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快速充电的标准、挑战和方法
2019-12-25 21:19:28· 来源：AVL李斯特
标准和充电系统SAE 和 IEC 是两个主要的全球组织，旨在制定交流与直流电动汽车充电的标准和要求，以及充电附件（如插头和连接器）相关的要求。对典型输出功率和
标准和充电系统
SAE 和 IEC 是两个主要的全球组织，旨在制定交流与直流电动汽车充电的标准和要求，以及充电附件（如插头和连接器）相关的要求。对典型输出功率和电压进行分类时，SAE 组织定义充电等级，而 IEC 定义充电模式。
下表描述了每个充电电平或模式的不同电压等级和典型功率以及保护类型。典型的充电器供电功率大于 50kw，目前，充电器提供的最大可用充电功率限制为 350kw。
连接器
在市场上，我们可以找到五种不同类型的充电连接器，可以传输功率超过 50 kw。它们分别是：
- Tesla super-charge connector
- Chinese GB/T 20234.3DC
- European CCS Type 2
- US CCS Type 1
- Japanese CHADEMO
Tesla 超级快充连接器/中国GB/T20234.3 直流充电器/欧洲CCS 第二类型/美国CCS 第一类型/日本CHADEMO 。
新的标准要求里提高了这些连接器能够提供的最大直流功率。如下图所示，例如连接器欧洲CCS 第二类型/美国CCS 第一类型/日本CHADEMO 。
电池充电-快速充电
我们可以将快速充电定义为电池组接受更高功率的能力，并快速缩短达到设定电压水平所需的时间，使其达到约 80%SOC。
该图显示了由两个阶段组成的锂离子电池的简单传统充电算法：恒流和恒压.在恒定电流阶段，电池首先将充电器视为电流源，在这个阶段，电池的充电电流越高，电压升高的速度就越快。这个结果显示了电池达到80%电量所需要的时间。在以下恒定电压阶段中，电流缓慢下降，电池恢复大量电量，一旦电流达到定义的最低水平，充电将停止。
实际上，在给电池充电时，例如电池组的冷却应使用更复杂的充电算法。
BMS 限制并传输到充电器，并在每个恒定时间间隔设置充电电流的值。BMS的限制与电池的充电和放电率有关，即使是快速充电能提供高达350kw的功率，电池组目前也无法接受。
快速充电-挑战和方法
让电池组接受更高的充电功率，我们目前面临许多挑战：高充电功率会导致高热释放，从而导致更高的冷却需求，例如，充电功率超过 250kw，导致大约30 kw 的热释放。在充电条件下没有冲压气流，因此要求风扇转速高，压缩速度高，代表着有NVH方面的挑战。
那么有哪些可能的方法呢？
1.我们可以把电池组电压提升到800v。
-->但是我们必须考虑到逆变器直流输入总线最大电压限制是850v。
2.设计电池组时使用更高能量的电芯以及多个并联的方式（3P或者4P）
我们必须意识到这种布局方式更加紧密，需要在冷却电芯上做更多的工作，因此在电池包上液冷是必须要做的。
最后，我们可以使用电池热惯性来预测电池。我们可以通过使用预测性预置策略来实现先决条件，包括：
1.根据前方道路数据，定义最佳单元的目标温度设定点;
2.使用热阻较低的电池。
优点：电池热量释放降低 30%，冷却能量节省 35%。
如果有技术咨询的需要，请联系AVL电池开发工程师：
张秋玉 022-58096700 qiuyu.zhang@avl.com
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