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一文带你看懂新能源汽车充电系统（一）

目前，国内电动汽车充电设备主要有集中式充电站、分布式充电桩以及蓄电池更换3种模式。纯电动汽车补充电能的方式可分为换电式、充电式和磁耦合无线充电式3种。换电式补充电能是通过更换充足电的动力蓄电池来实现电能补充;充电式补充电能是通过外接充电接口借助相关的设备对动力蓄电池补充电能;无线充电的磁耦合无线充电补充电能是指将无线电传输技术与电动汽车充电结合起来进行无线充电，从而实现对动力蓄电池的电能补充。它能够大大提高电动汽车充电的方便性，用户只需把车停在安装有电能发送装置的指定区域，充电即可自动进行。

充电式补充电能方式主要有交流充电(也称为慢充)和直流充电(也称为快充)两种方式。当电动汽车的蓄电池电量低于30％（有些则是20％，视车型而不同）左右时，其表示动力蓄电池电量不足，可能不能满足驾驶里程的需求。

交流充电设备及充电系统的结构组成

一.交流充电方式

交流充电也叫慢充或者叫常规充电，指用充电连接电缆和充电接口将电动汽车和交流充电装置连接起来进行充电的方式。该方式是将南方电网或者国家电网的交流电转化为直流电来对动力蓄电池进行充电。此种充电方式根据充电装置的不同，又可以分为三类：随车自带充电适配器充电、充电桩充电和壁挂式充电盒充电。

（1）充电适配器?充电适配器充电是采用恒压、恒流的传统充电方式进行充电的，充电功率一般在3.3kW(根据型号不同充电功率不同)左右。充电时只需将车载充电器的插头连接到220VAC电源插座上即可进行充电，在住宅区或者停车场基本都有配备相应的充电插座，因此充电过程一般由客户自己独立完成。

此种充电方式如果充电电流小于16A的情况下可直接从低压照明电路取电，充电功率较小（但需要注意的是，多数住宅区电源插座都是单相两线制，充电的时候需要另外使车身搭铁或者充电器插座端另外接一根搭铁线，否则充电过程当中，车身仪表盘和充电转换器会出现充电故障信息，并且也影响车身周边人员的安全）;如果大于16A时，需要用到家用标准空调16A插座。典型的充电时间为8~10h(SOC达到95%以上）。这种充电方式对电网没有特殊要求，只要能够满足照明要求的供电质量就能够使用。由于在家中充电通常是晚上或者是在用电低谷期，有利于电能的有效利用，因此电力部门一般会给予电动汽车用户一些优惠，例如电低谷期充电打折。

（2）固定式充电桩?固定式充电桩可以分为一体式和分体式。其充电一般在小型充电站完成（也可以作为家用)。小型充电站大多设置在街边、超市、办公楼、停车场等处。这种充电方式采用常规充电电流充电，电动汽车驾驶人只需将车停靠在充电站指定的位置上，接上电缆即可开始充电。这种充电方式采用的计费方式有投币或刷卡，充电功率视充电桩的类型而有所区别，一般在5~10kW。所示为充电功率为15~60kW的充电桩，采用三相四线制380V供电或单相三线制220V供电，其典型的充电时间是：补电1~2h,充满5~8h(SOC达到95%以上）。

（3）壁挂式充电盒?不同车型在充电电压和功率方面会有所区别。一般来说，混合动力车型选择使用功率为3.3kW的220V充电枪，纯电车则会有两种选择，分别为充电功率为7kw的220V充电枪或充电功率为40kW的380V充电枪。在规定范围内，由厂家或政府规定的第三方公司提供免费上门安装服务。

二、交流充电的分类

交流充电按交流的相数分有单相交流充电和三相交流充电;按交流充电的功率分有2KW、3.3kW、7kW、40kw交流充电;按使用位置分为交流充电桩、壁挂式充电盒、家用便携式充电枪。

单相交流充电主要是采用单相220V电压作为电源的充电设备，而三相交流充电主要是采用三相380V电压作为电源的充电设备。三相交流充电口与单相交流充电口区别主要在于单相交流充电口NC1和NC2是预留的空脚。其中PE为地线，CC是充电连接线，CC由车载充电机输出5V或者12V的充电检测电压；CP为控制确认线，CP由充电设备输出12V的检测电压(国标统一标准)。

三、交流充电系统要求

1）供电电源（220V／380V或12V)及车载充电机工作正常。

2)充电连接确认信号正常。

3)充电唤醒信号(12V)输出正常。

4）动力电池单体蓄电池温度0－45℃。

5)单体蓄电池最大电压差小0.3V。

6)单体蓄电池最大温度差小于15℃。

7)交流充电桩、整车控制器(VCU)、蓄电池管理系统(BMS)间通信正常。

8)高低压电路正常。

9）单体蓄电池最高电压不大于额定电压0.4V。

10)绝缘电阻值大于20MΩ。

四、交流充电系统的工作过程

交流充电桩或家用16A供电插座提供的交流电经过车载充电机或双向交流逆变式电机控制器的IGBT模块整流、滤波、升压转换为高压直流电，通过高压控制盒连接到动力电池。

1）交流供电：将充电枪连接到交