直流快速充電器通過提供快速、高功率的3級直流快速充電站，正在改變電動汽車（EV）充電時間的格局。

什么是直流快速充電

直流快速充電器，也稱為EV快速充電器，負責(zé)提供和控制傳輸?shù)?a class="contentlabel" href="http://www.biyoush.com/news/listbylabel/label/電動汽車">電動汽車電池組的電能。向電動汽車（EV）的過渡需要一個可持續(xù)的充電基礎(chǔ)設(shè)施。因此，快速有效的電池充電系統(tǒng)對于電池驅(qū)動車輛的發(fā)展至關(guān)重要。

隨著世界從燃燒化石燃料的內(nèi)燃機轉(zhuǎn)向高效且更環(huán)保的電動交通工具，高功率電池的開發(fā)正在全球范圍內(nèi)進行。高功率密度電池通常用于儲能系統(tǒng)及其應(yīng)用，例如：電動汽車（EV）和公用電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定。

對能夠在2到3小時內(nèi)為這些電池充電的快速、高效充電系統(tǒng)的需求正在呈指數(shù)增長。在我們的道路和城市中越來越常見的一項新興技術(shù)是直流快速充電器。

直流快速充電器

直流快速充電器

直流快速充電器是高功率的電動汽車充電站，與更傳統(tǒng)的1級或2級電池充電器相比，提供了更快的充電體驗。

這些直流3級快速充電器通常位于公共充電站，駕駛員可能需要快速充電以繼續(xù)他們的旅程。

雖然大多數(shù)家用充電系統(tǒng)使用交流電（AC）為車輛的電池充電，但直流快速充電器使用直流電。這種電力輸送方式的關(guān)鍵區(qū)別使得直流快速充電器能夠繞過車輛的車載充電系統(tǒng)，直接將電力輸送到電池，從而實現(xiàn)顯著更快的充電時間。

因此，電氣工程師了解直流快速充電站的工作原理以及它們對于保持電動汽車（EV）在路上行駛的重要性至關(guān)重要。

直流快速充電器的充電速度有多快

使用直流充電方法時，有許多因素會影響電動汽車的充電速度。EV快速充電通常定義為在4小時內(nèi)將二次儲能電池充電至其滿容量的方法。但要了解直流快速充電器的工作速度，必須掌握交流電和直流電之間的區(qū)別。

大多數(shù)電網(wǎng)和家用插座提供交流電，然后由電動汽車的車載充電器將其轉(zhuǎn)換為直流電以存儲在電池中。不幸的是，這種電源轉(zhuǎn)換過程可能很慢，典型的家用充電站需要幾個小時才能完全充電一輛電動汽車。

然而，使用直流快速充電，充電器本身處理從交流電到直流電的轉(zhuǎn)換，因為電池只接受直流電。這意味著直流電可以直接輸送到車輛的電池，繞過較慢的車載電源轉(zhuǎn)換器。充電器直接連接到電動汽車的電池管理系統(tǒng)（BMS），允許更高電壓和電流更快速高效地流入電池組。

然后，交流和直流充電系統(tǒng)之間的主要區(qū)別在于電源轉(zhuǎn)換器是位于電動汽車的車載還是車外。為二次儲能電池充電，無論是用于電動汽車還是可再生能源應(yīng)用，都是一個簡單的問題，即用新能量替換使用期間消耗的能量（放電）。

直流快速充電器在電池動力電動汽車中如此受歡迎的主要原因之一是它們的充電速度。但有不同的因素會影響電動汽車的充電速度。這些因素包括電池的當(dāng)前充電狀態(tài)（SOC）、溫度、其持有的能量（即容量）以及充電站的功率輸出。因此，充電時間可以從使用直流快速充電器的不到1小時到使用交流充電器的20小時或更長時間不等，具體取決于這些和其他因素。

電池充電的不同級別是什么

基本上，電動汽車電池充電有3個不同的級別：1級、2級和3級，大約有九種不同類型的插頭涵蓋所有級別。每種插頭都特定于特定的電動汽車制造商，以支持不同類型的充電（交流或直流）。因此，了解這些不同級別的電池充電如何工作以及它們?nèi)绾我圆煌某潆娝俣冗\行非常重要。

