电动汽车充放电计费装置技术规范

1、汽车充电系统有哪些限制条件？

1
、充电快速化

相比发展前景良好的镍氢和锂离子动力蓄电池而言，传统铅酸类蓄电池以其技术成熟、
成本低、电池容量大、跟随负荷输出特性好和无记忆效应等优点，但同样存在着比能量低、
一次充电续驶里程短的问题。因此，在目前动力电池不能直接提供更多续驶里程的情况下，
如果能够实现电池充电快速化，从某种意义上也就解决了电动汽车续驶里程短这个致命弱
点。

2
、充电通用化

在多种类型蓄电池、多种电压等级共存的市场背景下，用于公共场所的充电装置必须
具有适应多种类型蓄电池系统和适应各种电压等级的能力，即充电系统需要具有充电广泛
性，具备多种类型蓄电池的充电控制算法，可与各类电动汽车上的不同蓄电池系统实现充
电特性匹配，能够针对不同的电池进行充电。因此，在电动汽车商业化的早期，就应该制
定相关政策措施，规范公共场所用充电装置与电动汽车的充电接口、充电规范和接口协议
等。

3
、充电智能化

制约电动汽车发展及普及的最关键问题之一，是储能电池的性能和应用水平。优化电
池智能化充电方法的目标是要实现无损电池的充电，监控电池的放电状态，避免过放电现
象，从而达到延长电池的使用寿命和节能的目的。充电智能化的应用技术发展主要体现在
以下方面：

●优化的、智能充电技术和充电机、充电站
;

●电池电量的计算、指导和智能化管理
;

●电池故障的自动诊断和维护技术等。

4
、电能转换高效化

电动汽车的能耗指标与其运行能源费紧密相关。降低电动汽车的运行能耗，提高其经
济性，是推动电动汽车产业化的关键因素之一。对于充电站，从电能转换效率和建造成本
上考虑，应优先选择具有电能转换效率高，建造成本低等诸多优点的充电装置。

5
、充电集成化

本着子系统小型化和多功能化的要求，以及电池可靠性和稳定性要求的提高，充电系
统将和电动汽车能量管理系统集成为一个整体，集成传输晶体管、电流检测和反向放电保
护等功能，无需外部组件即可实现体积更小、集成化更高的充电解决方案，从而为电动汽
车其余部件节约出布置空间，大大降低系统成本，并可优化充电效果，延长电池寿命

电池充电
解决方案

事实上，所有
3G
手机都采用锂离子电池作为主电源。由于散热及空间的限制，设计师必须
仔细考虑选用何种类型的电池充电器，以及还需要哪些特性来确保对电池进行安全及精确
的充电。

线性锂离子电池充电器的一个明显趋势是封装尺寸继续减小。但值得关注的是在充电周期
(
尤其在高电流阶段
)
冷却
IC
所需的板空间或通风条件。充电器的功耗会使
IC
的接合部温
度上升。加上环境温度，它会达到足够高的水平，使
IC
过热并降低电路可靠性。此外，如
果过热，许多充电器会停止充电周期，只有当接合部温度下降后才恢复工作。如果这种高
温持续存在，那么

充电器“停止和开始”的反复循环也将继续发生，从而延长充电时间。
为减少这些风险，用户只能选择减小充电电流来延长充电时间或增大板面积来散热。因此，
由于增加了
PCB
散热面积及热保护材料，整个系统成本也将上升。

对此问题有两种解决方案。首先，需要一种智能的线性锂离子电池充电器，它不必为担心
散热而牺牲
PCB
面积，并采用一种小型的热增强封装，允许它监视自己的接合部温度以防
止过热。如果达到预设的温度阈值，充电器能自动减少充电电流以限制功耗，从而使芯片
温度保持在安全水平。第二种解决方案是使用一种即使充电电流很高时也几乎不发热的充
电器。这要求使用脉冲充电器，它是一种完全不同于线性充电器的技术。脉冲充电器依靠
经过良好调节且电流受限的墙上适配器来充电。

方案一

：
LTC4059A
线性电池充电器

LTC4059A
是一款用于单节锂离子电池的线性充电器，它无需使用三个分立功率器件，可快
速充电而不用担心系统过热。监视器负责报告充电电流值，并指示充电器是何时与输入电
源连接的。它采用尽可能小的封装但没有牺牲散热性能。整个方案仅需两个分立器件
(
输入
电容器和一个充电电流编程电阻
)
，占位面积为
2.5mm
×
2.7mm
。
LTC4059A
采用
2mm
×
2mm
DFN
封装，占位面积只有
SOT-23
封装的一半，并能提供大约
60
℃
/W
的低热阻，以提高散
热效率。通过适当的
PCB
布局及散热设计，
LTC4059A
可以在输入电压为
5V
的情况下以最
高
900mA
的电流对单节锂离子电池安全充电。此外，设计时无需考虑最坏情况下的功耗，
因为
LTC4059A
采用了专利的热管理技术，可以在高功率条件
(
如环境温度过高
)
下自动减小
充电电流。

