電動車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，使智能、快速的充電方式成為電動汽車充電技術(shù)發(fā)展的趨勢。電動汽車充電技術(shù)的開發(fā)研究是一項巨大的工程，必須依靠政府、社會組織、電動汽車廠商、電力部門、電池廠商等各方面的通力合作，才能促使電動汽車充電技術(shù)的研究與電動汽車產(chǎn)業(yè)化進程有序、協(xié)調(diào)地發(fā)展。

當(dāng)前，用戶對新能源汽車認(rèn)可度的提升、國家系列利好政策及下游新能源汽車市場發(fā)展帶來的龐大充電需求，是促進中國新能源汽車充電技術(shù)發(fā)展的三個主要因素。

1、蓄電池充電技術(shù)要求

新能源汽車蓄電池充電技術(shù)要求可以從以下5個維度去展開分析。

（1）充電快速化

相比發(fā)展前景良好的鎳氫和鋰離子動力蓄電池而言，傳統(tǒng)鉛酸類蓄電池有技術(shù)成熟、成本低、電池容量大、跟隨負(fù)荷輸出特性好和無記憶效應(yīng)等優(yōu)點，但同樣存在著比能量低、一次充電續(xù)駛里程短的問題。因此，在目前動力電池不能直接提供更多續(xù)駛里程的情況下，如果能夠?qū)崿F(xiàn)電池充電快速化，從某種意義上可以解決了電動汽車?yán)m(xù)駛里程短的致命弱點。

（2）充電通用化

在多種類型蓄電池、多種電壓等級共存的市場背景下，用于公共場所的充電裝置必須具有適應(yīng)多種類型蓄電池系統(tǒng)和適應(yīng)各種電壓等級的能力，即充電系統(tǒng)需要具有充電廣泛性，具備多種類型蓄電池的充電控制算法，可與各類電動汽車上的不同蓄電池系統(tǒng)實現(xiàn)充電特性匹配，能夠針對不同的電池進行充電。因此，在電動汽車商業(yè)化的早期，就應(yīng)該制定相關(guān)政策措施，規(guī)范公共場所用充電裝置與電動汽車的充電接口、充電規(guī)范和接口協(xié)議等。

（3）充電智能化

制約電動汽車發(fā)展及普及的最關(guān)鍵問題之一，是儲能電池的性能和應(yīng)用水平。優(yōu)化電池智能化充電方法的目標(biāo)是要實現(xiàn)無損電池的充電，監(jiān)控電池的放電狀態(tài)，避免過放電現(xiàn)象，從而達到延長電池的使用壽命和節(jié)能的目的。

充電智能化的應(yīng)用技術(shù)發(fā)展主要體現(xiàn)在以下幾方面：

優(yōu)化的智能充電技術(shù)和充電機、充電站；

電池電量的計算、指導(dǎo)和智能化管理；

電池故障的自動診斷和維護技術(shù)等。

智能充電技術(shù)框架

（4）電能轉(zhuǎn)換高效化

電動汽車的能耗指標(biāo)與其運行能源費用緊密相關(guān)。降低電動汽車的運行能耗，提高其經(jīng)濟性，是推動電動汽車產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵因素之一。對于充電站，從電能轉(zhuǎn)換效率和建造成本上考慮，應(yīng)優(yōu)先選擇具有電能轉(zhuǎn)換效率高、建造成本低等諸多優(yōu)點的充電裝置。

（5）充電集成化

本著子系統(tǒng)小型化和多功能化的要求，以及電池可靠性和穩(wěn)定性要求的提高，充電系統(tǒng)將和電動汽車能量管理系統(tǒng)集成為一個整體，集成傳輸晶體管、電流檢測和反向放電保護等功能，無需外部組件即可實現(xiàn)體積更小、集成化更高的充電解決方案，從而為電動汽車其余部件節(jié)約出布置空間，大大降低系統(tǒng)成本，并可優(yōu)化充電效果，延長電池壽命。

2、傳統(tǒng)充電技術(shù)設(shè)備

（1）充電設(shè)施

電動汽車充電設(shè)施是指為電動汽車動力電池提供電能補給的設(shè)施。根據(jù)電動汽車充電方式的不同，電動汽車充電設(shè)施可以分為充電樁、充電機和換電站3種類型。

充電樁：充電樁為配置車載充電機的電動汽車提供交流常規(guī)充電電流，布點靈活、占地面積較小，可安裝在停車場、居住社區(qū)等，提供常規(guī)充電服務(wù)。

