電動(dòng)汽車充電樁需要向高安全性、快速化、通用化目標(biāo)靠近
盡管電動(dòng)汽車充電設(shè)施的建設(shè)受到各種因素影響，其建設(shè)方式和建設(shè)要求需根據(jù)實(shí)際情況而確定。但隨著電動(dòng)汽車的逐步推廣和產(chǎn)業(yè)化以及電動(dòng)汽車技術(shù)的日益發(fā)展，電動(dòng)汽車對(duì)充電設(shè)施的要求表現(xiàn)出了一致的趨勢(shì)，要求充電設(shè)施盡可能向高安全性、快速化、通用化目標(biāo)靠近。
1.高安全性
在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《電動(dòng)汽車輛傳導(dǎo)充電設(shè)施一般要求》GB/T18487.1和《電動(dòng)汽車非車載傳導(dǎo)式充電機(jī)與電池管理系統(tǒng)之間的通信協(xié)議》GB/T27930中，規(guī)定重點(diǎn)考慮充電的安全性和兼容性，增加了充電溫度監(jiān)控、機(jī)械鎖與電子鎖聯(lián)動(dòng)、過(guò)載和短路保護(hù)等安全措施，完善了充電控制導(dǎo)引和時(shí)序、故障分類信息、冗余保護(hù)等內(nèi)容，提高了標(biāo)準(zhǔn)的適應(yīng)性和可操作性。
影響電動(dòng)汽車安全性的主要因素首先是動(dòng)力電池的充電過(guò)程，動(dòng)力電池單體技術(shù)狀態(tài)的不一致性是動(dòng)力電池的基本特性之一，主要表現(xiàn)在動(dòng)力電池的容量誤差、內(nèi)阻誤差和電壓誤差。少數(shù)動(dòng)力電池的一致性誤差并不明顯，但是由數(shù)十個(gè)甚至到數(shù)百個(gè)動(dòng)力電池單體所組成動(dòng)力電池組，其容量誤差、內(nèi)阻誤差和電壓誤差等因素就會(huì)凸顯出來(lái)。
在對(duì)電動(dòng)汽車的車載動(dòng)力電池充電時(shí)，不可能對(duì)動(dòng)力電池單體依次充電，而是對(duì)整個(gè)動(dòng)力電池組進(jìn)行充電。在充電的過(guò)程中，由于存在內(nèi)阻誤差，致使動(dòng)力電池組中的動(dòng)力電池單體兩端電壓存在誤差，內(nèi)阻誤差越大，電壓誤差越明顯。雖然整個(gè)動(dòng)力電池組兩端的充電電壓不會(huì)超過(guò)額定的電壓，但是個(gè)別的鋰電池單體兩端的電壓，有可能超過(guò)其額定電壓，從而容易導(dǎo)致動(dòng)力電池組充電不均衡，動(dòng)力電池單體充電量不一的狀況。如果動(dòng)力電池單體的電壓誤差過(guò)大，就有可能超過(guò)動(dòng)力電池充電的安全能力，引起動(dòng)力電池過(guò)熱，導(dǎo)致安全事故。因而，用于電動(dòng)汽車的充電設(shè)施，必須具備防止動(dòng)力電池單體電壓和溫度超過(guò)允許值的技術(shù)措施，以提高電動(dòng)汽車充電過(guò)程的安全性。
2.充電快速化
在目前動(dòng)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)動(dòng)力電池充電快速化，從某種意義上也就解決了電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程短這個(gè)致命弱點(diǎn)。對(duì)電動(dòng)動(dòng)車用動(dòng)力電池的充電快速化要求，不同于對(duì)常規(guī)蓄電池的要求，它應(yīng)具有充電時(shí)間短、充電效率高以及對(duì)動(dòng)力電池使用壽命影響小的特點(diǎn)。
快速充電方式區(qū)別于傳統(tǒng)充電機(jī)所采用的連續(xù)電流充電和脈沖電流充電方式。它采用了智能化的變脈沖充電方式，快速充電原理是：快速充電機(jī)根據(jù)實(shí)時(shí)檢測(cè)到的動(dòng)力電池組端的電壓、充電電流、溫度、動(dòng)態(tài)內(nèi)阻等信息，按照馬斯充電定律，通過(guò)采用智能控制算法實(shí)施對(duì)充電電流脈沖寬度T1、間歇時(shí)間T2、放電電流脈沖T3的分段調(diào)節(jié)，以消除被充電動(dòng)力電池組的極化現(xiàn)象，使動(dòng)力電池組時(shí)刻處于較佳的電流接受狀態(tài)，提高充電速度和充電效率。
3.充電通用化
在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，電動(dòng)汽車用動(dòng)力電池將是多種類型動(dòng)力電池共存的局面，各種電動(dòng)汽車所采用的動(dòng)力電池中有鉛酸動(dòng)力電池、鋰動(dòng)力電池、鎳氫動(dòng)力電池，還會(huì)有其他種類的動(dòng)力電池。電動(dòng)汽車所采用的動(dòng)力電池即使是同一類型的動(dòng)力電池，也存在不同的電壓等級(jí)。例如，我國(guó)電動(dòng)汽車常采用的電壓有220V、280V、320V、380V、400V、480V、520V，甚至達(dá)到600V及以上。
目前，我國(guó)各類電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池容量配備不同，電壓也會(huì)參差不齊，種類繁多。在多種類型動(dòng)力電池、多種電壓等級(jí)共存的市場(chǎng)背景下，用于公共場(chǎng)所的充電設(shè)施必須具有適應(yīng)多種類型動(dòng)力電池和適應(yīng)各種電壓等級(jí)的能力，即充電設(shè)施需要具有通用性。即充電設(shè)施應(yīng)具備多種類型動(dòng)力電池充電的控制算法，以與各類電動(dòng)汽車上的不同動(dòng)力電池實(shí)現(xiàn)充電特性匹配。
目前，電動(dòng)汽車充電設(shè)施與動(dòng)力電池的充電控制算法主要有兩個(gè)系統(tǒng)的對(duì)接協(xié)議來(lái)完成，為了給不同類型的電動(dòng)汽車充電，電動(dòng)汽車充電設(shè)施必須具有通用性。在電動(dòng)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(chǎng)所用充電設(shè)施與電動(dòng)汽車的充電接口、充電規(guī)范和接口協(xié)議等。