方案二

：带过流保护功能的
LTC4052
脉冲充电器

2、电动汽车对充电机有哪些技术要求，为什么

1
、充电快速化

相比发展前景良好的镍氢和锂离子动力蓄电池而言，传统铅酸类蓄电池以其技术成熟、
成本低、电池容量大、跟随负荷输出特性好和无记忆效应等优点，但同样存在着比能量低、
一次充电续驶里程短的问题。因此，在目前动力电池不能直接提供更多续驶里程的情况下，
如果能够实现电池充电快速化，从某种意义上也就解决了电动汽车续驶里程短这个致命弱
点。

2
、充电通用化

在多种类型蓄电池、多种电压等级共存的市场背景下，用于公共场所的充电装置必须
具有适应多种类型蓄电池系统和适应各种电压等级的能力，即充电系统需要具有充电广泛
性，具备多种类型蓄电池的充电控制算法，可与各类电动汽车上的不同蓄电池系统实现充
电特性匹配，能够针对不同的电池进行充电。因此，在电动汽车商业化的早期，就应该制
定相关政策措施，规范公共场所用充电装置与电动汽车的充电接口、充电规范和接口协议
等。

3
、充电智能化

制约电动汽车发展及普及的最关键问题之一，是储能电池的性能和应用水平。优化电
池智能化充电方法的目标是要实现无损电池的充电，监控电池的放电状态，避免过放电现
象，从而达到延长电池的使用寿命和节能的目的。充电智能化的应用技术发展主要体现在
以下方面：

●优化的、智能充电技术和充电机、充电站
;

●电池电量的计算、指导和智能化管理
;

●电池故障的自动诊断和维护技术等。

4
、电能转换高效化

电动汽车的能耗指标与其运行能源费紧密相关。降低电动汽车的运行能耗，提高其经
济性，是推动电动汽车产业化的关键因素之一。对于充电站，从电能转换效率和建造成本
上考虑，应优先选择具有电能转换效率高，建造成本低等诸多优点的充电装置。

5
、充电集成化

本着子系统小型化和多功能化的要求，以及电池可靠性和稳定性要求的提高，充电系
统将和电动汽车能量管理系统集成为一个整体，集成传输晶体管、电流检测和反向放电保
护等功能，无需外部组件即可实现体积更小、集成化更高的充电解决方案，从而为电动汽
车其余部件节约出布置空间，大大降低系统成本，并可优化充电效果，延长电池寿命

电池充电
解决方案

事实上，所有
3G
手机都采用锂离子电池作为主电源。由于散热及空间的限制，设计师必须
仔细考虑选用何种类型的电池充电器，以及还需要哪些特性来确保对电池进行安全及精确
的充电。

线性锂离子电池充电器的一个明显趋势是封装尺寸继续减小。但值得关注的是在充电周期
(
尤其在高电流阶段
)
冷却
IC
所需的板空间或通风条件。充电器的功耗会使
IC
的接合部温
度上升。加上环境温度，它会达到足够高的水平，使
IC
过热并降低电路可靠性。此外，如
果过热，许多充电器会停止充电周期，只有当接合部温度下降后才恢复工作。如果这种高
温持续存在，那么

充电器“停止和开始”的反复循环也将继续发生，从而延长充电时间。
为减少这些风险，用户只能选择减小充电电流来延长充电时间或增大板面积来散热。因此，
由于增加了
PCB
散热面积及热保护材料，整个系统成本也将上升。

对此问题有两种解决方案。首先，需要一种智能的线性锂离子电池充电器，它不必为担心
散热而牺牲
PCB
面积，并采用一种小型的热增强封装，允许它监视自己的接合部温度以防
止过热。如果达到预设的温度阈值，充电器能自动减少充电电流以限制功耗，从而使芯片
温度保持在安全水平。第二种解决方案是使用一种即使充电电流很高时也几乎不发热的充
电器。这要求使用脉冲充电器，它是一种完全不同于线性充电器的技术。脉冲充电器依靠
经过良好调节且电流受限的墙上适配器来充电。

