全方面解讀電動汽車充電模式

電動汽車充電是電動汽車使用過程中必不可少的環(huán)節(jié)，充電快慢影響著電動車使用者出行的規(guī)律。根據(jù)電動車動力電池組的技術(shù)特性和使用性質(zhì)，可存在著不同充電模式。同樣是充電，究竟這些不同的充電模式除了充電時間外的差異，還有沒有別的區(qū)別呢？下面讓我們來一起探究一番。

● 常規(guī)（慢）充電模式（在家里充電）

常規(guī)充電即是采用隨車配備的便攜式充電設(shè)備進(jìn)行充電，可使用家用電源或?qū)Ｓ玫?a href="http://srfitnesspt.com/tags/充電樁/" target="_blank">充電樁電源。充電電流較小一般在16-32A左右，電流可直流或者兩相交流電和三相交流電，因此視乎電池組容量大小充電時間為5至8小時。

電動車多數(shù)采用16A的插頭的電源線，配合著合適的插座和車載充電機，即可在家中為電動車充電。值得注意的是，一般家用插座為10A，16A插頭并不通用。需要用電熱水器或空調(diào)的插座。電源線上的插頭有標(biāo)明該插頭是10A還是16A。當(dāng)然也可以采用廠家配備的充電設(shè)備。

盡管常規(guī)充電模式缺點非常明顯，充電時間較長，但其對充電的要求并不高，充電器和安裝成本較低；可充分利用電力低谷時段進(jìn)行充電，降低充電成本；更為重要的優(yōu)點是可對電池深度充電，提升電池充放電效率，延長電池壽命。

常規(guī)充電模式適用非常廣泛，可設(shè)立在家里、公共停車場與公共充電站等可長時間停放地方。因充電時間較長，可大大滿足白天運作，晚上休息的車輛。

更深入了解，常規(guī)充電模式主要采用定流充電和定壓充電兩種方式進(jìn)行充電。定流充電是指充電全過程中，保持充電電流基本恒定的充電方法。在充電過程中，因為充電電流會隨著電池組的電動勢逐漸升高而下降，所以需要隨時根據(jù)充電程度調(diào)整電壓和分級調(diào)整定流電流。主要應(yīng)用于初充電、補充充電和去硫化充電。

定壓充電時是指充電過程中，電源電壓始終保持不變的充電方法。采用定壓充電時，電池組必須并聯(lián)在充電電源之間。隨著電池組電動勢的增加，充電電流會逐漸減小，若充電電壓調(diào)節(jié)恰當(dāng)，充電電流變?yōu)?自動停止，即為充電終了。定壓充電缺點是，必須適當(dāng)?shù)剡x擇充電電壓，若電壓過高，容易過充電，電池活性物質(zhì)脫落，電池整體發(fā)熱，容易自燃；并且定壓充電不能保證徹底充滿電。

定流充電適應(yīng)性強，可以任意選擇和調(diào)整充電電流，因此可對各種不同情況的電池組深度充電，對電池組損害非常小，可延長電池組整體壽命?？墒沁@種方法最大弊端是充電時間過長，且需要經(jīng)常調(diào)節(jié)充電電壓來調(diào)節(jié)電流。定壓充電可減少充電時，不必要的麻煩?，F(xiàn)在的常規(guī)充電模式基本都采用定流和定壓充電混合工作，充電前期采用定流充電，可保證電池深度充電；后期則采用定壓充電，可自動減少電流大小結(jié)束充電，避免過充電。用戶無需選擇何種充電方式。

● 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(nèi)可充至80%左右的電量，因此也稱為應(yīng)急充電?？焖俪潆娔Ｊ降拇頌樘厮估壋潆娬??？焖俪潆娔Ｊ降碾娏骱碗妷阂话阍?50～400A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(nèi)燃機注入燃油的時間?？墒浅潆娫O(shè)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(nèi)對電池的沖擊較大，容易令電池的活性物質(zhì)脫落和電池發(fā)熱，因此對電池保護(hù)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(fù)放電充電的循環(huán)充電。首先給電池組用0.8-1倍額定容量的大電流進(jìn)行定流充電，使蓄電池在短時間內(nèi)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(fù)脈沖瞬間放電-后停充-再正脈沖充電的循環(huán)，直至充滿。

