【图文】电动汽车的充电方式和类型

FBI

　　
　　

　　电磁辐射
　　电离辐射是指波长短、频率高、能量高的射线。电离辐射可以从原子、分子或其他束缚状态放出（ionize）一个或几个电子的过程。电离辐射是一切能引起物质电离的辐射总称，其种类很多，高速带电粒子有粒子、粒子、质子，不带电粒子有中子以及X射线、射线。
　　人类主要接收来自于自然界的天然辐射。它来源于太阳，宇宙射线和在地壳中存在的放射性核素。从地下溢出的氡是自然界辐射的另一种重要来源。人造辐射主要用于：医用设备(例如医学及影像设备)；研究及教学机构；核反应堆及其辅助设施，如铀矿以及核燃料厂。诸如上述设施必将产生放射性废物，其中一些向环境中泄漏出一定剂量的辐射。放射性材料也广泛用于人们日常的消费，如夜光手表，釉料陶瓷，人造假牙，烟雾探测器等。在接触电离辐射的工作中，如防护措施不当，违反操作规程，人体受照射的剂量超过一定限度，则能发生有害作用。电离辐射可引起放射病，还可以致癌和引起胎儿的死亡和畸形。
　　电动汽车部件不含放射性物质，运行时不产生电离辐射；其行驶时产生的电磁辐射与传统汽车相比同样相差无几。因此消费者完全无需担心电动车的辐射问题。
　　
　　

　　电磁辐射
　　电磁辐射又称电子烟雾，就是能量以电磁波形式发射到空间的现象。电流在导体内的流动会产生电场，电流在导体内变化会产生磁场，因此辐射出去的叫电磁波。电磁"频谱"包括形形色色的电磁辐射，从极低频的电磁辐射至极高频的电磁辐射。两者之间还有无线电波、微波、红外线、可见光和紫外光等。稳恒的直流电由于只产生电场不产生交变磁场，即使是超高压直流电，它也只是电场强到使空气电离而发光，此时的光辐射是空气电离发出的，并不是导线，不产生电磁波。对我们生活环境有影响的电磁辐射分为天然电磁辐射和人为电磁辐射两种。
　　2006年，世界卫生组织（WHO）向各成员国强烈推荐采纳国际暴露标准国际非电离辐射防护委员会的限制时变电场、磁场和电磁场曝露（300GHz）导则（ICNIRP1998）。其中提出的标准限值是工频电场强度不超过5千伏/米，磁场强度不超过100微特，ICNIRP确认，在此范围内的极低频电磁场对人体无害。2010年，根据"国际电磁场计划"的评估结果和新的科学进展，ICNIRP修订了针对100kHz以下频段的新标准，已把磁场强度的安全限值提高到200微特。
　　曾有媒体做过的调查显示，超过73%的人认为纯电动汽车会存在电磁辐射，而这些人里面又有超过半数的人认为这种电磁辐射可能会对身体健康造成影响。确实，现在普通汽车所涉及到的用电器只有发动机电控系统、车用发电机、以及车内用电器这几部分，并且功率都十分有限。。
　　近年来，科学界一般认为极低频的电磁场（就是一般电力线及用电电力设备所产生的电磁场），就能量观点而言，既不能打断细胞的分子键或化学键，也不会因为微量的热效应而对人体健康产生不良影。虽然某些流行病学的研究怀疑少部份癌症与电磁场有"统计学"上的相关性，但实际这只是通过概率计算而来。国外自1979年开始这方面研究以来，发表的论文、报告超过1000篇，由于病例百分比低，且致癌因素种类多，难以排除其它因素。所以，实际上电磁场致癌的说法也是没有确切的科学根据的。
　　而最近一项由欧盟资助、7国科学家参与的针对电动汽车电磁安全的迄今最全面的研究显示，电动车的电磁场强度远远低于国际非电离辐射防护委员会规定的安全暴露水平。研究人员利用了8种不同的电动车辆，包括纯电动汽车、混合动力汽车、插电式混合动力汽车和燃料电池汽车，以及两辆传统的汽油车和1辆柴油车，来研究这些车内的磁场水平，以确定其强度是否接近推荐的人体暴露极限值；并用一个头部、胸部和脚上装有传感器的人体模特，来获取标准的、可比较的测量结果。他们用真车在实验室里和道路测试中都进行了测量。通过比较发现，没有一辆电动汽车会将乘员暴露在高于国际安全标准的电磁场中。电动汽车的磁场最高值出现在地板附近、电池自身周围和车辆启动时。无论哪种情况，暴露于电动汽车内磁场的强度都不到国际非电离辐射保护委员会推荐安全限值的20％。在头部获得的测量值则均低于限制值的2％。汽油车和柴油车中测得的磁场强度约为限制值的10％。这表明，电动车和汽油以及柴油车之间的差别不大，不会威胁人体健康。
　　
　　目前在电动车充电电源方面，约55%的电动车采用单相230V 13A/16A的交流电充电，类似国内的民宅内的电源。约35%的电动车则采用三相交流电，类似国内的工业380V电源，也就是进入家庭前的三相交流电，约40%的电动车采用32A以上的充电电流。
　　

