什么是直流快速充電？

當(dāng)消費(fèi)者想要購(gòu)買(mǎi)電動(dòng)汽車(chē)時(shí)，為電動(dòng)汽車(chē)充電的時(shí)間持續(xù)影響他們的購(gòu)買(mǎi)決定。今天，為電動(dòng)汽車(chē)充電的最快方式是大功率直流（DC）快速充電。直流快速充電與交流充電不同，在設(shè)計(jì)車(chē)輛電氣架構(gòu)的關(guān)鍵部件（如充電插座）時(shí)，需要OEM廠(chǎng)商的具體考慮。

較慢的充電選項(xiàng)（交流電1級(jí)和交流電2級(jí)）使用交流電，這就是通常從電網(wǎng)輸送電力的方式，也是向家庭輸送電力的方式。根據(jù)北美的SAE J1772標(biāo)準(zhǔn)，交流充電率可以從12A到80A不等，而其他地方的充電率則根據(jù)地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，如IEC 62196或GB/T 20234而有所不同。當(dāng)電動(dòng)汽車(chē)車(chē)主在家里為其車(chē)輛充電時(shí)，他們將電動(dòng)汽車(chē)充電器插入車(chē)輛的充電口，然后電動(dòng)汽車(chē)的車(chē)載充電器將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，為電池充電。

直流快速充電是商業(yè)公共充電站最常用的充電方法。這些充電站將電網(wǎng)的交流電轉(zhuǎn)換為直流電，因此當(dāng)車(chē)主為電動(dòng)車(chē)充電時(shí)，直流電直接流向電池。根據(jù)J1772標(biāo)準(zhǔn)，直流快速充電有兩個(gè)級(jí)別：直流1級(jí)的充電速率高達(dá)80A，而直流2級(jí)（通常稱(chēng)為3級(jí)充電）的速率高達(dá)500A。

交流充電和直流快速充電之間的時(shí)間差異是巨大的。在12A和120VAC條件下，交流1級(jí)充電的功率輸出可達(dá)1.4千瓦，而交流2級(jí)充電在80A和240V條件下可提供高達(dá)19.2千瓦的功率。理論上，即使使用19.2千瓦的交流充電最高功率水平，也需要大約五到六個(gè)小時(shí)才能將100千瓦時(shí)的電池組充滿(mǎn)。相比之下，使用500A和400VDC的直流快速充電，理論上同樣的100千瓦時(shí)電池需要大約30分鐘就能達(dá)到滿(mǎn)容量。隨著電池技術(shù)的進(jìn)步，800V架構(gòu)的升級(jí)，以及充電基礎(chǔ)設(shè)施的改善，充電時(shí)間還將進(jìn)一步減少。

考慮因素

有幾個(gè)因素會(huì)影響直流快速充電的速度，如以下幾點(diǎn)：

電池組的限制：

每個(gè)電動(dòng)車(chē)電池都有一個(gè)特定的接受率，以千瓦為單位，反映了它能夠儲(chǔ)存電能的速度。例如，如果一個(gè)直流快速充電器的額定功率為150千瓦，但車(chē)輛的電池只能接受100千瓦，那么它肯定需要更長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)充電。電池的接受率可以根據(jù)幾個(gè)因素變化，包括電池化學(xué)、設(shè)計(jì)、尺寸和壽命。許多OEM廠(chǎng)商正在尋求將他們的電池組架構(gòu)從400V升級(jí)到800V，以最大限度地提高接受率并縮短充電時(shí)間。

溫度：

極端的環(huán)境溫度，包括高溫和低溫，會(huì)降低充電率，甚至使電池完全不能接受
充電。

充電狀態(tài)：

一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)電池處于低充電狀態(tài)（SoC）時(shí)，電動(dòng)車(chē)電池的接受率是最高的，當(dāng)電池接近其最大SoC時(shí)，接受率會(huì)下降。大多數(shù)電動(dòng)車(chē)都遵循一個(gè)明確的電流曲線(xiàn)，當(dāng)車(chē)輛接近滿(mǎn)電時(shí)，充電速度明顯放緩，特別是一旦達(dá)到80%，這是為了減少過(guò)度充電和損壞電池的風(fēng)險(xiǎn)。

充電基礎(chǔ)設(shè)施的限制：

目前市場(chǎng)上大多數(shù)直流快速充電站的最大充電速率約為200A至300A。雖然500A的直流快速充電站的數(shù)量正在增長(zhǎng)，但它們的價(jià)格昂貴，安裝復(fù)雜。

發(fā)熱：

由于其高電流，直流快速充電在整個(gè)電動(dòng)汽車(chē)充電系統(tǒng)中產(chǎn)生熱量--從電動(dòng)汽車(chē)充電器到入口，從高壓電纜到電池連接和電池本身--這些熱量必須加以管理。J1772和IEC 62196等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在充電槍和充電插座的接口處，最大工作溫度限制為90°C，以確保消費(fèi)者操作設(shè)備時(shí)的觸摸安全條件。如果溫度接近該限制，充電率將不得不降低，因此管理和監(jiān)測(cè)該接口是充電性能的關(guān)鍵。

對(duì)于OEM廠(chǎng)商來(lái)說(shuō)，面臨的挑戰(zhàn)是提供一個(gè)足夠靈活的充電接口，以適應(yīng)不同地區(qū)的交流充電和直流快速充電選項(xiàng)，能夠檢測(cè)和散熱，并采用方便服務(wù)的設(shè)計(jì)。

審核編輯：劉清