充電機：充電機通常指直流充電機，對各類電動汽車提供較大的直流電流進行快速充電，設(shè)備技術(shù)要求較高，通常安裝在電動汽車充電站，為各類電動汽車提供應(yīng)急充電服務(wù)。

換電站：換電站配備若干動力電池組，為電動汽車更換電池和提供電池維護服務(wù)，操作專業(yè)性強可結(jié)合車輛行駛路線、區(qū)域等情況適當(dāng)配置。

（2）充電裝置

電動汽車蓄電池充電裝置是不可缺少的子系統(tǒng)之一，其功能是將電網(wǎng)的電能轉(zhuǎn)化為電動車車載蓄電池的電能。電動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。

車載充電裝置：將電壓升降裝置和整流裝置安裝在車內(nèi)，充電時只要有合適的市電和匹配的插件即可。車載充電裝置包括車載充電機、車載充電發(fā)電機組和運行能量回收充電裝置等。車載充電裝置體積小、質(zhì)量輕，便于利用內(nèi)部線路網(wǎng)絡(luò)與電池管理系統(tǒng)乃至整個能量管理系統(tǒng)進行通信。

車載充電裝置它將一根帶插頭的交流動力電纜線直接插到電動汽車的插座中給電動汽車充電。車載充電裝置通常使用結(jié)構(gòu)簡單、控制方便的接觸式充電器。

非車載充電裝置：即地面充電裝置，主要包括變壓器、非車載充電機、電表等。非車載充電裝置適用于專用充電站、通用充電機、公共場所用充電站等?？梢詽M足各種電池的各種充電方式。通常非車載充電器的功率、體積和重量均比較大，以便能夠適應(yīng)各種充電方式。

（3）電動汽車并網(wǎng)充電

電動汽車的充電行為具有隨機性和間隙性，會對電網(wǎng)造成諸多不利影響。如果能在提供方便安全的電動汽車充電服務(wù)的基礎(chǔ)上，將充電設(shè)施與新能源發(fā)電集成接入電力系統(tǒng)，將在一定程度上削弱新能源接入對電力系統(tǒng)造成的不利影響，降低充電設(shè)施帶來的負(fù)荷增量，提高可再生能源的利用率。可在新能源豐富的郊區(qū)建立電動汽車充電站，同時在市區(qū)提供電池組更換服務(wù)，通過雙向運輸?shù)确绞酱龠M電動汽車和新能源發(fā)電的發(fā)展。

3、無線充電技術(shù)設(shè)備

電動汽車無線充電沒有外露的連接器，徹底避免漏電、跑電等安全隱患。采用無線充電，可以將電源和變壓器隱蔽在地下，讓汽車在停車處或街邊特殊的充電點充電。

（1）無線充電技術(shù)分類

主要有電磁感應(yīng)式(ICPT)、電磁共振式(ERPT)、無線電波式(MPT)、電場耦合式四種基本方式，分別適用于近程、中短程與遠(yuǎn)程電力傳送。其中，ICPT和ERPT在中等距離的傳輸效率較高，更適合于電動汽車充電。

（2）無線充電系統(tǒng)構(gòu)成

無線充電系統(tǒng)包括：供電電網(wǎng)、地面控制模塊、地面電磁感應(yīng)能量發(fā)送組件、車載電磁感應(yīng)能量接受組件和車載控制模塊等。

4、充電場地布置形式

新能源汽車充電設(shè)施布置形式主要包括分散式充電樁和集中式充換電站。在使用頻次上，分散式充電樁高于集中式充換電站。

(1）集中式充電站

即在指定區(qū)域內(nèi)安排專門場地，設(shè)置20~30個充電位，以便夜間對電動汽車進行集中常規(guī)充電。為了安全起見，集中式充電站一般建有防雨棚并用柵欄隔離。

(2）分散式充電站

在人員密集場地有限的條件下，或當(dāng)小區(qū)規(guī)模較大時，可在小區(qū)的適當(dāng)?shù)胤皆O(shè)置少量的充電機，主要用于補充充電。為了安全起見，其充電機裝在鐵箱子里面。

總而言之，新能源汽車具有節(jié)能減排、提高能源利用效率、降低對石油資源的依賴等優(yōu)點，是未來汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。充電技術(shù)是影響新能源汽車性能、安全性、便利性和經(jīng)濟性的關(guān)鍵因素，也是制約新能源汽車市場化和普及化的瓶頸，研究新能源汽車充電技術(shù)對促進新能源汽車產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展具有重要意義。