电动汽车电池供电模式探讨

王忠明 杜萍

摘 要：电动汽车是当前汽车领域十分热门的话题，而作为电动汽车的核心能源动力，电池的制造和供电技术得到了人们的广泛关注。本文拟对电动汽车电池的供电模式进行探讨，分析其中存在的问题和不足，以期为改进和提高电动汽车生产技术提供有价值的参考。

关键词：电动汽车 电池供电模式 充电过程

随着社会经济的深入发展，全球能源和环境问题已经得到了各国政府和人民的高度关注，如何在保持并提高现有生产生活水平的同时，尽可能地减少能源的消耗和对环境的破坏，业已成为一项严峻的议题。作为人们代步的重要交通工具，汽车的油耗和尾气所导致的能源消耗与环境污染十分严重，而正是在此背景下，电动汽车逐渐进入人们的视野并且得到了快速的发展。其中，电动汽车的电池供电是汽车行业“以电代油”的重要依仗，只有确保电动汽车能够得到较好的电力供应，才能真正实现电动汽车的市场化和实用化。

一、电动汽车电池的主要供电模式

（一）车载供电模式

当前，私用微型及部分小型电动汽车通常采取的都是车载供电模式。该供电模式，指的是汽车自身携带充电器装置，可以在停车场、车库等任意电源位置进行充电，具有较好的适应性。该供电模式的最大优点，在于车辆使用的便捷性，车主不需要为充电去寻找专门的充电场所，只需要确保电源附近有合适的停车位置，就可以完成充电过程。

（二）充电站供电模式

充电站是由多台充电设置组成的专门充电场所，可以为电动汽车的电池提供足够的电量，特别是对于大中型电动汽车有着较大的优势。电动汽车的充电站与现在的加油站相似。充电站按照功能可以划分为四个子模块：配电系统、充电系统、电池调度系统、充电站监控系统。充电站给汽车充电一般分为三种方式：普通充电、快速充电、电池更换。普通充电多为交流充电，可以使用220V或380V的电压。快速充电多为直流充电。充电站主要设备包括充电机、充电桩、有源滤波装置、电能监控系统。在充电站，电动汽车可以得到科学合理的充电操作，对于汽车电池组的使用寿命能够给予较好的保证，并且充电时长和效率也能够得到较好的保证。通常情况下，电动汽车在充电站的充电过程，可以分为预充电、快速充电、补足充电、涓流充电。第一是预充电。对长期不用的或新电池充电时，一开始就采用快速充电，会影响电池的寿命。因此，这种电池应先用小电流充电，使其满足一定的充电条件，这个阶段称为预充电。第二是快速充电。快速充电就是用大电流充电，迅速恢复电池电能。快速充电速率一般在1C以上，快速充时间由电池容量和充电速率决定。快速充电分恒流充电和脉冲充电两种，恒流充电就是以恒定电流对电流充电。脉冲充电则是首先用脉冲电流对电池充电，然后让电池放电，如此循环。第三是补足充电。采用某些快速充电止法时，快速充电终止后，电池并未充足电。为了保证充入100%的电量，还应加入补足充电过程。补足充电速率一般不超过0.3C。第四是涓流充电。在补足充电过程中，温度会继续上升，当温度超过规定的极限时，充电器转入涓流充电状态。为保证电池充电不过充，可以采用定时控制、电压控制和温度控制的综合控制法。从实践情况看，我国政府和相关企业已经在投入大量的资金，在重要的机关单位以及加油站区域进行充电站或者充电桩的部署，从而推动电动汽车电池供電的快速发展。

二、电池供电各模式的缺点分析及改进建议

（一）各供电模式的不足之处

车载充电模式的缺点十分的明显，即车辆本身必须绑定固定的充电设置，因而电池的成本相对较高，性价比不高，且电池的存电量相对较少。此外，车载供电模式下充电时间较长，普通电动汽车一次充满电需要耗时六、七个小时，对于车主来说并不方便。此外，虽然充电位置的随意性为汽车充电带来了极大的便利，但充电线路的裸露也带来了巨大的安全隐患，现实生活中时常出现电动汽车充电过程中与行人或其他车辆发生冲突，或者因雨水等导致漏电的问题，给汽车及周边人员的安全造成威胁。

充电站的供电模式虽然具有较好的供电质量和效率，但其高昂的建设与维护成本使得许多私人汽车难以享受到它的好处。例如，当前比较热门的特斯拉超级充电桩，每一个充电桩的造价都在百万元左右，特别是需要对地基进行一定程度的重塑，而每年还需要额外投入数万元的维修经费。因此，充电站和充电桩通常都是由政府或者大型企业出资，在高速公路重要位置以及城市交通核心区域才会进行建设，对于普通家庭或相对经济不发达、电动汽车保有量偏少的地区来说，根本不可能花费大量的土地和资金去兴建一条220伏的电线以及昂贵的充电桩。

（二）电动汽车供电模式的创新探索

虽然电动汽车及供电模式受到经济条件和社会现状的限制，但随着可持续发展理念的深入人心，新能源创新突破必然是未来发展的必由之路，以电动汽车为代表的新能源汽车也终究会取代燃油汽车，成为未来汽车的主流。因此，现阶段需要国家和政府扩大新能源的推广，从政策上和资金上不断补足电动汽车的短板，推动电动汽车的深入发展。例如，政府土地管理部门和房地产建设管理部门可以规定新建房屋都需要配备电动汽车充电设备，在建筑建设阶段就预先将电线和充电桩设置到位，从而避免二次建设所造成的额外花销。

除了强制推行充电装置以外，还需要不断地改进充电的技术，推动充电模式的创新发展。例如，可以尝试将电动汽车电池的有线充电模式改进为无线充电模式，减少道路侧边充电桩的额外设置，而可以借助道路窨井盖或路边砖石等进行智能革新，设计出路面上的无线充电设备，使人们在停车的同时甚至行进过程中进行无线充电，从而消除有线充电所带来的安全隐患以及设置过程中的麻烦。

三、结束语

面对当前能源紧缺和环境污染等问题的加剧，推广电动汽车可以有效缓慢环境资源压力，帮助人们共同构建和谐社会。因此，国家、政府、企业和个人都应当在电动汽车的推广使用方面贡献自己的力量，努力改进并适应电动汽车电池供电的模式，使电动汽车的使用得到更大范围的普及，从而推动汽车行业动力结构的深层变革。

参考文献

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[2] 李江江，钱丽娟.双电池组供电系统在电动汽车中的应用研究[J].汽车实用技术，2017（13）：25-27.