電動(dòng)汽車(chē)充電樁直流充電樁詳解_直流充電樁和交流充電樁的區(qū)別

電動(dòng)車(chē)的充電有交流充電和直流充電兩種方式，兩者在電流、電壓等技術(shù)參數(shù)上都有較大差距。前者充電效率較低，而后者充電效率較高。中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合標(biāo)準(zhǔn)化中心副主任劉永東解釋?zhuān)话愦蠹页Ｕf(shuō)的“慢充”用的基本是交流沖電，而“快充”多數(shù)用的是直流充電。

　　充電樁充電原理及方式

　　1、充電樁充電原理

　　充電樁固定在地面，利用專(zhuān)用充電接口，采用傳導(dǎo)方式，為具有車(chē)載充電機(jī)的電動(dòng)汽車(chē)提供交流電能，具有相應(yīng)的通訊、計(jì)費(fèi)和安全防護(hù)功能。市民只需要購(gòu)買(mǎi)IC卡并充值，就可以使用充電樁為汽車(chē)充電了。

　　電動(dòng)汽車(chē)蓄電池放電后，用直流電按與放電電流相反的方向通過(guò)蓄電池，使它恢復(fù)工作能力，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為蓄電池充電。蓄電池充電時(shí)，電池正極與電源正極相聯(lián)，電池負(fù)極與電源負(fù)極相聯(lián)，充電電源電壓必須高于電池的總電動(dòng)勢(shì)。

　　2、充電樁充電方式

　　充電方式有恒電流充電和恒電壓充電兩種。

　　恒流充電法

　　恒流充電法是用調(diào)整充電裝置輸出電壓或改變與蓄電池串聯(lián)電阻的方法，保持充電電流強(qiáng)度不變的充電方法?？刂品椒ê?jiǎn)單，但由于電池的可接受電流能力是隨著充電過(guò)程的進(jìn)行而逐漸下降的，到充電后期，充電電流多用于電解水，產(chǎn)生氣體，使出氣過(guò)甚，因此，常選用階段充電法。

　　恒壓充電法

　　充電電源的電壓在全部充電時(shí)間里保持恒定的數(shù)值，隨著蓄電池端電壓的逐漸升高，電流逐漸減少。與恒流充電法相比，其充電過(guò)程更接近于最佳充電曲線(xiàn)。用恒定電壓快速充電，由于充電初期蓄電池電動(dòng)勢(shì)較低，充電電流很大，隨著充電的進(jìn)行，電流將逐漸減少，因此，只需簡(jiǎn)易控制系統(tǒng)。

　　電動(dòng)汽車(chē)充電樁直流充電樁充電方式

　　根據(jù)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的充電方式，充電樁可分為交流充電樁和直流充電樁兩大類(lèi)。交流充電樁主要安裝在停車(chē)場(chǎng)，造價(jià)低廉，適合家用，給普通純電動(dòng)轎車(chē)充滿(mǎn)電需要4-5個(gè)小時(shí)，俗稱(chēng)“慢充”。目前小型車(chē)多采用交流充電樁充電。直流充電樁主要安裝在大型充電站內(nèi)，以三相四線(xiàn)制的方式連接電網(wǎng)，能夠提供充足的電力，輸出的電壓和電流調(diào)整范圍大，俗稱(chēng)“快充”。電動(dòng)大巴車(chē)主要通過(guò)直流充電樁充電。

　　電動(dòng)汽車(chē)充電樁直流充電樁詳解_直流充電樁和交流充電樁的區(qū)別

　　正在給電動(dòng)大巴充電的直流充電樁

　　傳導(dǎo)式直流充電樁通過(guò)接口與電動(dòng)汽車(chē)相連，人們?cè)诔潆姌渡系娜藱C(jī)交互界面處刷卡和進(jìn)行相應(yīng)的操作后，即可給電動(dòng)汽車(chē)充電。同時(shí)，在充電樁顯示屏上能夠顯示電量、費(fèi)用、充電時(shí)間等數(shù)據(jù)。這里就需要用到通信協(xié)議。直流充電樁主要涉及三類(lèi)通信：直流充電樁與電動(dòng)汽車(chē)通信、直流充電樁內(nèi)部設(shè)備的通信、直流充電樁與周?chē)渌O(shè)備（如控制中心）之間的通信。