脈沖快速充電的最大優(yōu)點為充電時間大為縮短；且可增加適當(dāng)電池容量，提高啟動性能?？墒敲}沖充電電流較大，對極板的活性物質(zhì)的沖刷力強，活性物質(zhì)易脫落，因此對電池組壽命有一定影響。現(xiàn)階段大多數(shù)快速充電都采取脈沖充電方法。

快速充電模式實質(zhì)上為應(yīng)急充電模式，其目的是短時間內(nèi)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(yīng)急使用?？傮w使用層面來說，并不建議常使用快速充電模式進(jìn)行充電。現(xiàn)階段大多數(shù)電動車僅可使用常規(guī)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(fēng)和榮威E50。

● 機械充電模式（杭州國家電網(wǎng)充電站）

除了常規(guī)的直接給車輛充電外，還可以采用更換動力電池的方式給電池充電。即在動力電池電量耗盡時，用充滿電的電池組更換電量過低的電池組。將電池組從車上更換下來的方式有：純手動形式、半自動形式和機械人更換三種模式。

更換電池集成了常規(guī)充電模式和快速充電模式的優(yōu)點，也就是說可以用低谷電給電池組進(jìn)行深度充電，同時又能在很短時間內(nèi)為車輛完成“充電”添加能源過程。通過使用機械設(shè)備更換，整個電池更換過程花費的時間與現(xiàn)有燃油車加油時間大致相當(dāng)。

更換電池的充電模式最大的限制是各大廠商需要統(tǒng)一電池規(guī)格，大小等標(biāo)準(zhǔn)，并且無法保證每塊電池組的性能一致，從而制約其發(fā)展。還有一個更為重要的原因是，該市場被國家電網(wǎng)所壟斷，沒有競爭對手，導(dǎo)致?lián)Q電池充電模式得不到應(yīng)有的發(fā)展。國家電網(wǎng)提供的電池組規(guī)格為80V、60Ah，電池組性能并不是那么出色。更換電池充電模式在杭州出租車試運行，大多數(shù)出租車每天都需要更換三或四次電池組才可滿足日常運營里程需求。因此，更換電池的充電模式并沒有大規(guī)模使用，僅適用出租車、公交車等規(guī)律的商業(yè)運營車輛。

● 無線充電模式（未來充電模式）

無線充電模式即無需通過電纜來傳遞能量，采用電磁感應(yīng)、電場耦合、磁共振和無線電波等方式進(jìn)行能量的傳遞。采用無線充電模式，首先需要在車上安裝車載感應(yīng)充電機。車輛的受電部分與供電部分沒有機械鏈接，但需要受電體與供電體對接較為準(zhǔn)確。

現(xiàn)在無奈受制于技術(shù)成熟度和基礎(chǔ)設(shè)備的限制，無線充電技術(shù)暫時沒有大批量產(chǎn)應(yīng)用。業(yè)內(nèi)主流的無線充電技術(shù)主要采用電磁感應(yīng)和磁共振方式傳遞電能，但磁共振方式充電效率更加高，而且電磁輻射強度更低，比手機通話時強度要小，更重要一點送電線圈與受電線圈無需非常對齊，這一點是電磁感應(yīng)所不及的。

無線充電模式未來應(yīng)用的前景無法估量，肯定的是不再是現(xiàn)階段“偽”無線充電那樣需要停在固定位置進(jìn)行充電。未來將能邊走邊充電，電能可能來自于路面鋪裝的供電系統(tǒng)，或者來自于汽車上接受的電磁波能量。

● 總結(jié)

現(xiàn)階段每一種充電模式都有明顯短板，并不能很好滿足人們出行的需求。常規(guī)充電模式時間太長、快速充電模式損害電池壽命、機械充電模式卻被某機構(gòu)壟斷。未來一段時間內(nèi)，基本都以常規(guī)充電模式為主導(dǎo)地位，這種不傷害電池的充電模式更得到廠商的青睞，而且成本更低；現(xiàn)階段可使用快速充電模式的車型甚少，如特斯拉、EV200、騰勢、晨風(fēng)和榮威E50。即便如此，無論何種充電模式，最終的目的是讓車輛可以更高效去行駛更遠(yuǎn)路程。若能解決充電模式的問題，電動車的發(fā)展便更上一個臺階。