方案一

：
LTC4059A
线性电池充电器

LTC4059A
是一款用于单节锂离子电池的线性充电器，它无需使用三个分立功率器件，可快
速充电而不用担心系统过热。监视器负责报告充电电流值，并指示充电器是何时与输入电
源连接的。它采用尽可能小的封装但没有牺牲散热性能。整个方案仅需两个分立器件
(
输入
电容器和一个充电电流编程电阻
)
，占位面积为
2.5mm
×
2.7mm
。
LTC4059A
采用
2mm
×
2mm
DFN
封装，占位面积只有
SOT-23
封装的一半，并能提供大约
60
℃
/W
的低热阻，以提高散
热效率。通过适当的
PCB
布局及散热设计，
LTC4059A
可以在输入电压为
5V
的情况下以最
高
900mA
的电流对单节锂离子电池安全充电。此外，设计时无需考虑最坏情况下的功耗，
因为
LTC4059A
采用了专利的热管理技术，可以在高功率条件
(
如环境温度过高
)
下自动减小
充电电流。

方案二

：带过流保护功能的
LTC4052
脉冲充电器

3、电动汽车对充电装置的要求不包括

电动汽车驱动系统是电动汽车最关键的子系统，担负着将电能转变为机械能，并通过传动装置将能量传递到车轮进而驱动车辆按照驾驶员意志行驶的重任。电动汽车电动机是驱动系统的心脏。当电动机空气质量选择恰当时，驱动系统的新能就取决于驱动电动机。 电动汽车用驱动电机通常要求能够频繁启动／停车、加速／减速，低速和爬坡时要求高转矩，高速行驶时要求低转矩，并要求变速范围大。其主要参数包括：电动机类型、额定电压、机械特性、效率、尺寸参数、可靠性和成本等。另外为电动汽车电动机所配置的电以常规车速确定电机额定转速子控制系统和驱动系统也会影响驱动电动机的性能。 1）高电压。在允许范围内尽量采用高电压，可减小电动机的尺寸和导线等装备的尺寸，特别是可降低逆变器的尺寸。 2）高转速。高转速电动机体积小、质量轻 ，有利于降低电动汽车的整车整备质。 3）质量轻。电动机采用铝合金外壳 ，以降低电以额定功率 ／转速确定电机额定转矩动机质量、各种控制器装备的质量和冷却系统的质量等也要求尽可能轻。 4）较大的起动转矩和较大范围的调速性能。这样使电动汽车有良好的启动性能和加速性能。电动机有自动调速功能，因此可以减轻驾驶员的操纵强度，提高驾驶的舒适性 ， 并且能达到与内燃机汽车加速踏板同样的控制响应。 5）效率高、损耗少，并具有制动能量回收功能。电动汽车应具有最优化的能量利用，以在车载总能量不变的情况下最大限度的增加续驶里程，再生制动回收的能量一般可达到总能量的10％～20％，这是在内燃机汽车上不能实现的。 6）必须有高压保护设备。 7）可靠性好、耐温耐潮性能强及运行时噪声低

4、电动汽车充放电技术包含哪几种电能供给模式?

电动汽车充电包括慢充和快充两种技术，快充一般的两三个小时，充满而慢充，需要充20~40个小时。

5、电动汽车国家标准

电动道路车辆用 铅酸蓄电池 "GB/T18332.1-2001
QC/T 742-2006 "
电动道路车辆用 金属氢化物镍蓄电池 "GB/T18332.2-2001
QC/T 744-2006 "
电动道路车辆用锂离子蓄电池 "GB/Z18333.1-2001
QC/T743-2006"
电动道路车辆用 锌空气蓄电池 GB/T18333.2-2001
电动汽车用电机及其控制器 "GB/T 18488.1-2006
GB/T 18488.2-2006"
电动汽车用仪表 GB/T19836-2005
汽车操纵件、指示器及信号装置的标志 "GB 4094-1999
GB/T 4094.2-2005"
电动车辆的电磁场辐射 GB/T18387-2008
电动汽车安全要求 "GB/T 18384.1-2001
GB/T 18384.2-2001
GB/T 18384.3-2001"
混合动力电动汽车安全要求 GB/T19751-2005
轻型混合动力电动汽车 污染物排放 GB/T19755-2005

6、DB34 T 5075-2017 电动汽车充电站及充电桩技术标准

“锂电池”，是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。1912年锂金属电池最早由Gilbert N. Lewis提出并研究。20世纪70年代时，M. S. Whittingham提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。所以，锂电池长期没有得到应用。随着科学技术的发展，现在锂电池已经成为了主流。锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的。可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生，其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。由于其自身的高技术要求限制，现在只有少数几个国家的公司在生产这种锂金属电池。