现代车辆纯电动汽车充电装置

蓄电池充电装置是纯电动汽车不可缺少的系统之一，它的功能是将电网的电能转化为纯电动汽车车载蓄电池的电能。

（1）纯电动汽车对充电装置的要求

纯电动汽车对充电装置的基本要求如下：

1）安全性。纯电动汽车充电时，要确保人员的人身安全和蓄电池组的安全。

2）使用方便。充电装置应具有较高的智能性，不需要操作人员过多干预充电过程。

3）成本经济。成本经济、价格低廉的充电设备有助于降低纯电动汽车的整体成本，提高运行效益，促进纯电动汽车的商业化推广。

4）效率高。高效率是对现代充电装置最重要的要求之一，充电效率高低对纯电动汽车的整体能量效率具有重大影响。

5）对供电电源污染小。采用电力电子技术的充电设备是一种高度非线性设备，会对供电网及其他用电设备产生有害的谐波污染。此外，由于充电设备功率因数低，在充电系统负载增加时，对供电网的影响也不容忽视。

（2）纯电动汽车充电装置的类型

纯电动汽车充电装置总体上可分为车载充电装置和非车载充电装置。

车载充电装置指安装在纯电动汽车上的、采用地面交流电网或车载电源对蓄电池组进行充电的装置，包括车载充电机、车载充电发电机组和运行能量回收充电装置。它将一根带插头的交流动力电缆线直接插到纯电动汽车的插座中给纯电动汽车充电。车载充电装置通常使用结构简单、控制方便的接触式充电器，也可是感应充电器。它完全按照车载蓄电池的种类进行设计，针对性较强。

非车载充电装置，即地面充电装置，主要包括专用充电机、专用充电站、通用充电机、公共场所用充电站等，它可满足各类蓄电池的多种充电方式。非车载充电器的功率、体积和质量通常都比较大，以便适应各种充电方式。

另外，根据纯电动汽车蓄电池充电时能量转换方式的不同，充电装置可分为接触式和感应式。

随着电力电子技术和变流控制技术的飞速发展，高精度可控变流技术的成熟和普及，分阶段恒流充电模式已经基本被充电电流和充电电压连续变化的恒压限流充电模式取代。目前，主导充电工艺的还是恒压限流充电模式。接触式充电的最大问题在于安全性和通用性欠佳，为使它满足严格的安全充电标准要求，必须在电路上采用许多措施，使充电设备能在各种环境下安全充电。恒压限流充电和分阶段恒流充电均属于接触式充电技术。

（3）纯电动汽车充电机的类型

充电机是纯电动汽车充电装置中最主要的设备，其性能直接影响纯电动汽车的充电效果。纯电动汽车充电机从供电电源提取能量，以合适的方式传输给蓄电池，建立供电电源与蓄电池之间的功率转换接口。

根据安装位置不同，可分为车载充电机和地面充电机；根据输入电源不同，可分为单相充电机和多相充电机；根据连接方式不同，可分为传导式充电机和感应式充电机；根据功能不同，可分为普通充电机和多功能充电机。

车载充电机安装在纯电动汽车上，通过插头和电缆与交流插座连接，因此也称交流充电机。车载充电机的优点是在蓄电池需要充电时，只要有可用的供电插座，就可进行充电。缺点是受车上空间的限制，因此功率处理能力有限，只能提供小电流慢速充电，充电时间较长。(www.xing528.com)

地面充电机一般安装在固定的地点，已事先做好输入电源的连接工作，直流输出端与需要充电的纯电动汽车相连，因此也称直流充电机。地面充电机可提供多达上百千瓦的功率处理能力，可对纯电动汽车进行快速充电。

传导式充电机的输出直接连接到纯电动汽车上，两者之间存在实际物理连接，纯电动汽车上不装备电力电子电路。

感应式充电机利用电磁感应耦合方式向纯电动汽车传输电能，两者之间没有实际物理连接，充电机分为地面部分和车载部分。

普通充电机只提供对蓄电池的充电功能，多功能充电机除提供对蓄电池的充电功能外，还能实现对蓄电池进行容量测试、对电网进行谐波抑制、无功率补偿和负载平衡等功能。当前实际运行的充电机基本上以交流电源作为输入电源。因此，充电机的功率转化单元实质上是一个AC/DC变换器。

目前，地面充电机使用的是传导式大功率三相充电机。

纯电动汽车充电机铭牌标志的电气参数和技术指标主要如下：

输入电源为AC380V。

稳流精度为1%。

稳压精度为1%。

满载效率＞91%。

满载功率因数＞0.9。

使用环境温度为-20～50℃。

最高输出电压为串联电池的个数×蓄电池充电限制电压×k（k为蓄电池厂家提供的控制参数）。

最低输出电压为串联电池的个数×蓄电池放电限制电压。

最大输出电流按蓄电池厂家提供数据确定。

最低充电电流按蓄电池厂家提供数据确定。

最大输出功率为最高输出电压×最大输出电流。