符合IEC 61851標(biāo)準(zhǔn)的四種電動(dòng)汽車充電模式

翻譯自——allaboutcircuits

充電系統(tǒng)為電動(dòng)汽車運(yùn)行提供能量補(bǔ)給,是電動(dòng)汽車的重要基礎(chǔ)支撐系統(tǒng),也是電動(dòng)汽車商業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化過程中的重要環(huán)節(jié)。隨著電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,充電技術(shù)成為制約行業(yè)發(fā)展關(guān)鍵因素之一,智能、快速的充電方式成為電動(dòng)汽車充電技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。

電動(dòng)汽車充電裝置的分類有不同的方法。總體上可分為車載充電裝置和非車載充電裝置。根據(jù)對(duì)電動(dòng)汽車蓄電池充電時(shí)的能量裝換的方式不同,充電裝置又可以分為接觸式和感應(yīng)式。電動(dòng)汽車根據(jù)充電方式不同分為慢充、快充、換電、無線充電、移動(dòng)充電等方式。在本文中,我們將介紹由國際電工委員會(huì)(IEC)指定的不同電動(dòng)汽車充電模式。

國際標(biāo)準(zhǔn)正在制定以滿足電動(dòng)汽車市場(chǎng)需求的標(biāo)準(zhǔn)。電動(dòng)汽車的全球普及取決于完善的國際標(biāo)準(zhǔn),這些標(biāo)準(zhǔn)可以解決電動(dòng)汽車市場(chǎng)的安全性、可靠性和互操作性問題。

在本文中,我們將研究由國際電工委員會(huì)(IEC)指定的不同電動(dòng)汽車充電模式。這些模式在處理電動(dòng)汽車導(dǎo)電充電系統(tǒng)的IEC 61851標(biāo)準(zhǔn)中有規(guī)定。該標(biāo)準(zhǔn)描述了四種不同的充電模式——模式1、模式2、模式3和模式4。

IEC還制定了其他的電動(dòng)汽車充電技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)。例如,IEC 62196討論插頭、插座、車輛連接器和車輛入口,而IEC 61980討論電動(dòng)汽車無線電力傳輸(WPT)系統(tǒng)。

不同類型的電纜連接

IEC 61851-1描述了三種不同的連接方式,如下圖所示:

Case A電纜與電動(dòng)汽車永久連接,但在充電站(也稱EVSE - electric vehicle supply equipment) EVSE是可拆卸的。Case B指定在兩端可分離的電纜,Case C是永久連接到EVSE的電纜。

充電模式1

在這種模式下,電動(dòng)汽車直接連接到一個(gè)家庭插座上。該模式的最大電流為16A,單相不超過250v,三相不超過480v。

模式1是最簡單的充電模式,不支持電動(dòng)車和充電點(diǎn)之間的任何通信。這種收費(fèi)模式在很多國家是被禁止或限制的。

充電模式2

家庭插座并不總是按實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)供電。此外,為家庭應(yīng)用設(shè)計(jì)的插座和插頭可能不能承受最大額定值的連續(xù)電流。

這就是為什么在沒有控制和安全功能的情況下長時(shí)間連接電動(dòng)汽車插座會(huì)增加觸電風(fēng)險(xiǎn)。為了解決這個(gè)問題,專家們開發(fā)了充電模式2,它使用一種特殊類型的充電電纜,并配備了電纜內(nèi)控制和保護(hù)裝置(IC-CPD)。

IC-CPD執(zhí)行所需的控制和安全功能。該模式的最大電流為32A,最大電壓單相不超過250v,三相不超過480v。模式2可用于家庭和工業(yè)插座。

該模式的安全功能可以對(duì)保護(hù)接地進(jìn)行檢測(cè)和監(jiān)控。模式2還支持過電流和過溫保護(hù)。此外,EVSE可以在檢測(cè)與電動(dòng)汽車的連接并分析其充電功率需求的同時(shí)進(jìn)行功能切換。

充電模式2及配套電纜如下圖所示。

雖然模式2可以用于私人收費(fèi),但公共使用在許多國家也會(huì)受到限制。