电池快充的技术是如何做到的?
来源:宝鄂实业
2019-07-19 20:30
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一般来说,大部分的电动车都是采用的普通充电技术,这种普通充电的方法给电车充电,需要8~10个小时,而快充即快速充电,只需要1小时就可以把电池充满。简化概念来说实际上它采用的是大电流大功率直流电给电池充电,其真实原理是在快充状态下,锂电池中的锂离子高速运动,瞬间嵌入到电池的两极。实现方法是,首先使用较宽的充电脉冲给电池进行充电,使锂电池的端电压升高,当达到充电系统设定的充电时限时,充电系统切断供电电流使电池暂停充电,然后当间歇达到另一个充电点时,再重新启动充电,将这一过程反复进行,当电池内部的锂离子全部聚集到电池的正负电极,汽车电池也就快速充满了。因而这种快速充电技术对电池自身要求很高,电池自身必须具备自动管理系统,同时要有非常可靠的热稳定性且耐高压大电流。
但以上只是为实现快充的电池要求,要想实现这种快速充电,还必须具备相配套的充电系统,现在许多城市提供快充的充电桩功率都高达20KW及以上,能够将10KV的高压交流电转换成几百安的直流电,并且通过专用电缆源源不断的输送进汽车电池系统。不过鉴于当前电池组均衡技术、输配电技术特别是散热技术还达不到要求的情况下,真正意义上的快充并不能完全实现,可相比普通充电技术已经大大的缩短了充电时间,最重要的是这种快充技术,从原理上就可以看出,快充并不会像流传的那样严重损耗电池,牺牲电池的使用寿命。
总的来说,要想实现快充,除了要有专用的电池系统,保证内部的电子能够快速移动的条件和自动充电管理的条件外,还需要外部提供特殊的充电系统,用以给电池系统提供需要的大电流,由此可见,电池快充的原理并没有那么复杂。①对车载电池充电的电源,必须是直流电源,交流电源是不能“直接”对锂离子电池充电的。
②直流电源在哪里?目前电网的电,都是交流电。而给电动汽车充电的直流电,是通过“交流变直流(AC/DC) ”装置转换而来的。
③“交流变直流(AC/DC) ”是一个装置,是符合标准要求的产品。这个装置如果装在车上,车与充电接口就是交流充电接口;这个装置如果装在车下(地面),车与充电接口就是交流直流接口。
④交流变直流(AC/DC)装置在地面可以做成大功率的(注:功率愈大,体积越大、质量越重;而汽车有绝缘要求,有体积、重量限制,于是车载的交流变直流(AC/DC)都是功率小的。
第一个层次的“快与慢”的概念。直流接口的充电速度,比交流充电接口速度要快。原理上,直流接口的充电速度是3个小时到4个小时,交流充电接口是6小时到8个小时。(注:电网能保障提供,民用220V,或者工厂用的380V的交流电)
第二个层次的“快与慢”的概念。目前理论上的直流接口的充电速度是3个小时到4个小时,与燃油车加油5分钟相比较的。由于原理上的限制,有专家提出“30分钟(或15)充电到80%”的概念,还有20%空间,充电时间被忽略了。换一句话,把充电整个过程,进行分段了。
第三个层次的“快与慢”的概念。直流接口不能快电,是指3%到99%整个过程,完全充满而言;直流接口能快充电,基本上指20%到80%整个空间而言的。这是锂离子电池充电(放电)曲线的一部分。一些厂家对这条曲线,做了一些优化而已。从原理上,无实质创新。