什么是直流快速充电?

当消费者想要购买电动汽车时,为电动汽车充电的时间持续影响他们的购买决定。今天,为电动汽车充电的最快方式是大功率直流(DC)快速充电。直流快速充电与交流充电不同,在设计车辆电气架构的关键部件(如充电插座)时,需要OEM厂商的具体考虑。

较慢的充电选项(交流电1级和交流电2级)使用交流电,这就是通常从电网输送电力的方式,也是向家庭输送电力的方式。根据北美的SAE J1772标准,交流充电率可以从12A到80A不等,而其他地方的充电率则根据地区标准,如IEC 62196或GB/T 20234而有所不同。当电动汽车车主在家里为其车辆充电时,他们将电动汽车充电器插入车辆的充电口,然后电动汽车的车载充电器将交流电转换为直流电,为电池充电。

直流快速充电是商业公共充电站最常用的充电方法。这些充电站将电网的交流电转换为直流电,因此当车主为电动车充电时,直流电直接流向电池。根据J1772标准,直流快速充电有两个级别: 直流1级的充电速率高达80A,而直流2级(通常称为3级充电)的速率高达500A。

交流充电和直流快速充电之间的时间差异是巨大的。在12A和120VAC条件下,交流1级充电的功率输出可达1.4千瓦,而交流2级充电在80A和240V条件下可提供高达19.2千瓦的功率。理论上,即使使用19.2千瓦的交流充电最高功率水平,也需要大约五到六个小时才能将100千瓦时的电池组充满。相比之下,使用500A和400VDC的直流快速充电,理论上同样的100千瓦时电池需要大约30分钟就能达到满容量。随着电池技术的进步,800V架构的升级,以及充电基础设施的改善,充电时间还将进一步减少。

考虑因素

有几个因素会影响直流快速充电的速度,如以下几点:

  • 电池组的限制: 每个电动车电池都有一个特定的接受率,以千瓦为单位,反映了它能够储存电能的速度。例如,如果一个直流快速充电器的额定功率为150千瓦,但车辆的电池只能接受100千瓦,那么它肯定需要更长的时间来充电。电池的接受率可以根据几个因素变化,包括电池化学、设计、尺寸和寿命。许多OEM厂商正在寻求将他们的电池组架构从400V升级到800V,以最大限度地提高接受率并缩短充电时间。

  • 温度: 极端的环境温度,包括高温和低温,会降低充电率,甚至使电池完全不能接受
    充电。

  • 充电状态: 一般来说,当电池处于低充电状态(SoC)时,电动车电池的接受率是最高的,当电池接近其最大SoC时,接受率会下降。大多数电动车都遵循一个明确的电流曲线,当车辆接近满电时,充电速度明显放缓,特别是一旦达到80%,这是为了减少过度充电和损坏电池的风险。

  • 充电基础设施的限制: 目前市场上大多数直流快速充电站的最大充电速率约为200A至300A。虽然500A的直流快速充电站的数量正在增长,但它们的价格昂贵,安装复杂。

  • 发热: 由于其高电流,直流快速充电在整个电动汽车充电系统中产生热量--从电动汽车充电器到入口,从高压电缆到电池连接和电池本身--这些热量必须加以管理。J1772和IEC 62196等标准规定,在充电枪和充电插座的接口处,最大工作温度限制为90°C,以确保消费者操作设备时的触摸安全条件。如果温度接近该限制,充电率将不得不降低,因此管理和监测该接口是充电性能的关键。
对于OEM厂商来说,面临的挑战是提供一个足够灵活的充电接口,以适应不同地区的交流充电和直流快速充电选项,能够检测和散热,并采用方便服务的设计。

安波福的模块化充电插座配备了先进的温度感应技术,能够准确地追踪温度,并将该信息实时传递给系统。充电插座可以使用利用汇流排的被动冷却系统,也可以使用主动冷却系统,将液体冷却剂输送到终端附近的冷却板上,或输送到充电端子附近的汇流排上,将热量吸走。

安波福与OEM厂商密切合作,解决他们的痛点,设计最先进的充电插座和充电线束,满足他们对充电速度、冷却、物理定向和跨地区灵活性的要求。安波福的全系统能力和全球覆盖范围,能够确保与世界各地的直流快速充电站兼容。

