供一個確定已經鎖緊的信號以確保安全。根據(jù)充電器和車上電池管理系統(tǒng)相互之間的通訊,功率轉換器能在線調節(jié)直流充電功率,而且充電器能顯示充電電壓、充電電流、充電量和充電費用。這只是充電樁的基本原理,許多細節(jié)問題都應在實際應用中不斷改進,已得到便捷的使用方案
新能源汽車來說,在家里沒有固定的充電樁的時候車輛需要充電,可以個利用公共充電樁,其次利用單位里面的充電樁,后就是可以采用飛線充電的方式,,對于飛線充電來講,這是目前很多沒有固定充電樁的車主所采用的方式,目前不管是純電動汽車還是插電式混合動力車型都是具備慢充電的,尤其是純電動汽車具備快充也有慢充,在充電條件不滿足的情況下面,想要給車輛進行充電,其實可以通過插頭的方式來實現(xiàn),這種我們把它叫做飛線充電。
直流充電樁中主要有:AC-DC電源模塊、充電控制器、計費控制單元、高壓絕緣檢測板、顯示屏等。還有板金件、熔斷器、繼電器、防雷等設備,國內致遠電子對直流充電樁有整樁的方案
所屬分類:電動汽車/電動車充電站/充電樁
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