将各种供电电源形式、电能变换方式、电能传输方式及其他相关技术进行合理的选择和整合,就可以构成一个完整的电动汽车充电系统。
电动汽车的充电系统可以分为家庭充电(Home Charge,HC)系统、泊车充电(Park- And-Charge,PAC)系统、行驶充电(Move-And-Charge,MAC)系统等多个种类。
1.家庭充电系统
家庭充电系统适用于装备有车载充电机的纯电动汽车,可以在夜间利用家中普通单相交流电对动力蓄电池进行慢速充电,该系统如图5-16所示。根据蓄电池容量和放电深度的不同,充电时间一般需要6~8h。由于车载充电机的重量一般要求限制在5kg以下,因此结构紧凑的轻便型车载充电机对于家庭充电系统来说是至关重要的,这种需求也促进了具有高功率密度和高效率的单相AC/DC变换器的研究。此外,由于夜间的电力需求较低,处于波谷阶段,使用家庭充电系统对电动汽车进行充电有利于电网的峰谷调节控制。
2.泊车充电系统
当纯电动汽车在停车场中停放时,可以根据停车时间的长短通过固定在地面或壁挂式的非车载充电机进行常规充电或快速充电。地面充电机通常采用三相交流电作为输入电源,并通过计算机控制将三相交流电转换为直流电后为蓄电池充电。充电过程控制及充电均衡控制都通过计算机实现,以避免蓄电池出现过充电,从而延长蓄电池的使用寿命。泊车充电系统如图5-17所示。
图5-16 家庭充电系统(www.daowen.com)
图5-17 泊车充电系统
3.行驶充电系统
对纯电动汽车的蓄电池进行充电的最理想情况是在行驶过程中完成充电,MAC系统的概念正是基于以上构想而提出的。MAC系统可以嵌入在某些特定区域的路面上,如高速公路的充电区等,如图5-18所示。该系统既可以采用传导式充电,也可以采用感应式充电。对于传导式MAC系统,纯电动汽车的车体底部需要安装接触受电弓,通过与路面上的供电元件接触接受大电流充电;对于感应式MAC系统,其原理与感应式充电机类似,纯电动汽车在驶过充电区域时,就可以完成一次充电过程。
图5-18 行驶充电系统
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