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直流充电桩和交流充电桩区别在哪里?及大功率充电桩的解决方案

发布时间:2020-04-27 分类:交通百科

1、充电桩充电原理

充电桩固定在地面,利用专用充电接口,采用传导方式,为具有车载充电机的电动汽车提供交流电能,具有相应的通讯、计费和安全防护功能。市民只需要购买IC卡或者微信扫码并充值,就可以使用充电桩为汽车充电了。

电动汽车蓄电池放电后,用直流电按与放电电流相反的方向通过蓄电池,使它恢复工作能力,这个过程称为蓄电池充电。蓄电池充电时,电池正极与电源正极相联,电池负极与电源负极相联,充电电源电压必须高于电池的总电动势。

充电桩

2、充电桩设计样式

设计样式基本就两种类型,壁挂式和立柱式

3、充电桩充电方式

充电方式有恒电流充电和恒电压充电两种。

恒流充电法

恒流充电法是用调整充电装置输出电压或改变与蓄电池串联电阻的方法,保持充电电流强度不变的充电方法。控制方法简单,但由于电池的可接受电流能力是随着充电过程的进行而逐渐下降的,到充电后期,充电电流多用于电解水,产生气体,使出气过甚,因此,常选用阶段充电法。

恒压充电法

充电电源的电压在全部充电时间里保持恒定的数值,随着蓄电池端电压的逐渐升高,电流逐渐减少。与恒流充电法相比,其充电过程更接近于最佳充电曲线。用恒定电压快速充电,由于充电初期蓄电池电动势较低,充电电流很大,随着充电的进行,电流将逐渐减少,因此,只需简易控制系统。

4、直流充电桩交流充电桩的区别

直流充电桩:直流电动汽车充电站,俗称就是“快充”,它是固定安装在电动汽车外,与交流电网连接,可以为非车载电动汽车动力电池提供直流电源的供电装置。直流充电桩的输入电压采用三相四线AC380V±15%,频率50Hz,输出为可调直流电,直接为电动汽车的动力电池充电。由于直流充电桩采用三相四线制供电,可以提供足够的功率,输出的电压和电流调整范围大,可以实现快充的要求

交流充电桩:交流电动汽车充电桩,俗称就是“慢充”,固定安装在电动汽车外、与交流电网连接,为电动汽车车载充电机(即固定安装在电动汽车上的充电机)提供交流电源的供电装置。交流充电桩只提供电力输出,没有充电功能,需连接车载充电机为电动汽车充电相当于只是起了一个控制电源的作用的。

两者的区别:简单来说,交流充电桩需要借助车载充电机来充电,直流快速充电桩不需要这个设备。二者在充电速度上差别较大,一辆纯电动汽车(普通电池容量)完全放电后通过交流充电桩充满需要8个小时,而通过直流快速充电桩仅需要2到3个小时。交流充电桩给电动汽车的充电机提供电力输入,由于车载充电机的功率并不大,所以不能实现快速充电。直流快速充电桩是固定安装在电动汽车外、与交流电网连接,可以为非车载电动汽车的动力电池提供直流电源的供电装置,直流充电桩可以提供足够的功率,输出的电压和电流调整范围大,可以实现快充的要求。

液冷技术,大功率充电桩的解决方案!

从技术上说,大功率充电桩需要做诸多特殊的设计和调整,其中散热系统和密封技术是保证可靠性与安全性的关键。

动辄数百千瓦的充电功率,传统的风冷已无法满足大功率充电桩的散热需求,用一位充电设施企业技术负责人的话来说,“液冷技术是可见范围内最实际的解决方案。”

液冷技术的原理并不复杂,简单来说,即在电缆和充电枪之间设置一个专门的循环通道,通道内加入起散热作用的冷却液,通过动力泵推动液体循环从而把热量带出。

液体冷却方式可以缩小电缆直径,使其轻量化。我们在询问多家充电设施企业后发现,各家的技术思路比较统一,只是由于核心元器件的来源(进口或自主研发)不同,造成了细节上的差异而已。

这里就要提及成本问题,虽然星星充电、特来电等头部企业均表示IGBT等功率元器件已实现自主研发,但多数企业的相关零部件还是依赖于进口。“国内还是依靠进口,产业发展相对保守一些,还是按照既定的技术路线走,一些核心器件受控于进口。”

液冷技术难度还是比较高的,在电流、电压非常大的情况下,系统非常容易发热,电损也会比较高。

一位充电桩相关技术的负责人向我们表示,充电设备散热问题直接决定设备的使用寿命和稳定性,通过热仿真技术研究大功率充电系统内部发热量及选择合适的散热方式极为关键。采用液冷技术对大功率充电设备散热时,需要解决系统设计散热管道排布,冷却液的选择等问题。

目前应用最多的冷却液为复合型绝缘油,线缆为一体式液冷线缆,与普通线缆相比,液冷线缆可以一边导电,一边用冷却液散热。

液冷不同于风冷,此前特斯拉的大功率充电桩曾被曝有冷却液泄露的隐患,密封技术需要被格外重视。

大功率充电桩在密封方面需要做特殊的设计和处理,以确保可靠性。“当管路发生泄露时,容易导致冷却系统失效,需要进行实时监控。”

他给出了三种对策:第一,基于流量信号变化的检测,采用质量/体积平衡法,评判质量/体积是否平衡;第二,基于压力信号变化的检测,采用负压波检漏法,捕捉压力下降波;第三,基于次声压力信号变化的检测,采用声波泄漏检测,检测与背景不同频率的次声波 ,来做判定保护。