自19世纪第1辆电动汽车面世至今,均采用可充蓄电池作为其动力源。对于一辆电动汽车来讲,蓄电池充电设备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电动汽车车载蓄电池的电能。电动汽车充电装置的分类有不同的方法,总体上可分为车载充电装置和非车载充电装置。
车载充电装置指安装在电动汽车上的采用地面交流电网和车载电源对电池组进行充电的装置,包括车载充电机(图1-13)、车载充电发电机组和运行能量回收充电装置,将一根带插头的交流动力电缆线直接插到电动汽车的充电插座中给蓄电池充电。车载充电装置通常使用结构简单、控制方便的接触式充电器,也可以是感应充电器。它完全按照车载蓄电池的种类进行设计,针对性较强。非车载充电装置,即地面充电装置,主要包括专用充电机、专用充电站、通用充电机、公共场所用充电站(图1-14)等。它可以满足各种电池的各种充电方式。通常非车载充电器的功率、体积和重量均比较大,以便能够适应各种充电方式。
另外,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,高精度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,必须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(图1—15)的优点是安全,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。
交流充电桩(栓)技术要求
1、环境条件要求
① 工作环境温度:-20℃~+50℃;
② 相对湿度:5%~95%;
③海拔高度:≤1000m;
④ 安装地点:户外;
⑤ 抗震能力:地面水平加速度 0.3g;
地面垂直加速度 0.15g;
设备应能承受同时作用持续三个正弦波,并且安全系数应大于1.67;
2、结构要求
① 交流充电桩(栓)壳体应坚固;
② 结构上须防止手轻易触及露电部分;
③ 交流充电桩(栓)应选用厚度1.0以上钢组合结构,表面采用浸塑处理,并充分考虑散热的要求。充电桩(栓)应有良好的防电磁干扰的屏蔽功能;
④ 充电桩(栓)应有足够的支撑强度,应提供必要设施,以保证能够正确起吊、运输、存放和安装设备,且应提供地脚螺栓孔;
⑤ 桩(栓)体底部应固定安装在高于地面不小于200mm的基座上。基座面积不应大于500mm×500mm;
⑥ 桩(栓)体外壳应采用抗冲击力强、防盗性能好、抗老化的材质;
⑦ 非绝缘材料外壳应可靠接地;
3、电源要求
① 输入电压:单相220v;
② 输出功率:单相220v/5kw;
③ 频率:50hz±2hz;
④ 允许电压波动范围为:单相220v±15%;
