什么是DC快速充電

DC快速充電器（也稱為EV快速充電器）負(fù)責(zé)提供和控制轉(zhuǎn)移到電動(dòng)汽車電池組的電能量。向電動(dòng)汽車（EV）的過渡需要可持續(xù)的充電基礎(chǔ)設(shè)施。因此，快速有效的電池充電系統(tǒng)對(duì)于電池供電車輛的開發(fā)至關(guān)重要。

隨著世界從化石燃料燃燒的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)移到一種高效，更環(huán)保的電動(dòng)運(yùn)輸方式時(shí)，高力電池的開發(fā)正在世界各地發(fā)生。高功率密度電池通常用于儲(chǔ)能系統(tǒng)及其應(yīng)用中。例如：電動(dòng)汽車（EV）和公用電源電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定。

對(duì)快速，高效的充電系統(tǒng)的需求，可以在不到2到3個(gè)小時(shí)內(nèi)為這些電池充電的需求呈指數(shù)增長。DC快速充電器是在我們的道路和城市中變得越來越普遍的一種新的新興技術(shù)。

DC快速充電器

DC更快的充電器

DC快速充電器是高功率電動(dòng)汽車充電站，與更常規(guī)的1級(jí)或2級(jí)電池充電器相比，充電體驗(yàn)更快。

這些直接電流3級(jí)快速充電器通常在公共充電站發(fā)現(xiàn)，駕駛員可能需要快速提升才能繼續(xù)前進(jìn)。

雖然大多數(shù)家庭充電系統(tǒng)都使用交替電流（AC）為車輛的電池充電，但直流充電器使用直流電流。在交付電力方面的關(guān)鍵區(qū)別使直流快速充電器可以繞過汽車的車載充電系統(tǒng)，并直接將電源饋入電池，從而使充電時(shí)間明顯更快。

因此，對(duì)于電氣工程師而言，重要的是要了解直流電荷站的工作方式以及為什么它們對(duì)于將電動(dòng)汽車（EV）保持在道路上至關(guān)重要。

DC快速充電器充電的速度

使用DC充電方法會(huì)影響EV的充電速度的許多因素。 EV快速充電通常定義為一種在4小時(shí)內(nèi)將二級(jí)存儲(chǔ)電池充電回到其全容量的方法。但是要了解DC快速充電器的工作速度，必須掌握AC和DC功率之間的差異。

大多數(shù)電網(wǎng)和家庭插座都提供交流電源，然后將電動(dòng)汽車的車載充電器轉(zhuǎn)換為直流電源，以存放在電池中。不幸的是，由于典型的家庭充電站需要幾個(gè)小時(shí)才能充分充電EV，因此這種電源轉(zhuǎn)換過程可能會(huì)很慢。

但是，通過直流電充電，充電器本身可以處理從AC到直流電源的轉(zhuǎn)換，因?yàn)殡姵刂唤邮苤绷麟娫?。這意味著可以將直流電流直接饋入車輛的電池，從而繞過較慢的機(jī)載電源轉(zhuǎn)換器。充電器直接連接到電動(dòng)汽車的電池管理系統(tǒng)（BMS），從而使更高的電壓和電流更快，高效地流入電池組。

那么AC和DC充電系統(tǒng)之間的主要區(qū)別是該電源轉(zhuǎn)換器是在電動(dòng)車載還是外部電動(dòng)車載。無論是用于電動(dòng)汽車還是可再生能源應(yīng)用，為二級(jí)存儲(chǔ)電池充電都是簡單的問題，即用新能量代替使用（放電）耗盡的能量。

DC快速充電器在電池電動(dòng)汽車中如此受歡迎的主要原因之一是它們的充電速度。但是有不同的因素會(huì)影響電動(dòng)汽車的充電速度。其中包括電池的電流電流（SOC），溫度，其持有多少能量（即容量）以及充電站的功率輸出。因此，根據(jù)這些因素和其他因素，使用DC快速充電器使用DC快速充電器的充電時(shí)間可以從不到1小時(shí)到20小時(shí)或更長時(shí)間。

電池充電的不同級(jí)別是多少

基本上，有3種不同的電動(dòng)汽車電池充電級(jí)別：1級(jí)，2級(jí)和3級(jí)，帶有大約9種不同類型的插頭，以覆蓋所有級(jí)別。每個(gè)都特定于特定的電動(dòng)汽車制造商，以支持不同類型的充電（AC或DC）。然后，重要的是要了解這些不同級(jí)別的電池充電工作以及它們?nèi)绾我圆煌某潆娝俣冗\(yùn)行。

