有关电动汽车充电的11个误解

全球的汽车制造商承诺未来仅销售电动汽车，加上政府帮助构建了快速、可靠的充电网络，因此电动汽车 (EV) 充电行业得到了迅速发展。这些电动汽车将需要快速、高效且强大的电动汽车充电站。

在本文中，我将消除有关电动汽车充电的 11 个误解。

是的，有直接使用交流电源为电动汽车充电的电动汽车充电器，此类充电器依靠车载充电器先将交流电转换为直流电，然后用直流电为电动汽车电池充电。但是，有的电动汽车充电器还会先将交流电转换为直流电，然后无需车载充电器进行交流/直流转换，直接为电动汽车电池充电。通常，直流充电器运行的功率级别更高，因此可以缩短充电时间。

电动汽车充电站使用多种技术。有的充电器会通过利用车载充电器将交流电转换为直流电，实现直接用交流电为电动汽车充电。

但是，有的电动汽车充电器（称为直流充电器）会先将交流电转换为直流电，然后无需车载充电器进行交流/直流转换，直接为电动汽车电池充电。交流/直流转换可以采用不同的电源拓扑。

电动汽车充电器（又称充电桩）有多种功率级别，如图 1 所示。1 级和 2 级是高达 20kW 的交流充电器。3 级包含通常为 50kW 及以上（最高可达 350kW）的快速直流充电器。

图 1：电动汽车充电器分级表

事实并非如此。虽然电网和电力公司运营充电站可以运营充电站，但部分汽车制造商会运行自己的充电站网络，而且其他品牌的电动汽车也可以使用。此外还有第三方充电站网络运营商，这些运营商既不是电力公司，也不是电动汽车原始设备制造商。

电源拓扑、控制方法、设计和元件选型对充电器的整体功效有重大影响。例如，零电压开关和零电流开关电源拓扑可以大大降低开关损耗，从而提高功效。

另一方面，低功率级别充电器并不比高功率级别充电器更加高效。低功率级别充电器依靠车载充电器将交流电转换为直流电，然后再为电动汽车电池充电。由于充电器的功效由多种元件决定，因此不能明确说明某个充电器功率级别比其他功率级别更加高效。典型效率在 95% 至 99% 之间，具体取决于实现情况。

随着新型电池技术的出现，汽车电池的电压可达到 800V 及以上。按照这个趋势发展，电动汽车充电器设计人员将面临一个共同的问题，即如何保持隔离等级和系统可靠性。

太阳能技术（光伏逆变器）的直流总线电压介于 1,000V 至 1,200V 范围内，广泛应用于电动汽车充电设计。这些隔离技术经过了十年以上的验证，其可靠性广为人知。

现在有很多不同的在家充电方式，消费者可以选择在电费较低时自动为电动汽车充电，例如在夜里充电。大多数现代家庭或带车库的家庭都配备了 240V 插头，充电后可以实现 100 至 200 英里的续航里程。

即使是家庭车库安装的连接标准 120V 插头的超低功率充电器，充电一夜后，也能实现 40 至 60 英里的续航里程。对于大多数驾驶者，每天在家充电是最简单、最方便的充电方式。

直流充电站属于 3 级充电器，功率级别可达 120kW 至 240kW 范围。此类充电站使用外部充电器直接为车辆电池提供高压（300V 至 750V）直流电，电流高达 400A。3 级充电器通常可在 30 分钟内将电池电量充至 80%。

通过堆叠模块化转换器，可以实现更高的功率级别。全球有多种标准（例如 ChaoJi 标准）允许 3 级充电器的功率级别达到 900kW，这样可将充电时间缩短至 10 分钟，具体取决于电池容量。

鉴于建筑物配备的电源有限，有必要通过无线网络将电动汽车充电器连接到云。无线网络可以让用户实时管理电动汽车的总充电负载。

另外，无线网络有助于控制每个电动汽车充电点的配电情况。无线网络还可以在非高峰时段为电动汽车充电，从而节省电费开支。

在安装新的电动汽车充电站时，无线连接是最方便的解决方案。无线连接标准需要满足较高的射频环境和数据吞吐量以及延迟要求，典型要求包括充电数据更新速率需达到每秒 1 次。采用无线连接（网状网络）后，可以实现系统的扩展，从而容纳数以百计乃至千计的电动汽车充电器。

连接功能可通过满足用户界面和访问控制的要求，辅助进行电动汽车充电。该功能可实现从云端（通常是通过用户的智能手机应用）管理访问控制。另外，连接功能支持将帐单信息和占位数据上传到云。