厚势按:本文为笔者对 9 月 17 日厚势轻沙龙《充电桩发展现状与未来发展趋势》的干货整理版,演讲共分成三个部分,今天刊登出第二部分:
发展现状 可参见昨天推送的文章:《充电桩发展现状与未来发展趋势(上)》 充电桩介绍 充电桩基本介绍 在演讲的第一部分中,从宏观层面对充电桩做了许多描述,但对于「什么是充电桩?」,还没有给出一个明确的定义。江博士根据自己对充电桩的认识,给出了一个定义:
按照接口类型的不同,充电桩可分为以下两类:
图 3 充电桩应用示意图 如图 3 所示,电动汽车的充电过程涉及到三个环节:电网—充电桩—汽车(电池)。事实上,这与手机的充电过程是一样的:电网—充电器—手机(电池)。 就现有的两种充电模式而言:
其中,高压配电盒实际上是一个高压继电器,起到开关的功能。此外,在直流充电模式下,由于充电机比较大比较重,一般集成在直流充电桩内,而不是像交流充电模式那样直接配置在车上。 充电桩构成 图 4 充电桩构成 图 4 中展示了一个完整的充电桩所需具备的各种功能。除了充电功能外,还需要交互、验证、计量、联网等功能:
图 5 常见电动汽车充电时长 图 5 中统计了市面上常见电动汽车的充电时长和续驶里程。虽然这些车型有点老,不过总体而言,电动汽车慢充的时间都设计在 8 小时左右,即一晚上可以充 50 ~ 60 度电,快充的时间在 1~2 小时。 交流充电桩 图 6 交流充电桩内部结构 交流充电桩,顾名思义,是给电动汽车提供交流电源的充电装置。如图 6 所示,交流充电桩主要由以下几个部分组成:
图 7 交流充电桩样机 对于交流充电桩的分类,按照不同的标准有不同的分类方法:
需要指出的是,充电枪的数量与技术含量无关,且一根双枪的充电桩的价格和两根单枪的充电桩的售价是差不多的。 直流充电桩 按照前文中的模式,直流充电桩是「通过内部 AC-DC 充电模块,将交流电转换成直流,给电动汽车的动力电池进行充电」的充电装置。其中,「DC」为直流电「Direct Current」的缩写,下同。 图 8 直流充电桩样机 对于直流充电桩的分类,按照不同的标准,也有不同的分类方法:
图 9 直流充电桩内部电气结构 直流充电桩的内部电气结构如图 9 所示,三大核心器件是充电模块、主控制器和绝缘检测模块。其中,充电模块占充电桩成本的一半以上。 图 10 直流充电模块内部功能结构图 充电模块之所以这么贵,因为它可视为电源行业,需要 PFC (Power Factor Corrector)功率因数模块、DC-DC 变压器等部件。 (未完待续) 主讲人简介 江磊,2015 年获得上海交通大学车辆工程专业博士学位,现任上海工程技术大学电动汽车充换电研究所副所长,主要从事电动汽车智能充电桩、车载充电机、电池管理系统等方面的研究工作。 本文未经江磊博士本人审阅,内容仅供参考。 作者:厚势分析师伊龙马 |
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