电动汽车快充、慢充、低压充电以及制动能量详解

吉利新能源电动汽车的充电技术涵盖了快充、慢充、低压充电以及制动能量回收四大功能。快充系统主要通过直流充电接口和动力电池来实现，而慢充系统则依赖于交流充电接口、车载充电器和动力电池。此外，车载充电器、各类充电接口以及高压线束的详细构造可参见相关图示。吉利帝豪GSe的充电系统进一步细分为外接和内部两种。外接系统包括直流快充和交流慢充，而内部系统则涵盖低压电源充电、智能充电以及制动能量回收。充电时，用户只需根据所选的充电类型连接相应的充电插头即可。北汽新能源的EV200车系充电系统同样包括快充和慢充两种系统，其构造和组件均有详细图示说明。

江淮新能源的iEV6电动汽车充电系统则采用了直流快充接口、车载充电器、交流慢充接口等组件。充电时，车载充电器会根据整车控制单元的指令确定充电模式，并具备滤波装置以抑制电网波动对充电器的干扰。此外，车载充电器还采用了多项电路保护技术，以确保充电过程的安全和效率。广汽新能源的GA3S PHEV和GS4 PHEV车型则配备了最大输出功率为3.3kW的车载充电器，支持标准充电桩或家庭220V电源进行充电。车载充电器通过DC/DC转换器将交流电转换为直流电以满足动力电池的充电需求。同时，充电器还采用了先进的水冷散热系统以确保充电过程的高效和安全。广汽传祺GE3的充电系统同样采用了车载充电器、直流快充接口、交流慢充接口等组件，并支持高功率等级的快充和慢充需求。

对于纯电动汽车和插电式混合动力汽车，动力电池组的充电系统是不可缺少的子系统之一，它的功能是将电网的电能转化为车载动力电池组的电能，并在动力电池组充满后自动停止充电。

动力电池组充电系统主要由新能源汽车供电设备(EVSE)和车载充电部件两大部分组成。

【一】新能源汽车供电设备(EVSE)

车辆之外的充电部件通常称为电动汽车供电设备(EVSE)。

大多数插电式混合动力汽车和纯电动汽车在设计时就已经考虑到与标准电动汽车供电设备进行对接。也有少数汽车厂家采用专有 EVSE 充电标准。

【1】充电系统外部设备包括以下部件

(1)便携式充电电缆及其充电插头(一级交流充电)。

(2)配有充电电缆的充电桩(二级交流充电)。

(3)可插入汽车充电插口的充电插头。

(1)便携式充电电缆及其充电插头

便携式充电电缆就是一条充电线，像手机一样，只要带着这根线，任何有普通电源插口的地方都可以充电。其体积和质量均较小，因此使用非常方便。

便携式充电电缆及其充电插头是交流电压网络与车辆直流高电压车载网络之间的电气连接设备。将交流电压网络连接到带保护触点的普通家用插座上(不带车载充电器)。

(2)固定充电桩

插电式混合动力汽车与纯电动汽车供电设备型号根据尺寸和电气要求必须以固定方式安装，例如用户屋内或车库内，在公共场所，例如停车场，也可设立充电桩。固定安装式充电桩设备(简称充电桩)分为交流电充电桩和直流电充电桩。

交流电充电桩可通过 2 相(美国)或 3 相(德国)方式将交流电充电桩连接至交流电压网络，但始终通过单相方式与新能源汽车充电接口连接。

在我国，固定安装式交流电充电桩包括落地式和挂壁式两种。

与交流电充电桩不同，直流电充电桩内已将交流电压转化为直流电压。因此无须通过车载充电器将交流电压转化为直流电压。

在充电插口方面，有若干重要的要求需要满足。首先，充电插口应能承受较大的电流传输，避免插座因电流过大而发热或故障。其次，插头与插座应能够充分耦合，接触电阻小，避免接触不良导致的火花或虚接。此外，充电插口还应具备通信功能，方便电动汽车的CAN通信或电池管理系统与充电机进行对接。同时，为了防止误插，充电插口还应具备识别功能，确保不同型号和性能的充电设备或电池能够正确匹配。最后，充电插口的外形设计也应合理，便于插拔操作。

在充电插口的标准方面，世界各国和地区都有各自的规定。目前，美国、欧洲和中国是三大主要的充电插口标准制定者。中国的国标GB/T20234规定了交流与直流接口的标准，其中交流接口采用七针设计，直流接口采用九针设计，如图4所示。

车载充电器在充电系统中扮演着至关重要的角色。它的主要功能包括将外部交流电转换为直流电为动力电池充电，根据车辆控制单元的指令确定充电模式，以及通过内部滤波装置抑制交流电网波动对车载充电机的干扰。如图5所示，这是大众高尔夫插电混合动力车型中的车载充电器高压线束连接。

充电指示灯是另一个重要的部件，它使用不同的颜色(通常是绿、黄、红三种颜色)来指示电量状态。充电指示灯的功能及其在车辆上的位置因车型而异。以江淮电动汽车为例，其充电指示灯具有特定的功能，如表1所示。

高压配电箱(PDU)是新能源汽车中集中管理高压配电设备的关键部件。它作为动力电池与各高压设备之间的电源和信号传递桥梁，确保整个充电系统的稳定运行，如图6所示。