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新能源电动汽车充电桩的输入端与交流电网直接连接,输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。新能源电动汽车充电桩一般提供常规充电和快速充电两种充电方式,人们可以使用特定的充电卡在充电桩提供的人机交互操作界面上刷卡使用,进行相应的充电方式、充电时间、费用数据打印等操作,新能源电动汽车充电桩显示屏能显示充电量、费用、充电时间等数据。
充电桩给汽车充电,和充电器给手机充电类似。充电桩从电网中获得的电是交流电,这种交流电无法直接充到汽车里,中间要经过变压、整流的过程,将交流电转成直流电,才能充给汽车。
这个变压、整流的模块如果内置在充电桩里,交流电经由充电桩就可以变成直流电输出,那么这个充电桩就是直流充电桩。
如果充电桩里没有变压、整流模块,而是直接输出交流电,然后通过汽车的车载充电机完成交流电到直流电的转化工作,那这个充电桩就是交流充电桩。
通常来讲,直流充电桩功率大,故充电速度快,但容易影响电池寿命;而交流充电桩通常充电速度较慢,但也可以做快
根据对电动汽车蓄电池充电时能量转换的方式不同,充电装置可以分为接触式和感应式。随着电力电子技术和变流控制技术的飞速发展,可控变流技术的成熟和普及,分阶段恒流充电模式已经基本被充电电流和充电电压连续变化的恒压限流充电模式取代。主导充电工艺的还是恒压限流充电模式。接触式充电的大问题在于它的安全性和通用性。为了使它满足严格的安全充电标准,在电路上采用许多措施使充电设备能够在各种环境下安全充电,恒压限流充电和分阶段恒流充电均属于接触式充电技术。新型的电动汽车感应充电技术发展很快。感应充电器是利用高频交流磁场的变压器原理,将电能从离车的原方感应到车载的副方,以达到给蓄电池充电的目的。感应充电的大优点是安全,这是因为充电器与车辆之间并无直接的点接触,即使车辆在恶劣的气候下,如雨雪天,进行充电也无触电的危险。
无线方式主要采用移动运营商的移动数据接入业务,如:GRPS、EVDO、CDMA等。
采用移动运营商的移动数据业务需要将电动汽车充电桩这一电网内部设备接入移动运营商的移动数据网络,需要支付昂贵的月租和年费,随着充电桩数量的增加费用将越来越大;同时数据的安全性和网络的可靠性都受到移动运营商的限制,不利于设备的安全运行;其次,移动运营商的移动接入带宽属共享带宽,当局部区域有大量设备接入时,其接入的可靠性和每个用户的平均带宽会恶化,不利于充电桩群的密集接入、大数据量的数据传输。
电动汽车充电机控制器与集中器利用CAN总线进行数据交互,集中器与服务器平台利用有线互联网或无线GPRS网络进行数据交互,为了安全起见,电量计费和金额数据实现安全加密。
电池管理系统系统(BMS)的主要功能是监控电池的工作状态(电池的电压、电流和温度)、预测动力电池的电池容量(SOC)和相应的剩余行驶里程,进行电池管理以避免出现过放电、过充、过热和单体电池之间电压严重不平衡现象,大限度地利用电池存储能力和循环寿命。
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