新能源汽车充电站三种充电模式的优缺点分析
新能源汽车充电站和汽车加油站相类似,是一种“加电”的设备。是一种高效率的充电器,可以快速的给手机 电动车电动汽车等充电。
根据电动汽车动力电池组的技术和使用特性,电动汽车充电模式存在一定的差别。对于充电方案的选择,现今普遍存在常规充电、快速充电和电池组快速更换系统三种模式。
一、常规充电
常规充电(普通充电)充电电流较低,约为15A。常规蓄电池的充电方法都采用小电流的恒压或恒流充电,一般充电时间为5~8h,甚至10~20h。
1、优缺点分析
常规充电模式的优点为:尽管充电时间较长,但因为所用功率和电流的额定值并不关键,因此充电器和安装成本比较低;可充分利用用电低谷时段进行充电,降低充电成本;可提高充电效率和延长电池的使用寿命。
常规充电模式的主要缺点为充电时间过长,当车辆有紧急运行需求时难以满足。
2、适用范围
设计电动汽车的续驶里程尽可能大,需满足车辆一天运营需要,仅仅利用晚间停运时间充电;由于常规充电以相当低的电流为蓄电池充电,因此在家里、停车场和公共充电站都可以进行;常规充电站一般规模较大,以便能够同时为多辆电动汽车进行充电。
二、快速充电
常规蓄电池的充电方法一般时间较长,给实际使用带来许多不便。快速充电电池的出现,为纯电动汽车的商业化提供了技术支持。
快速充电又称应急充电,是以较大电流短时间在电动汽车停车的20min~2h内,为其提供短时充电服务。一般充电电流为150~400A。
1、优缺点分析
快速充电模式的优点为:充电时间短;充电电池寿命长(可充电2000次以上);没有记忆性,可以大容量充电及放电,在几分钟内就可充70%~80%的电;由于充电在短时间内(约为10~15min)就能使电池储电量达到80%~90%,与加油时间相仿,因此,建设相应充电站时可不配备大面积停车场。
缺点在于:充电器充电效率较低,且相应的工作和安装成本较高;由于采用快速充电,充电电流大,这就对充电技术方法以及充电的安全性提出了更高的要求,同时计量收费设计也需特别考虑。
2、适用范围
电动汽车续驶里程适中,即在车辆运行的间隙进行快速补充电,来满足运营需要;由于相应的大电流需求可能会对公用电网产生有害的影响,因而快速充电模式只适用于专用的充电站。
三、机械充电
机械充电即电池组快速更换系统,是通过直接更换电动汽车的电池组来达到为其充电的目的。由于电池组重量较大,更换电池的专业化要求较强,需配备专业人员借助专业机械来快速完成电池的更换、充电和维护。
1、优缺点分析
机械充电的优点为:电动汽车用户可租用充满电的蓄电池,更换已经耗尽的蓄电池,有利于提高车辆使用效率,也提高了用户使用的方便性和快捷性;对更换下来的蓄电池可以利用低谷时段进行充电,降低了充电成本,提高了车辆运行经济性;从另一个侧面来看,也解决了充电时间乃至蓄存电荷量、电池质量、续驶里程长及价格等难题;可以及时发现电池组中单电池的问题,进行维修工作,对于电池的维护工作将具有积极意义,电池组放电深度的降低也将有利于提高电池的寿命。
这种模式应用面临的几个主要问题是:电池与电动汽车的标准化;电动汽车的设计改进、充电站的建设和管理,以及电池的流通管理等。
2、适用范围
车辆电池组设计标准化和易更换;车辆运营中需要及时更换电池来满足运行,充电站中电池充电和车辆可实现专业化快速分开;由于电池组快速更换需要专业化进行,因而电池组快速更换模式只适用于专用的充电站。
综上所述,以上新能源汽车充电站三种充电模式各有自身的特点和适用范围。因此,在应用中,可以将上述三种方法进行有机结合,以达到实际的行驶要求。
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