電(diàn)动汽車(chē)使用(yòng)交流充電(diàn)口充電(diàn),需搭载AC/DC車(chē)载充電(diàn)机完成变流
電(diàn)动汽車(chē)现有(yǒu)的储能(néng)架构主要采用(yòng)锂電(diàn)池组或者超级電(diàn)容,由于其储存的電(diàn)能(néng)形式為(wèi)直流電(diàn)(DC),因此需要AC-DC变流装置将電(diàn)网侧的交流電(diàn)转换為(wèi)電(diàn)池能(néng)够使用(yòng)的直流電(diàn),这就使得AC-DC車(chē)载充電(diàn)机成為(wèi)電(diàn)动汽車(chē)充電(diàn)的一个重要装置。
電(diàn)动汽車(chē)充電(diàn)口
電(diàn)动汽車(chē)一般提供两个充電(diàn)口,交流(AC)充電(diàn)和直流(DC)充電(diàn),其中交流充電(diàn)桩提供交流電(diàn),需配合車(chē)内的AC-DC電(diàn)源转换模块,也就是車(chē)载充電(diàn)机(On-Board Charger;OBC)完成電(diàn)能(néng)形式的转换,从而对電(diàn)池进行充電(diàn)。
而直流充電(diàn)桩将AC-DC变流环节放在了車(chē)外,由于外部空间大,因此可(kě)以通过多(duō)个AC-DC模块的并联达到极大的充電(diàn)功率,目前所谓的快充技术一部分(fēn)就是基于直流充電(diàn)桩来实现的。
无论是交流充電(diàn)桩还是直流充電(diàn)桩,在对電(diàn)池充電(diàn)过程中,都要受到電(diàn)池管理(lǐ)系统(BMS)的监控,BMS作為(wèi)专门的電(diàn)池管理(lǐ)单元,对電(diàn)池的健康状态进行实时监控,包括对電(diàn)池的充電(diàn)管理(lǐ),按照特定的充電(diàn)曲線(xiàn)进行充電(diàn),从而有(yǒu)效地延長(cháng)電(diàn)池使用(yòng)寿命。
交流充電(diàn)桩作為(wèi)OBC的交流输入,其结构较為(wèi)简单,主要包含電(diàn)源接口和监控模块。
充電(diàn)时并不是在交流桩内部实现变流,而是通过車(chē)内的OBC实现AC-DC的转换,同时由BMS控制充電(diàn)電(diàn)流和電(diàn)压的大小(xiǎo)。
家庭用(yòng)電(diàn)的插座為(wèi)220V 10A,一般最大能(néng)提供的充電(diàn)功率為(wèi)2.2kw,因此,電(diàn)动汽車(chē)使用(yòng)交流充電(diàn)一般也需要安装专门的充電(diàn)桩,以满足更大的充電(diàn)功率,单相220V交流充電(diàn)桩可(kě)达到7.4kw的功率。
目前市面上電(diàn)动乘用(yòng)車(chē)的主流配置是3.3kw和6.6kw的車(chē)载充電(diàn)机,常用(yòng)PFC+LLC拓扑结构,该结构能(néng)够实现大约96%的转换效率和0.99以上的功率因数。
為(wèi)了满足國(guó)家電(diàn)网的功率因数要求,車(chē)载充電(diàn)机的前级一般為(wèi)有(yǒu)源功率因数校正(Power Factor Correct;PFC)结构,后级部分(fēn)采用(yòng)LLC结构,通过電(diàn)感和電(diàn)容的谐振可(kě)以实现开关管的ZVS,从而大大降低了开关管的功率损耗。
同样的,直流充電(diàn)桩内部采用(yòng)相似的变流结构,不同的是,部署在車(chē)外的直流桩不受物(wù)理(lǐ)尺寸的限制,在功率密度上要求没有(yǒu)車(chē)载充電(diàn)机那么高,可(kě)以通过多(duō)模块并联的方式实现超大功率充電(diàn),能(néng)够实现100kw~200kw的充電(diàn)功率。
為(wèi)了满足用(yòng)户多(duō)样的化的充電(diàn)方式需求,電(diàn)动汽車(chē)需配备交流充電(diàn)口和直流充電(diàn)口,所以几乎每一辆電(diàn)动汽車(chē)都需配备一台AC-DC車(chē)载充電(diàn)机。
随着電(diàn)动汽車(chē)产销量的不断上涨,車(chē)载充電(diàn)机生产企业也迎来了前所未有(yǒu)的发展机遇。