发布于 05-26 15:53:51
1．常规充电模式（交流慢充）
常规充电模式是采用车载充电机方式对车辆进行充电。充电过程分为两个阶段：第一阶段为恒流快充阶段，第二阶段为恒压慢充阶段，通常的充电时间为8～12h。
常规充电模式，一般是利用家庭车库或充电站等地的交流充电桩提供充电电源，通过车载充电机进行充电，此方法又称交流慢速充电法。采用交流充电桩必须使用车载充电机进行充电。充电车辆只需将车停靠在充电站指定的位置上，接上充电插头即可开始充电。
这种充电方法采用220V交流电为电源，充电装置和导线应按国家标准设置，采用专门充电线路。若采用家庭临时线路充电，充电线路和插座应符合国家标准，额定电流应不低于16A，需运用专用线路，充电电缆的线路连接中间不允许有转换连接，接地保护应安全可靠。
交流充电桩可设置在小型充电站点，也可以设置在城市公共停车场、机关、企事业单位、街边、超市等处，作为电动汽车的公共设施，便民共享；还可以设置在家庭车库，使用方便、经济。公用充电桩设有计量、计费功能，可投币或刷卡方式结算。充电功率一般在5～10kW，采用单相220V供电或三相四线制380V供电（一般应用在专门充电站）。
常规充电主要在晚间进行，晚间电网处于城市用电低谷，有效地避开了城市用电的高峰，电价价格便宜，国家鼓励晚间用电，给予用电优惠政策，实行1/3的电价。纯电动汽车晚间充电，既不影响白天车辆的使用，车辆使用的经济性好，又解决了电网的错峰使用。
2．3种交流充电慢充模式
（1）充电模式1：将电动汽车连接到交流电网时，在电源侧使用了符合《家用和类似用途插头插座 第1部分：通用要求》（GB 2099.1—2008)要求的额定电流不小于16A的插头和插座，在电源侧使用了相线、中性线和接地保护，并且在电源侧使用了漏电保护器，额定电压220V(AC)，电流16A。这种充电方式使用与电动汽车连接在一起的供电电缆和插头，连接交流充电站或民用、工业用或专用插座进行充电，如图6-1-1所示。
图6-1-1 充电模式1的电路连接
（2）充电模式2：将电动汽车连接到交流电网时，在电源侧使用了符合GB 2099.1—2008要求的插头和插座，在电源侧使用了相线、中性线和接地保护，并且在充电连接电缆上安装了控制导引装置，额定电压220V(AC)，电流16A。这种充电方式使用带电动汽车插接器和电源插接器的独立的活动电缆，连接交流充电站或民用、工业用或专用插座进行充电，如图6-1-2所示。
图6-1-2 充电模式2的连接方式
（3）充电模式3：将电动汽车连接到交流电网时，使用了专用供电设备，将电动汽车与交流电网直接连接，并且在专用供电设备上安装了控制导引装置，额定电压220V(AC)，电流32A。这种充电模式使用了和交流电网（交流充电站，民用、工业用或专用插座）连接在一起的电缆和车辆插接器进行充电，如图6-1-3所示。
图6-1-3 充电模式3的连接方式
3．快速充电模式（直流快充）
电动汽车快速充电模式是一种直流充电模式，是将电动汽车连接到交流电网并将交流电转变为直流电的专用直流充电设施（直流充电桩），对电动汽车进行快速充电。电动汽车需要通过专门直流充电接口连接直流充电桩，使用非车载充电机对电动汽车进行直流充电。图6-1-4所示为特斯拉建立的超级充电站，该充电站为直流快充模式。
图6-1-4 特斯拉超级充电站
快速充电模式能在较短时间内使动力电池达到或接近充满状态。这种快速充电也可称为应急充电，采用专用直流快速充电设备（直流充电桩）进行充电，该充电方式以较大的充电电流（通常为几十到几百安培的大电流）在较短时间内完成动力电池充电。充电功率很大，能达到上百千瓦，充电额定电压：400～750V（DC），额定电流：125～250A。