直流快速充電連接器插頭類型

直流快速充電器插頭類型

電動汽車1級充電

1級充電是最慢的方法，使用普通的住宅120伏交流單相插座在家中充電，因此不需要特殊安裝。1級充電器通過標準的SAE J1772充電連接器提供小于2千瓦（kW）的功率水平，電流高達12安培。能量轉(zhuǎn)換由電動汽車的車載轉(zhuǎn)換器執(zhí)行。

1級電動汽車充電器的主要問題是，根據(jù)電池容量、充電狀態(tài)和1級充電器的功率輸出，完全充電電動汽車電池組可能需要超過24小時。這種慢速充電速率使1級電動汽車充電器每小時充電提供約3-7英里（5-11公里）的續(xù)航里程。

電動汽車2級充電

2級充電通過208或240伏的住宅交流單相插座或使用專用家用充電站的400伏三相連接提供充電。2級充電器使用與1級充電器相同的J1772連接器，但可以提供高達80安培的電流，提供19.2千瓦（240V）的電力。請注意，1級和2級充電器都提供交流電。

充電時間比1級快得多，根據(jù)負載水平和初始電池充電狀態(tài)，完全充電一輛典型的電動汽車大約需要4-8小時。充電站和電動汽車之間沒有通信來定義最大操作功率，使用充電插頭中的額外引腳。

這使得2級充電方法非常適合夜間充電或白天在工作或購物時充電。平均而言，2級充電站每小時充電可以提供約15-30英里（24-50公里）的續(xù)航里程，但對于更高功率的充電器可以更多。

高功率3級快速充電器

3級電動汽車充電是目前最快的電池充電方法。它設(shè)計用于以快速充電速度提供更多電力。3級充電站通常使用三相交流輸入來提供直流（DC）電源輸出，直接輸入電池組，從而繞過車輛的交流到直流轉(zhuǎn)換器，實現(xiàn)更快的充電。

由于3級充電器將交流輸入轉(zhuǎn)換為直流輸出，通常在充電器內(nèi)部為50kW到350 kW，電壓為400到800 VDC，它可以在大約20-40分鐘內(nèi)將電動汽車從20%充電到80%容量，具體取決于直流快速充電器和車輛的電池容量。充電電壓完全取決于電動汽車電池組的配置，因為3級充電器直接連接到它。

目前，根據(jù)車輛的不同，有三種類型的直流快速充電插頭：組合充電系統(tǒng)（CCS）、CHAdeMO（Charge de Move）和特斯拉連接器。但除了高功率直流電外，這些充電插頭還提供車輛和充電站之間的必要控制信號和通信。

3級直流快速充電器在30分鐘充電內(nèi)提供約100-200+英里（160-320公里）的續(xù)航里程，使其非常適合商用卡車、貨車和高速公路服務(wù)車輛，這些車輛在持續(xù)使用時停車時間短。極端快速充電器（XFC）能夠提供超過350千瓦的功率輸出。

請注意，這些電動汽車插頭在沒有適配器的情況下不能直接互換，因為每個電動汽車制造商都遵循基于車輛銷售地區(qū)或市場的一種標準。例如，帶有專有特斯拉插頭的特斯拉無法在沒有適配器的情況下直接在CHAdeMO站充電。同樣，使用CCS連接器的車輛無法使用CHAdeMO充電器，除非充電站支持兩種標準或有適配器可用。

電動汽車快速充電功率評級

電動汽車快速充電器的電功率評級可以顯著不同，具體取決于車輛、充電器類型及其預(yù)期用途。目前，直流快速充電器在有限應(yīng)用中可以提供超過350kW的能量，典型功率評級如下：

低功率直流快速充電器（24-50 kW）：

這些是通常在市區(qū)或較小充電站找到的2級充電器。它們非常適合快速充電或為電池容量較小的車輛充電。這種低功率直流快速充電器的電壓輸出可以根據(jù)充電器的功率評級和充電的車輛而變化，但通常在200到400伏之間，可以在30-60分鐘充電內(nèi)增加約100-150英里的續(xù)航里程。

