电动汽车中,快速充电和慢速充电的原理是什么?

新闻中提到,北京要大规模开建汽车充电桩了。公用充电桩采用直流电快充,半小时充电能支撑普通电动汽车续航100公里。个人自用充电桩采用交流电慢充。
这两种充电方式的原理有什么不同?效果又如何呢?

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9个答案
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不能算业内的,就个人了解,先初步写一下,今后补充。

所谓家用交流电慢充,就是在现有居民供电体系的基础上(采用单相220V或三相380V),使用5-10kW功率量级的充电器(其实就是一个交流转直流,输出电压未必低),转换成直流,对汽车内电池充电。这里面,关键在于:
1、尽可能利用用电低谷,可以降低对电网冲击,也可以通过峰谷电价的优惠降低用户的花费:这个可以通过定时器解决
2、功率不能过大,充电速度不用快。以5-8小时能充足就够了。要考虑居民区线路的承受能力。新建小区,貌似单相40A,三相65A?
这个充电器,一般在用户这里,可以放在车上,也可以安装在用户家中。

所谓快速充电桩,往往安装在公共场合,其目的是让待充电车辆在较短时间(1-2H)内,补充50-60%以上的电能(当然最理想是1分钟补充80%以上,但是电池技术(含电池组均衡技术)、输配电技术尤其是散热技术做不到!
现在大部分是在公用停车场固定的380V充电器,用专门的线路,可以提供更高的功率(例如20kW以上)的较大电流充电
也有是集中的高压(10kV)引入,转换成直流电,接入大型蓄电池组(可以采用钠硫电池钒电池等)。这样可以提供更高的充电电流,并防止接入时对电网的冲击(当然,需要充电接口的支持)

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假设充电电压400V,充电功率20kW,充电电流就高达50A。如果接触电阻0.1欧姆,那么接触点由于接触不良产生的功率就高达250W。时间一长,什么都可能发生!所以充电接口很重要,充电电压不能低,充电电流不能过大。
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充电接口设计上,还要考虑计费(尤其是公用充电桩),最理想的就是和车内线路连接,直接从SamrtCard里扣款。

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目前,电动汽车绝大部分采用锂电池,采用串并联达到指定的容量。电池制造过程中的离散,使用时的偏差,让每个电池单元指标不一。长久以往,电池工作状态偏离严重,少部分电池容量衰退更快,电池组容量跟随“最短的木板”而急剧下降,最终报废。所以必须有均衡电路
实际使用中,很有可能电路控制,在正常情况下,让每节单体电池工作在20%-80%的容量范围里,以达到更高的循环次数。(甚至有可能是一节20AH的电池当作12AH的电池单元计算容量)
在这个容量区间,单体电池可以承受很高的充电电流(例如2C),就保证了可以使用大电流的恒流充电快速恢复电池电量。

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默识先生化学硕士,美食、烹饪爱好者

2014-02-27 15:16

直流快充的应该是用的电容,中文应该叫做双电层电容器。不涉及化学变化,寿命比较长,充电迅速。缺点是同样体积储存的能量不够多。

更正:上面可能写的不对,超级电容公交车上海有了,跑不了100公里那么远。http://sh.eastday.com/m/20130326/u1a7284567.html

慢充的才是转换成化学能的电池。储存能量更多汽车能跑得更远,缺点是每次化学变化都有一些不可逆的损伤,所以充电电池有寿命。另外充电可能也不如电容那么快。

电池充电参考一下其他几个答案。

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支持者: HomeAnimator Maverick506

区别就是1充电电流大小不同 ,2整流模块不同

所有的充电,取电都是交流电(市电系统。 但是电压未必相同) ,充到电池都是直流电。中间需要整流(交流变直流)


直流快充就是建立较大型设备,整流后大电流直接给电池充电。

交流满充就是交流电直接插车上,由车上的小型整流设备变成小电流直流,然后给电池充电。

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林思锋物理系在读本科生

2014-02-27 15:31
支持者: HomeAnimator

来源:http://batteryuniversity.com/learn/article/charging_lithium_ion_batteries

电池充电都是直流的。
简单来说,标准的锂电池充电有恒流充电(到电压升高到截止电压为止)和恒压充电(到电流小到一定程度为止)两个阶段。恒流充电的电流加大可以缩短这一阶段的时间,但是恒压充电的时间会变长。
公用电桩上大电流快充,然后省略恒压充电可以迅速的把电池充电到满电的70%左右。
家用电桩可以慢慢的把电池充到满电。

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支持者: Maverick506

首先要明确的是,1、给电池充电最终必须要变为直流电才行,2、在电池允许的范围内,充电功率越大,充电速度越快。
交流充电桩使用220V交流单相输入,输出也是220V单相交流电,功率一般7kw左右。输出的电通过电动汽车内部的整流变压电路(即充电电路)变为直流后充入电池。
直流充电桩使用380V3相交流电输入,输出就是直接给电池充电的直流电,功率一般大于20kw。
电动汽车使用的电池一般可以用20-30kw的功率充电,只要2小时左右就能充满,不过车里自带的 充电电路根本达不到这个输出功率,所以在使用交流充电时需要较长时间充满。而直流充电桩则内置大功率充电电路,能直接给电池充电,用不到车里自带的 充电电路,所以可以快速充电。
打个比方,同一个手机,用2A输出的充电器比0.5A输出的电脑USB口充电快许多。

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支持者: None

补充一下,电池也是有内阻的,因此充/放电过程中,电池会放热,
因此,只有合适的充/放电 电流才能在保证电池安全的情况下运行。
所以,对于单块/节电池,是由一个某种(温度/散热条件下)最大安全充/放电 电流和电压的。
好的充电设备有温度检测电路(也有的这类保护电路在电池或电池阵列中,在放电过程中也控制放电电流并保护电池),如果温度升高太快,或是接近危险的值,充电器会停止/或是减低充电电流,以保护电池,防止发生危险。

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百公里耗电按15度计算
车辆使用分短途和长途两种.短途的一天不超过40公里,长途的400公里也有可能.
家庭充电,功率不能太大,3千瓦就不算低了,
40公里耗电6度,2小时就充满.可以采取更低的功率1.5千瓦充电4小时,压力很小.
长途跑400公里(假设有这个能力,特斯拉那种的),补满需要20个小时,这样就太慢了,所以需要大功率充电.

一般情况下的家庭使用电动车,充电空余时间应该有10个小时以上,按1.5千瓦功率计算(仅相当于空调的功率),足够充电15度,可以跑100公里.所以个人认为大功率充电桩建到小区是有钱没处用.

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快冲就是专门的充电桩,专用的线路,可以承受较大的电流
慢充就是基于住宅的民用电,因为小区的设计容量以及线路的承受能力限制,所以电流不能太大

和电池的充电原理无关,和超级电容更是完全没有关系.

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崤胲电力系统菜鸟

2014-03-03 22:36

快充慢充我觉得原理都应该差不多,充电电流不一样罢了,我在网上看国外的Tesla Model S汽车在自己家里的充电电流是10A,公用充电桩一般都在40A左右。

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