快速充电模式能在30min左右，使车辆电池电量接近或达到完全充满的状态，改善了纯电动汽车行驶里程短，充电时间长的状况。为纯电动汽车远距离使用和推广打下了基础。快速充电方式主要针对长距离行驶或需要进行快速补充电能的情况进行充电。
快速充电模式充电桩消耗的电流和功率都很大，对电网有较高的要求，一般应靠近10kW变电站附近。另外，快速充电模式对个别动力电池寿命有一定的影响，在短时间内接收大量的电量会导致动力电池过热。普通动力电池不宜进行快速充电，电动汽车一般应尽量采用常规充电模式。快速充电模式更适宜紧急情况和动力电池补充充电。此外，该充电模式对动力电池更换站，还需采取较为复杂的谐波抑制措施，与常规充电模式相比设备成本相对较高。
交流、直流充电桩充电对比如图6-1-5所示。
图6-1-5 交流、直流充电桩充电对比
4．更换动力电池充电模式（换电模式）
更换动力电池充电模式是将需要充电的动力电池从电动汽车卸下，换上另外已经充满电量的动力电池，安装完毕后，车辆即可行驶使用。换下的动力电池交给动力电池更换站由专业的充电机构充电。动力电池更换站同时具备常规充电模式和快速充电模式，也就是说可以用低谷电给动力电池充电，降低充电成本，同时又能在很短的时间内完成“充电”（更换电池）过程。通常专业动力电池更换站更换动力电池的过程在10min内完成，与内燃机汽车加油时间大致相当。图6-1-6所示为动力电池更换站，正在进行动力电池更换操作。
图6-1-6 动力电池更换站
另外，动力电池更换站属于动力电池的维修专业机构，换下的动力电池，在专业人员维护下，性能稳定，寿命得以提高。
电动汽车充电接口是指通过活动电缆与充电外部设备和电动汽车相连接的充电部件，包括充电插头和充电插座两部分。
1．交流充电接口
根据国标GB/T 20234.2—2011《电动汽车传导充电用连接装置 第2部分：交流充电接口》规定，电动汽车传导充电用交流充电接口，其额定电压不超过440V（AC），频率50Hz，额定电流不超过32A。
标准规定，在国内生产和销售的电动汽车车辆接口和充电接口分别包含7对触点，其电气参数值及功能定义如表6-1-1所示。
表6-1-1 交流充电接口参数值及功能定义
充电插头、插座布置如图6-1-7所示。
图6-1-7 充电插头、插座布置
（a）充电插头布置；（b）充电插座布置
在交流充电过程中，首先连接保护搭铁端子，最后连接控制确认端子。在脱开过程中，首先断开控制确认端子，最后断开保护搭铁端子。交流充电连接界面如图6-1-8所示。
图6-1-8 交流充电连接界面
2．直流充电接口
根据国标GB/T 20234.3—2011《电动汽车传导充电用连接装置 第3部分：直流充电接口》规定，电动汽车传导充电用直流充电接口，其额定电压不超过750V（DC），额定电流不超过250A（DC）。
标准规定，直流充电接口的车辆插头和车身插座分别包含9对触点，其电气参数值及功能定义如表6-1-2所示。
表6-1-2 直流充电接口的电气参数值及功能定义
直流充电接口充电插头、插座布置如图6-1-9所示。
图6-1-9 直流充电接口充电插头、插座布置
（a）充电插头布置；（b）充电插座布置
充电插头和插座在连接过程中触点耦合的顺序为：保护接地、直流电源正、直流电源负、车辆端连接确认、低压辅助电源正与低压辅助电源负、充电通信与供电端连接确认；在脱开的过程中则顺序相反。直流充电接口的连接界面如图6-1-10所示。
图6-1-10 直流充电接口的连接界面