中功率直流快速充電器（50-150 kW）：

這些是許多公共充電站常見的2級充電器。它們非常適合大多數(shù)電動汽車，提供速度和成本之間的平衡。同樣，這種直流快速充電器的電壓輸出通常在200到600伏之間，使其能夠在30-40分鐘內(nèi)將大多數(shù)車輛從20%充電到80%，具體取決于電池大小。

高功率直流快速充電器（150-350 kW）：

這些主要是為現(xiàn)代電動汽車設(shè)計的3級快速充電器，可以接受400到800伏之間的更高充電速率。它們使用CHAdeMO（Charge de Move）插頭，支持雙向充電，允許電動汽車向公用電網(wǎng)供電（車輛到電網(wǎng)技術(shù)）。高功率充電器能夠在20到30分鐘或更短時間內(nèi)提供200-300英里的續(xù)航里程，具體取決于長途旅行的車輛。

極端直流快速充電器（350+ kW）：

最新一代的3級直流快速充電器能夠提供高達甚至超過1000 VDC的超快速充電。這些高功率充電站專為能夠處理更高功率水平的車輛設(shè)計，能夠在短短15-20分鐘充電內(nèi)增加數(shù)百英里的續(xù)航里程。

目前，只有少數(shù)電動汽車能夠充分利用這種功率水平，但隨著電池技術(shù)和管理系統(tǒng)的改進，這將變得更加普遍。

直流快速充電器通常從24 kW到350+ kW不等，大多數(shù)公共快速充電器在50-150 kW范圍內(nèi)，而最快的充電器，如350+ kW類別的充電器，更專業(yè)化，僅限于某些商用卡車和貨車電動汽車。

特斯拉電動汽車快速充電站

特斯拉電動汽車快速充電站

直流快速充電總結(jié)

由于電池是可靠且環(huán)保的儲能設(shè)備。因此，快速有效的充電方式對于當(dāng)今的現(xiàn)代電池驅(qū)動電動汽車至關(guān)重要。隨著電動汽車的采用加速，內(nèi)置AC/DC和DC/DC電源轉(zhuǎn)換器的直流快速充電器的作用將繼續(xù)擴大。

電子、電池技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施的進步有助于提高電池充電速度，一些充電站提供高達350 kW的功率，能夠在幾分鐘充電內(nèi)增加數(shù)百英里的續(xù)航里程。這種充電時間的顯著減少使得直流快速充電器非常適合長途公路旅行、高速公路停車或無法在家過夜充電的電動汽車車主。

通過在短時間內(nèi)快速充電車輛的電池組，直流快速充電器顯著提高了擁有電動汽車的便利性和實用性。通過提供快速、高功率的充電解決方案，它們解決了許多人對電動汽車的擔(dān)憂，例如：續(xù)航焦慮（在到達充電站之前耗盡電池電量的恐懼）和在考慮長途旅行時快速完成旅程的能力。

這些焦慮可以通過使電動汽車和直流充電器對日常駕駛員的長途公路旅行更實用、可行和方便來輕松克服。

然而，雖然直流快速充電器提供了許多優(yōu)勢，但其廣泛實施也面臨一些挑戰(zhàn)，例如：安裝和維護成本高，如果使用過于頻繁，可能會導(dǎo)致電池隨時間更快退化，使直流快速充電對電池壽命不利。此外，并非每個人都有家庭充電的權(quán)限，特別是那些住在公寓或沒有專用停車位的城市地區(qū)的人。

雖然所有直流快速充電器都執(zhí)行相同的功能，即快速充電電動汽車，但插頭和插座因地區(qū)和標準而異。隨著更多電動汽車上路，對充電站的需求將增加，因此在旅行時了解您的車輛使用的標準并找到兼容的充電站或擁有適配器至關(guān)重要。

因此，隨著充電基礎(chǔ)設(shè)施的不斷擴展和改進，高功率直流快速充電器將繼續(xù)在全球向可持續(xù)的電動汽車交通轉(zhuǎn)變中發(fā)揮關(guān)鍵作用。