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電池充電的基本原理是什么?

鉅大LARGE  |  點擊量:3747次  |  2021年03月10日  

電動汽車上的電池和我們的普通家用干電池沒有本質(zhì)差別,輸出的都是直流電。給電池充電是個復(fù)雜的過程,并非給正負(fù)極通電那么簡單,其中涉及到專業(yè)的電流調(diào)制問題,所以就必須通過一個充電機(jī)去完成這部分工作。充電機(jī)在獲取了電能之后,會根據(jù)當(dāng)前電池的狀態(tài)調(diào)制出適當(dāng)?shù)碾娏麟妷海缓笤儆糜陔姵氐某潆姟3潆姍C(jī)的功能其實就類似于我們以前家里用的電池充電器。同樣的一塊電池充電速度的快慢,很大程度上會受到這個充電器好壞的影響。


什么是交流慢充?


眾所周知,城市用電是交流電,為了可以直接使用城市供電來充電,每輛電動汽車上都會自帶一個車載充電機(jī)。它可以把交流電轉(zhuǎn)換成直流電,再調(diào)制出合適的電流,然后給電池進(jìn)行三段式充電(類似手機(jī)充電)。


在慢充模式下,電源或充電樁只是一個單純的電能供應(yīng)者,無需承擔(dān)調(diào)制電流和充電管理的任務(wù),電能也只是被它當(dāng)作原材料交給車載充電機(jī)去處理。因此,慢充的充電樁結(jié)構(gòu)很簡單,體積也都不大。此外不少電動汽車上還配備了家用插頭,可以直接插在家用插座上進(jìn)行慢充。交流慢充還可以充分利用電力低谷時段充電,降低成本,保證充電時段電壓穩(wěn)定。


不過慢充的缺點也是顯而易見的,那就是由于城市交流電源和車載充電機(jī)的能力有限,充電電流很小,大多要5-10個小時才能把電池充滿。


之前我們已經(jīng)了解了,電動汽車上有個車載充電機(jī)負(fù)責(zé)調(diào)制充電電流,可惜它的效率比較低,那么假如可以繞過車載充電機(jī)直接給電池大電流充電豈不是會快很多?事實上直流快充就是這樣實現(xiàn)的。直流快充樁本身就是一個非車載充電機(jī),而且電流調(diào)制能力比車載充電機(jī)要強(qiáng)很多,可以根據(jù)電池狀態(tài)直接為它供應(yīng)調(diào)制好的大電流直流電??斐涑潆姌稌c汽車CAN網(wǎng)絡(luò)連接,說簡單點就是充電樁讓自己臨時成為汽車電池管理系統(tǒng)的一部分。所以說,快充樁不僅供應(yīng)電能還直接侵入并接管了車上的充電管理系統(tǒng)。


快充充電樁體積往往要大很多,而且結(jié)構(gòu)也復(fù)雜,成本更加昂貴,所以它們的數(shù)量也比較少。不過快充的速度很快,一般在12分鐘到1小時內(nèi)就可以完成充電。


快充的缺點在于雖然速度快但是對電能的利用率低(浪費電),而且大電流會對電池的壽命造成影響,同時還存在一定的安全隱患。因此快充往往只在應(yīng)急的時候使用,不可長期快充。這就好比人在沒病的時候還是要正常吃飯,而不是天天去掛葡萄糖水維持生命。


綜上所述,電動汽車的快充模式其實就是用強(qiáng)大的外掛臨時取代汽車自帶的充電機(jī),根據(jù)電池的狀態(tài)直接把調(diào)試好的大電流供應(yīng)給電池充電。好處是速度快,壞處是會影響電池壽命并有安全隱患。


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