　　電動(dòng)汽車(chē)充電樁直流充電樁詳解_直流充電樁和交流充電樁的區(qū)別

　　新能源電動(dòng)汽車(chē)直流充電樁控制電路圖

　　直流充電樁與電動(dòng)汽車(chē)之間通信充電時(shí)，直流充電樁需要與電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行信息互換，讓充電樁識(shí)別插頭連接狀態(tài)，如是否可靠連接、是否漏電等，用于確定是否可以開(kāi)始充電或斷電。GB/T 20234.3-2015對(duì)直流充電樁與電動(dòng)汽車(chē)的通信方式及接口進(jìn)行了規(guī)范，二者之間通過(guò)CAN協(xié)議進(jìn)行通信，因此每一個(gè)直流充電插頭都必須包含CAN接口，一樁多充的充電樁則會(huì)有多個(gè)CAN接口。

　　如圖2所示。直流充電樁內(nèi)部功能單元之間通信在充電樁內(nèi)部，多個(gè)控制單元之間也需要進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，如多功能智能電表檢測(cè)充電電量等。一般智能電表自帶RS485接口，可以通過(guò)RS485這種通信方式將電量數(shù)據(jù)發(fā)送給計(jì)費(fèi)控制單元，計(jì)費(fèi)控制單元可實(shí)現(xiàn)核對(duì)用戶(hù)信息、計(jì)量、扣費(fèi)、打印賬單等功能。另外，主控制單元一般通過(guò)CAN通信通知充電機(jī)開(kāi)始或結(jié)束充電。如圖2所示。直流充電樁與周?chē)渌O(shè)備之間的通信電動(dòng)汽車(chē)充電樁屬于配網(wǎng)側(cè)，其通信方式往往和配網(wǎng)自動(dòng)化儀器綜合考慮。

　　例如為一個(gè)充電站配備一定數(shù)量的充電樁時(shí)，充電站、充電樁及其他電網(wǎng)設(shè)備、管理設(shè)備之間需要交換數(shù)據(jù)來(lái)達(dá)到配網(wǎng)自動(dòng)化管理。主流的通信方式由WIFI、GPRS、CAN總線(xiàn)、RS485總線(xiàn)、工業(yè)以太網(wǎng)等組成網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)，由于這幾種方式在不同網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、網(wǎng)絡(luò)特性的應(yīng)用中各有優(yōu)劣，目前行業(yè)內(nèi)也未形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，為了保持充電樁接入網(wǎng)絡(luò)的靈活性，常見(jiàn)的做法是在控制板上預(yù)留幾種主流的通信接口，以適應(yīng)不同通信網(wǎng)絡(luò)要求。如圖2所示，主板預(yù)留了以太網(wǎng)、CAN總線(xiàn)和RS485總線(xiàn)的接口。

　　直流充電樁和交流充電樁的區(qū)別

　　直流充電樁：直流電動(dòng)汽車(chē)充電站，俗稱(chēng)就是“快充”，它是固定安裝在電動(dòng)汽車(chē)外，與交流電網(wǎng)連接，可以為非車(chē)載電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池提供直流電源的供電裝置。直流充電樁的輸入電壓采用三相四線(xiàn)AC380V±15%，頻率50Hz，輸出為可調(diào)直流電，直接為電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力電池充電。由于直流充電樁采用三相四線(xiàn)制供電，可以提供足夠的功率，輸出的電壓和電流調(diào)整范圍大，可以實(shí)現(xiàn)快充的要求。

　　交流充電樁：交流電動(dòng)汽車(chē)充電樁，俗稱(chēng)就是“慢充”，固定安裝在電動(dòng)汽車(chē)外、與交流電網(wǎng)連接，為電動(dòng)汽車(chē)車(chē)載充電機(jī)（即固定安裝在電動(dòng)汽車(chē)上的充電機(jī)）提供交流電源的供電裝置。交流充電樁只提供電力輸出，沒(méi)有充電功能，需連接車(chē)載充電機(jī)為電動(dòng)汽車(chē)充電。相當(dāng)于只是起了一個(gè)控制電源的作用的。

　　兩者的區(qū)別：簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，交流充電樁需要借助車(chē)載充電機(jī)來(lái)充電，直流快速充電樁不需要這個(gè)設(shè)備。二者在充電速度上差別較大，一輛純電動(dòng)汽車(chē)（普通電池容量）完全放電后通過(guò)交流充電樁充滿(mǎn)需要8個(gè)小時(shí)，而通過(guò)直流快速充電樁僅需要2到3個(gè)小時(shí)。交流充電樁給電動(dòng)汽車(chē)的充電機(jī)提供電力輸入，由于車(chē)載充電機(jī)的功率并不大，所以不能實(shí)現(xiàn)快速充電。直流快速充電樁是固定安裝在電動(dòng)汽車(chē)外、與交流電網(wǎng)連接，可以為非車(chē)載電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力電池提供直流電源的供電裝置，直流充電樁可以提供足夠的功率，輸出的電壓和電流調(diào)整范圍大，可以實(shí)現(xiàn)快充的要求。