DC快速充電連接器插頭類型

DC快速充電器插頭類型

電動(dòng)汽車1級(jí)充電

1級(jí)充電是慢的方法，可以使用常見的住宅120伏交流單相插座在家中提供充電，因此不需要特殊安裝。 1級(jí)充電器提供的功率水平小于2千瓦（kW），通過標(biāo)準(zhǔn)的SAE J1772充電連接器，電流12安培。能量轉(zhuǎn)換由電動(dòng)汽車車載轉(zhuǎn)換器執(zhí)行。

1級(jí)EV充電器的主要問題是，根據(jù)電池容量，充電狀態(tài)和1級(jí)充電器的功率輸出，可能需要24小時(shí)以上的電動(dòng)汽車電池組充電。這種緩慢的充電率可為每小時(shí)每小時(shí)的電荷范圍約3-7英里（5-11公里）的1級(jí)EV充電器。

電動(dòng)汽車2充電

2級(jí)充電可通過208或240伏住宅AC單相插座或使用專用的家用充電站進(jìn)行充電，或400伏3相連接。 2級(jí)充電器使用與1級(jí)充電器使用相同的J1772連接器，但多可提供80安培，提供19.2 kW（240V）的電力。請(qǐng)注意，1級(jí)和2級(jí)充電器供應(yīng)交流電源。

充電時(shí)間比1級(jí)要快得多，大約需要4-8小時(shí)才能完全充電典型的EV，具體取決于負(fù)載水平和初始電池充電狀態(tài)。充電站和電動(dòng)汽車之間不存在通信，無法使用充電插頭中的其他引腳來定義的工作能力。

這使得2級(jí)充電方法非常適合在工作或購物時(shí)過夜充電或白天充電。平均而言，2級(jí)充電站可以提供約15-30英里（24-50公里）的每小時(shí)充電范圍，但對(duì)于更高的功率充電器可能會(huì)更多。

高功率3級(jí)快速充電器

3級(jí)EV充電是目前快的電池充電方法。它旨在在快速充電速度下提供更多的功率。 3級(jí)充電站通常使用3相AC輸入來提供直接電流（DC）的功率輸出，該電源直接輸入電池組，從而繞過車輛的車載AC-DC轉(zhuǎn)換器，以更快地充電。

由于3級(jí)充電器將AC輸入轉(zhuǎn)換為直流輸出，通常在充電器本身的400至800 VDC之間，通常在50kW至350 kW之間，因此它可以在約20-40分鐘內(nèi)將EV從20％的容量中快速收取，取決于20-40分鐘。在DC快速充電器和車輛的電池容量上。充電電壓完全取決于電動(dòng)汽車電池組的配置，這是由于3級(jí)充電器與其直接連接。

目前，有三種類型的直流快速充電插頭，具體取決于車輛：組合充電系統(tǒng)（CCS），Chademo（Chademo（電荷移動(dòng)）和Tesla連接器。但是，除了高功率DC之外，這些充電插頭還提供了車輛和充電站之間必要的控制信號(hào)和通信。

3級(jí)DC快速充電器在30分鐘內(nèi)提供約100-200英里以上（160-320公里）的范圍，使其非常適合商用卡車，貨車和高速公路服務(wù)車輛，這些車輛在不斷使用時(shí)短時(shí)間停車。極端快速充電器（XFC）的功率輸出能力超過350千瓦。

請(qǐng)注意，如果沒有適配器，這些電動(dòng)汽車插頭無法直接互換，因?yàn)槊總€(gè)EV制造商都遵循一個(gè)基于出售車輛的區(qū)域或市場的標(biāo)準(zhǔn)。例如，如果沒有適配器，帶有專有特斯拉插頭的特斯拉無法直接在Chademo車站充電。同樣，使用CCS連接器的車輛不能使用Chademo充電器，除非充電站支持標(biāo)準(zhǔn)或適配器。

EV快速充電功率評(píng)級(jí)

EV快速充電器的電力等級(jí)可能會(huì)大不相同，具體取決于車輛，充電器類型及其預(yù)期用途。目前，DC快速充電器可以在有限應(yīng)用中提供超過350kW的能源，并具有典型的功率等級(jí)，如下所示：

低功率DC快速充電器（24-50 kW）：

這些是在城市地區(qū)或較小的充電站中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)的2級(jí)類型充電器。它們非常適合快速充值或?yàn)檩^小的電池容量充電較小的車輛。此較低動(dòng)力DC快速充電器的電壓輸出可能會(huì)根據(jù)充電器的功率等級(jí)和所充電的車輛而有所不同，但通常約為200至400伏，可以在30-60分鐘的充電中增加約100-150英里的范圍。

