新能源時代(4) 電動汽車充電模式解析篇
● 快速(超級)充電模式(特斯拉超級充電站)
顧名思義為能快速充滿電的充電方法,通過非車載充電機采用大電流給電池直接充電,使電池在短時間內可充至80%左右的電量,因此也稱為應急充電。快速充電模式的代表為特斯拉超級充電站。快速充電模式的電流和電壓一般在150~400A和200~750V,充電功率大于50kW。此種方式多為直流供電方式,地面的充電機功率大,輸出電流和電壓變化范圍寬。
雖然快速充電的充電速度非常高,其充電時間接近內燃機注入燃油的時間。可是充電設備安裝要求和成本非常高。并且快速充電的電流電壓較高,短時間內對電池的沖擊較大,容易令電池的活性物質脫落和電池發熱,因此對電池保護散熱方面要求有所更高的要求,并不是每款車型都可快速充電。無論電池再完美,長期快速充電終究影響電池的使用壽命。
至于為什么快速充電會給電池帶來傷害,是因為其充電方法是采用脈沖快速充電。脈沖快速充電是指充電過程中不斷用反復放電充電的循環充電。首先給電池組用0.8-1倍額定容量的大電流進行定流充電,使蓄電池在短時間內充至額定容量的50%-60%。接著由電路控制先停止充電25~40ms,接著在放電或反充電,使電池組反向通過一個較大的脈沖電流,然后在停止充電。之后的充電都按照正脈沖充電-前停充-負脈沖瞬間放電-后停充-再正脈沖充電的循環,直至充滿。
脈沖快速充電的最大優點為充電時間大為縮短;且可增加適當電池容量,提高啟動性能。可是脈沖充電電流較大,對極板的活性物質的沖刷力強,活性物質易脫落,因此對電池組壽命有一定影響。現階段大多數快速充電都采取脈沖充電方法。
快速充電模式實質上為應急充電模式,其目的是短時間內給電動汽車充電。高功率高電壓的工作條件,從而使得快速充電模式僅存在在大型充電站或公路旁作為應急使用。總體使用層面來說,并不建議常使用快速充電模式進行充電。現階段大多數電動車僅可使用常規的充電模式,快速充電模式僅部分車型支持,如特斯拉、比亞迪戴姆勒騰勢、北汽新能源E150/200、啟辰晨風和榮威E50。
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