电动汽车充电过程与方法全面解析

电动汽车电池充电是一个相对比较复杂的过程，充电过程中，电能转化为化学能在电池的正负两级形成材料堆积。由于电池的构造特性，在充电的过程中，随着电池电量的不断提升，电池正负极两端的电压也随之上升，充电电流的大小由充电动机输出电压与电池电压的压差决定，称之为充电压差。由于电池组的整体电阻相对很小，如果固定充电电压，在电池充电初期，电池电压较低，充电压差较大，这时充电电流会非常大，会导致电池过热甚至电池损伤。在电池电量不断上升之后，电池电压逐渐升高，充电压差不断缩小，会导致充电电流很小，无法满足充电要求。因此，这就要求对充电过程要有一个合理的充电安排。

本文对充电桩、充电站及常用名词做了解释，名词解释均来自相关标准。这样大家对充电的相关知识就有了更系统的认识。电动汽车充电过程与充电方法详解的图1

一、电动汽车充电过程

电池的充电过程通常可分为预充电、快速充电、补足充电、涓流充电。

1. 预充电

对长期不用的或新电池充电时，一开始就采用快速充电，会影响电池的寿命。因此，这种电池应先用小电流充电，使其满足一定的充电条件，这个阶段称为预充电。

2. 快速充电

快速充电就是用大电流充电，迅速恢复电池电能。快速充电速率一般在 1C 以上，快速充时间由电池容量和充电速率决定。快速充电分恒流充电和脉冲充电两种，恒流充电就是以恒定电流对电流充电。脉冲充电则是首先用脉冲电流对电池充电,然后让电池放电，如此循环。

3. 补足充电

采用某些快速充电止法时，快速充电终止后，电池并未充足电。为了保证充入 100%的电量，还应加入补足充电过程。补足充电速率一般不超过0.3C。

4. 涓流充电

在补足充电过程中，温度会继续上升，当温度超过规定的极限时，充电器转入涓流充电状态。为保证电池充电不过充，可以采用定时控制、电压控制和温度控制的综合控制法。

二、充电方法

在电池电压较低的时候控制电流以一个较为恒定的电流充电。电池电压达到一定高度接近充满的时候，又要保障电池电压以一定的速度缓慢上升，保证电池能够充满。因此，综上充电过程，总结电动汽车电池充电方法主要有恒（定）流充电、恒（定）压充电和脉冲快速充电，可根据具体情况选择一种充电方法或几种方法的组合方法，现代智能型蓄电池充电器可设置不同的充电方法。

1.恒流充电

恒流充电是指充电过程中使充电电流保持不变的方法。恒流充电具有较大的适应性，容易将蓄电池完全充足，有益于延长蓄电池的寿命。缺点是在充电过程中，需要根据逐渐升高的蓄电池电动势调节充电电压，以保持电流不变，充电时间也较长。

恒流充电是一种标准的充电方法，有如下4种充电方法：

1）涓流充电，即维持电池的满充电状态，恰好能抵消电池自放电的一种充电方法，其充电电率对满充电的电池长期充电无害，但对完全放电的电池充电，电流太小。

2）最小电流充电，是指在能使深度放电的电池有效恢复电池容量的前提下，把充电电流尽可能地调整到最小的方法。

3）标准充电，即采用标准速率充电，充电时间为14h。

4）高速率（快速）充电，即在3h内就给蓄电池充满电的方法，这种充电方法需要自动控制电路保护电池不损坏。

2.恒压充电

恒压充电是指充电过程中保持充电电压不变的充电方法，充电电流随蓄电池电动势的升高而减小。合理的充电电压，应在蓄电池即将充足时使其充电电流趋于0。如果电压过高会造成充电初期充电电流过大和过充电，如果电压过低则会使蓄电池充电不足。充电初期若充电电流过大，则应适当调低充电电压，待蓄电池电动势升高后再将充电电压调整到规定值。

恒压充电的优点是充电时间短，充电过程无需调整电压，较适合于补充充电。缺点是不容易将蓄电池完全充足，充电初期大电流对极板会有不利影响。

3.脉冲充电

脉冲充电是先用脉冲电流对电池充电，然后让电池短时间、大脉冲放电，在整个充电过程中使电池反复充、放电。

三、充电桩/站组成和功能

1.充电桩组成和功能

充电桩由桩体、电气模块、计量模块等部分组成。充电桩包括交流充电桩和直流充电桩。充电桩通常以成组的型式进行设置，以提高其利用率。充电桩基本功能为供电或充电、计量和通信，扩展功能为计费。

2.充电站组成和功能

与充电桩不同，充电站主要由行车道、充电区、供配电设施、充电装置、监控装置等组成。公共充电站还应包括营业场所。

具有电池更换功能的充电站应包括备用电池存储，电池更换的设施及场所。充电站供配电设施由高压开关柜、变压器、低压开关柜及其电力、控制线路等组成。

电动汽车充电过程与充电方法详解的图2