中動(dòng)力直流快速充電器（50-150 kW）：

2級(jí)充電器通常在許多公共充電站發(fā)現(xiàn)。它們非常適合大多數(shù)電動(dòng)汽車，在速度和成本之間提供平衡。同樣，此DC快速充電器的電壓輸出通常約為200至600伏，可在30-40分鐘內(nèi)為大多數(shù)車輛從20％到80％的電壓，具體取決于電池尺寸。

高功率DC快速充電器（150-350 kW）：

這些主要是為現(xiàn)代電動(dòng)汽車設(shè)計(jì)的3級(jí)快速充電器，可以在400至800伏之間接受更高的充電率。他們使用Chademo（電荷移動(dòng)）插頭，該插頭支持雙向充電，允許電動(dòng)汽車向?qū)嵱秒娋W(wǎng)（車輛到網(wǎng)格技術(shù)）提供電源。高功率充電器能夠在20到30分鐘或更短的時(shí)間內(nèi)提供200-300英里的范圍，具體取決于長途旅行的車輛。

極端DC快速充電器（350千瓦）：

一代的3級(jí)DC快速充電器能夠以高達(dá)1000 VDC的電壓發(fā)射超快速充電。這些高功率充電站是為可以處理更高功率水平并能夠在僅15-20分鐘充電的車輛上添加數(shù)百英里范圍的車輛而設(shè)計(jì)的。

目前，只有少數(shù)電動(dòng)汽車可以充分利用此功率水平，但隨著電池技術(shù)和管理的改善，將變得更加普遍。

然后DC快速充電器通常從24 kW到350千瓦，大多數(shù)公共快速充電器都落在50-150 kW范圍內(nèi)，而快的充電器，例如350千瓦類別的類別中的充電器，更，并且限于某些商業(yè)廣告卡車和范夫的。

特斯拉EV快速充電站

特斯拉EV快速充電站

DC快速充電摘要

由于電池是一種可靠且環(huán)保的儲(chǔ)能設(shè)備。因此，對(duì)它們充電的快速有效方法對(duì)于當(dāng)今現(xiàn)代電池供電的電動(dòng)汽車至關(guān)重要。隨著電動(dòng)汽車采用的加速， DC快速充電器具有AC/DC和DC/DC電源轉(zhuǎn)換器內(nèi)置的角色將繼續(xù)擴(kuò)展。

電子，電池技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施的進(jìn)步有助于提高電池充電速度，一些電臺(tái)提供高達(dá)350 kW的電力，能夠在只需幾分鐘的電荷內(nèi)增加數(shù)百英里的范圍。充電時(shí)間的這種急劇減少使DC快速充電器非常適合長途旅行，高速公路?？空净驘o需在家過夜充電選項(xiàng)的電動(dòng)汽車所有者。

通過在短時(shí)間內(nèi)提供車輛電池組的快速充電，DC快速充電器可顯著提高擁有電動(dòng)汽車的便利性和實(shí)用性。通過提供快速，高功率的充電解決方案，他們解決了人們對(duì)EV的許多擔(dān)憂。例如：范圍焦慮癥（害怕在到達(dá)充電站之前電池電量耗盡），以及在考慮長途旅行時(shí)快速完成旅程的能力。

通過使電動(dòng)汽車和DC充電器更實(shí)用，可行和方便，可以輕松克服這些焦慮。

但是，盡管DC快速充電器具有許多優(yōu)勢，但它們的廣泛實(shí)現(xiàn)存在一些挑戰(zhàn)，例如：安裝和維護(hù)昂貴，如果使用過于頻率，則會(huì)導(dǎo)致隨著時(shí)間的推移加快電池降解，從而使DC快速充電對(duì)電池壽命不利。另外，并不是每個(gè)人都可以使用家庭收費(fèi)，尤其是那些居住在公寓或城市地區(qū)的人，而沒有專用的停車位。

盡管所有DC快速充電器都執(zhí)行相同的功能以快速給電動(dòng)汽車充電，但插頭和插座因區(qū)域和標(biāo)準(zhǔn)而異。隨著越來越多的電動(dòng)汽車上路，對(duì)充電站的需求將增加，因此必須知道您的車輛使用哪種標(biāo)準(zhǔn)并在旅行時(shí)找到兼容的充電站，或者有適配器可用。

因此，隨著充電基礎(chǔ)設(shè)施不斷擴(kuò)展和改進(jìn)，高功率的DC快速充電器將繼續(xù)在向向可持續(xù)電動(dòng)汽車運(yùn)輸?shù)霓D(zhuǎn)變中發(fā)揮關(guān)鍵作用。