什么是直流快速充電？

當(dāng)消費(fèi)者想要購買電動汽車時，為電動汽車充電的時間持續(xù)影響他們的購買決定。今天，為電動汽車充電的最快方式是大功率直流（DC）快速充電。直流快速充電與交流充電不同，在設(shè)計車輛電氣架構(gòu)的關(guān)鍵部件（如充電插座）時，需要OEM廠商的具體考慮。

較慢的充電選項（交流電1級和交流電2級）使用交流電，這就是通常從電網(wǎng)輸送電力的方式，也是向家庭輸送電力的方式。根據(jù)北美的SAE J1772標(biāo)準(zhǔn)，交流充電率可以從12A到80A不等，而其他地方的充電率則根據(jù)地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，如IEC 62196或GB/T 20234而有所不同。當(dāng)電動汽車車主在家里為其車輛充電時，他們將電動汽車充電器插入車輛的充電口，然后電動汽車的車載充電器將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，為電池充電。

直流快速充電是商業(yè)公共充電站最常用的充電方法。這些充電站將電網(wǎng)的交流電轉(zhuǎn)換為直流電，因此當(dāng)車主為電動車充電時，直流電直接流向電池。根據(jù)J1772標(biāo)準(zhǔn)，直流快速充電有兩個級別：直流1級的充電速率高達(dá)80A，而直流2級（通常稱為3級充電）的速率高達(dá)500A。

交流充電和直流快速充電之間的時間差異是巨大的。在12A和120VAC條件下，交流1級充電的功率輸出可達(dá)1.4千瓦，而交流2級充電在80A和240V條件下可提供高達(dá)19.2千瓦的功率。理論上，即使使用19.2千瓦的交流充電最高功率水平，也需要大約五到六個小時才能將100千瓦時的電池組充滿。相比之下，使用500A和400VDC的直流快速充電，理論上同樣的100千瓦時電池需要大約30分鐘就能達(dá)到滿容量。隨著電池技術(shù)的進(jìn)步，800V架構(gòu)的升級，以及充電基礎(chǔ)設(shè)施的改善，充電時間還將進(jìn)一步減少。

考慮因素

有幾個因素會影響直流快速充電的速度，如以下幾點：

電池組的限制：

每個電動車電池都有一個特定的接受率，以千瓦為單位，反映了它能夠儲存電能的速度。例如，如果一個直流快速充電器的額定功率為150千瓦，但車輛的電池只能接受100千瓦，那么它肯定需要更長的時間來充電。電池的接受率可以根據(jù)幾個因素變化，包括電池化學(xué)、設(shè)計、尺寸和壽命。許多OEM廠商正在尋求將他們的電池組架構(gòu)從400V升級到800V，以最大限度地提高接受率并縮短充電時間。

溫度：

極端的環(huán)境溫度，包括高溫和低溫，會降低充電率，甚至使電池完全不能接受
充電。

充電狀態(tài)：

一般來說，當(dāng)電池處于低充電狀態(tài)（SoC）時，電動車電池的接受率是最高的，當(dāng)電池接近其最大SoC時，接受率會下降。大多數(shù)電動車都遵循一個明確的電流曲線，當(dāng)車輛接近滿電時，充電速度明顯放緩，特別是一旦達(dá)到80%，這是為了減少過度充電和損壞電池的風(fēng)險。

充電基礎(chǔ)設(shè)施的限制：

目前市場上大多數(shù)直流快速充電站的最大充電速率約為200A至300A。雖然500A的直流快速充電站的數(shù)量正在增長，但它們的價格昂貴，安裝復(fù)雜。

發(fā)熱：

由于其高電流，直流快速充電在整個電動汽車充電系統(tǒng)中產(chǎn)生熱量--從電動汽車充電器到入口，從高壓電纜到電池連接和電池本身--這些熱量必須加以管理。J1772和IEC 62196等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在充電槍和充電插座的接口處，最大工作溫度限制為90°C，以確保消費(fèi)者操作設(shè)備時的觸摸安全條件。如果溫度接近該限制，充電率將不得不降低，因此管理和監(jiān)測該接口是充電性能的關(guān)鍵。

對于OEM廠商來說，面臨的挑戰(zhàn)是提供一個足夠靈活的充電接口，以適應(yīng)不同地區(qū)的交流充電和直流快速充電選項，能夠檢測和散熱，并采用方便服務(wù)的設(shè)計。

審核編輯：劉清