当消费者想要购买电动汽车时,为电动汽车充电的时间持续影响他们的购买决定。今天,为电动汽车充电的最快方式是大功率直流(DC)快速充电。直流快速充电与交流充电不同,在设计车辆电气架构的关键部件(如充电插座)时,需要OEM厂商的具体考虑。

较慢的充电选项(交流电1级和交流电2级)使用交流电,这就是通常从电网输送电力的方式,也是向家庭输送电力的方式。根据北美的SAE J1772标准,交流充电率可以从12A到80A不等,而其他地方的充电率则根据地区标准,如IEC 62196或GB/T 20234而有所不同。当电动汽车车主在家里为其车辆充电时,他们将电动汽车充电器插入车辆的充电口,然后电动汽车的车载充电器将交流电转换为直流电,为电池充电。

直流快速充电是商业公共充电站最常用的充电方法。这些充电站将电网的交流电转换为直流电,因此当车主为电动车充电时,直流电直接流向电池。根据J1772标准,直流快速充电有两个级别: 直流1级的充电速率高达80A,而直流2级(通常称为3级充电)的速率高达500A。

交流充电和直流快速充电之间的时间差异是巨大的。在12A和120VAC条件下,交流1级充电的功率输出可达1.4千瓦,而交流2级充电在80A和240V条件下可提供高达19.2千瓦的功率。理论上,即使使用19.2千瓦的交流充电最高功率水平,也需要大约五到六个小时才能将100千瓦时的电池组充满。相比之下,使用500A和400VDC的直流快速充电,理论上同样的100千瓦时电池需要大约30分钟就能达到满容量。随着电池技术的进步,800V架构的升级,以及充电基础设施的改善,充电时间还将进一步减少。

考虑因素

有几个因素会影响直流快速充电的速度,如以下几点:

  • 电池组的限制: 每个电动车电池都有一个特定的接受率,以千瓦为单位,反映了它能够储存电能的速度。例如,如果一个直流快速充电器的额定功率为150千瓦,但车辆的电池只能接受100千瓦,那么它肯定需要更长的时间来充电。电池的接受率可以根据几个因素变化,包括电池化学、设计、尺寸和寿命。许多OEM厂商正在寻求将他们的电池组架构从400V升级到800V,以最大限度地提高接受率并缩短充电时间。

  • 温度: 极端的环境温度,包括高温和低温,会降低充电率,甚至使电池完全不能接受
    充电。

  • 充电状态: 一般来说,当电池处于低充电状态(SoC)时,电动车电池的接受率是最高的,当电池接近其最大SoC时,接受率会下降。大多数电动车都遵循一个明确的电流曲线,当车辆接近满电时,充电速度明显放缓,特别是一旦达到80%,这是为了减少过度充电和损坏电池的风险。

  • 充电基础设施的限制: 目前市场上大多数直流快速充电站的最大充电速率约为200A至300A。虽然500A的直流快速充电站的数量正在增长,但它们的价格昂贵,安装复杂。

  • 发热: 由于其高电流,直流快速充电在整个电动汽车充电系统中产生热量--从电动汽车充电器到入口,从高压电缆到电池连接和电池本身--这些热量必须加以管理。J1772和IEC 62196等标准规定,在充电枪和充电插座的接口处,最大工作温度限制为90°C,以确保消费者操作设备时的触摸安全条件。如果温度接近该限制,充电率将不得不降低,因此管理和监测该接口是充电性能的关键。
对于OEM厂商来说,面临的挑战是提供一个足够灵活的充电接口,以适应不同地区的交流充电和直流快速充电选项,能够检测和散热,并采用方便服务的设计。

安波福的模块化充电插座配备了先进的温度感应技术,能够准确地追踪温度,并将该信息实时传递给系统。充电插座可以使用利用汇流排的被动冷却系统,也可以使用主动冷却系统,将液体冷却剂输送到终端附近的冷却板上,或输送到充电端子附近的汇流排上,将热量吸走。

安波福与OEM厂商密切合作,解决他们的痛点,设计最先进的充电插座和充电线束,满足他们对充电速度、冷却、物理定向和跨地区灵活性的要求。安波福的全系统能力和全球覆盖范围,能够确保与世界各地的直流快速充电站兼容。

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