電動汽車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

電動車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。中國電力企業(yè)聯(lián)合標(biāo)準(zhǔn)化中心副主任劉永東解釋，一般大家常說的“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，利用專用充電接口，采用傳導(dǎo)方式，為具有車載充電機的電動汽車提供交流電能，具有相應(yīng)的通訊、計費和安全防護功能。市民只需要購買IC卡并充值，就可以使用充電樁為汽車充電了。

　　電動汽車蓄電池放電后，用直流電按與放電電流相反的方向通過蓄電池，使它恢復(fù)工作能力，這個過程稱為蓄電池充電。蓄電池充電時，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勢。

　　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，保持充電電流強度不變的充電方法。控制方法簡單，但由于電池的可接受電流能力是隨著充電過程的進行而逐漸下降的，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，其充電過程更接近于最佳充電曲線。用恒定電壓快速充電，由于充電初期蓄電池電動勢較低，充電電流很大，隨著充電的進行，電流將逐漸減少，因此，只需簡易控制系統(tǒng)。

　　電動汽車充電樁直流充電樁充電方式

　　根據(jù)對電動汽車的充電方式，充電樁可分為交流充電樁和直流充電樁兩大類。交流充電樁主要安裝在停車場，造價低廉，適合家用，給普通純電動轎車充滿電需要4-5個小時，俗稱“慢充”。目前小型車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“快充”。電動大巴車主要通過直流充電樁充電。

　　電動汽車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

　　正在給電動大巴充電的直流充電樁

　　傳導(dǎo)式直流充電樁通過接口與電動汽車相連，人們在充電樁上的人機交互界面處刷卡和進行相應(yīng)的操作后，即可給電動汽車充電。同時，在充電樁顯示屏上能夠顯示電量、費用、充電時間等數(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通信：直流充電樁與電動汽車通信、直流充電樁內(nèi)部設(shè)備的通信、直流充電樁與周圍其他設(shè)備（如控制中心）之間的通信。

　　電動汽車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

　　新能源電動汽車直流充電樁控制電路圖

　　直流充電樁與電動汽車之間通信充電時，直流充電樁需要與電動汽車進行信息互換，讓充電樁識別插頭連接狀態(tài)，如是否可靠連接、是否漏電等，用于確定是否可以開始充電或斷電。GB/T 20234.3-2015對直流充電樁與電動汽車的通信方式及接口進行了規(guī)范，二者之間通過CAN協(xié)議進行通信，因此每一個直流充電插頭都必須包含CAN接口，一樁多充的充電樁則會有多個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，多個控制單元之間也需要進行數(shù)據(jù)交換，如多功能智能電表檢測充電電量等。一般智能電表自帶RS485接口，可以通過RS485這種通信方式將電量數(shù)據(jù)發(fā)送給計費控制單元，計費控制單元可實現(xiàn)核對用戶信息、計量、扣費、打印賬單等功能。另外，主控制單元一般通過CAN通信通知充電機開始或結(jié)束充電。如圖2所示。直流充電樁與周圍其他設(shè)備之間的通信電動汽車充電樁屬于配網(wǎng)側(cè)，其通信方式往往和配網(wǎng)自動化儀器綜合考慮。

　　例如為一個充電站配備一定數(shù)量的充電樁時，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)來達到配網(wǎng)自動化管理。主流的通信方式由WIFI、GPRS、CAN總線、RS485總線、工業(yè)以太網(wǎng)等組成網(wǎng)絡(luò)來實現(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總線和RS485總線的接口。

　　直流充電樁和交流充電樁的區(qū)別

　　直流充電樁：直流電動汽車充電站，俗稱就是“快充”，它是固定安裝在電動汽車外，與交流電網(wǎng)連接，可以為非車載電動汽車動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AC380V±15%，頻率50Hz，輸出為可調(diào)直流電，直接為電動汽車的動力電池充電。由于直流充電樁采用三相四線制供電，可以提供足夠的功率，輸出的電壓和電流調(diào)整范圍大，可以實現(xiàn)快充的要求。

　　交流充電樁：交流電動汽車充電樁，俗稱就是“慢充”，固定安裝在電動汽車外、與交流電網(wǎng)連接，為電動汽車車載充電機（即固定安裝在電動汽車上的充電機）提供交流電源的供電裝置。交流充電樁只提供電力輸出，沒有充電功能，需連接車載充電機為電動汽車充電。相當(dāng)于只是起了一個控制電源的作用的。

　　兩者的區(qū)別：簡單來說，交流充電樁需要借助車載充電機來充電，直流快速充電樁不需要這個設(shè)備。二者在充電速度上差別較大，一輛純電動汽車（普通電池容量）完全放電后通過交流充電樁充滿需要8個小時，而通過直流快速充電樁僅需要2到3個小時。交流充電樁給電動汽車的充電機提供電力輸入，由于車載充電機的功率并不大，所以不能實現(xiàn)快速充電。直流快速充電樁是固定安裝在電動汽車外、與交流電網(wǎng)連接，可以為非車載電動汽車的動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，可以實現(xiàn)快充的要求。