【汽车线束】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。

(资料图)

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。

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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。

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