　　就最基础的充电接口标准来说，世界主要有四个成体系的标准：北美标准，由美国汽车工程师协会（SAE）创立，美国汽车厂商执行这一标准；日本标准，由日本电动汽车协会（JEVS）和日本电动车充电协会（CHAdeMO）联合创立，主要由丰田、日产、三菱、富士重工等日系厂商采用；欧洲标准，还有一套由欧洲汽车工业协会（ACEA）提出的标准，德国和期待欧盟国家电动汽车执行的就是这个标准；中国标准，中国早在2006年就发布了电动汽车传导充电用插头、插座、车辆耦合器和车辆插孔通用要求，这个国家标准详细规定了充电电流为16A、32A、250A交流和400A直流的连接分类方式，主要借鉴了国际电工委员会（IEC）2003年提出的标准。规定了充电电流、电压强度等，但标准并未规定充电接口的连接针数、物理尺寸和接口定义。因而各个汽车厂商产品的充电接口还是会有不兼容的情况。后来，国家也根据调研结果，补充了对充电接口端子及插口形式等细节问题的规范。
　　

　　2014年7月，中德电动汽车充电项目正式启动。根据合作协议，未来中国和德国电动车将实现充电接口标准完全统一，双方还将签署充电通信协议，最终实现充电设施的完全共享。这意味着未来比亚迪等中国电动车品牌，将与宝马、奥迪等德国汽车品牌使用相同的充电设施。但截止，尚不确定中国采用德国标准，还是德国采用中国标准。综上，国内究竟最后采用哪种插座作为通用标准现在还未可知。
　　

　　
　　

　　充电桩是电动力车充电站，外形犹如停车计时秒表一般。一个充电桩可同时为两辆汽车充电，从没电到充满的充电时间为6至8小时。充电桩能实现计时、计电度、计金额充电，可以作为市民购电终端。同时为提高公共充电桩（栓）的效率和实用性，今后将陆续增加一桩多充和为电动自行车充电的功能。截至目前，我国电动汽车充电站大多局限于电动公交汽车或内部集团用车， 还没有建成真正面向不同用户的充电站服务网络。充电桩可分为直流充电桩，交流充电桩和交直流一体充电桩。
　　

　　
　　

　　有一种特殊的"充电方式"，即更换电池组。这种充电方式是在车辆蓄电池电量耗尽时，通过特定的更换站，用充满电的电池组替换已经耗尽电量的电池组。由于重量过大，人们无法直接手动更换电池组。因此需要自动化机械。更换电池组所面临的最大问题是缺乏兼容性。电池组是一辆车强度和防撞结构的核心所在，整车都是构筑在电池组之上。全球性的大厂商都拥有各自的工具包、架构、平台，以进行汽车的标准化、大批量生产。他们会为此设计自己的电池组。别人设计的电池组将难以兼容该车厂的的组件。
　　

　　目前唯一曾搭载可更换电池组的电动车是一款特别版雷诺 Fluence ZE，该车使用了空气冷却包，以避免断开、再连接冷却液管的问题。据国外媒体报道，特斯拉最近面向数百位电动汽车车主，演示了为电动汽车快速更换电池组的技术，在为Model S电动汽车更换电池组时，整个过程仅需90秒左右，不到为汽车加满一箱汽油所需时间的一半。特斯拉CEO埃隆马斯克（Elon Musk）表示，公司最快将于2013年底兴建换电服务站，刚开始将在加州，随后将在波士顿和华盛顿建设换电服务站。虽然特斯拉也展示了 Model S 的电池组更换技术，其使用了液体冷却包，但特斯拉没有公布各种连接的细节信息，比如冷却液管等是如何在 120 秒内迅速断开然后重新连接的。
　　在国内，杭州部分地区试点运行的电动出租车更换电池速度已经可以控制在5分钟内，不过这种更换电池的方法需要不同品牌车型匹配相同电池组，且需要对电池的物理尺寸、电气参数进行统一，加之存在无法确定电池品质始终如一、基站建设过少等问题，限制了这种更换电池方式在国内的推广。
　　
　　

　　无论是使用16A、10A电流的传统方式，还是使用高充电电流的快速充电，其都会受到"线的羁绊"，充电装置以及充电时使用的线路令其多少会受到场地制约，无线充电则在一定程度上解决了这个问题。无线充电也称作称无线供电WPT(Wireless Power Transmission)，是以耦合的电磁场为媒介实现电能传递。对于电动车用无线充电，多通过布置在地面的供电线圈及车辆底部的受电线圈，通过线圈间产生的磁共振取代传统输电线为车辆充电。这种充电方式对于供、受电线圈的间距要求较高。对电动汽车无线充电技术的巨大需求使得相关技术研发应用相当活跃。
　　无线充电主要有3种方法。1.电磁感应式无线充电，该技术目前已商业化，广泛应用于消费类电子产品及大功率无线供电系统。缺点有传输距离较短，如果有异物，将会产生涡流导致发热，安全性差。2.电磁共振式无线充电 该技术安全性高，实现了磁场的高效率耦合和中等距离能量的高效传递，是当前的研究热点。3无线电波式无线充电，该技术不适合于大功率、中等传输距离的电动车充电。
　　在中等距离场合，电磁感应式无线充电和电磁共振式无线充电的传输效率较高，更适合于电动车充电。
　　

　　
　　

　　常规充电方式为电池充满电的时间约为8小时左右，因此很多车主选择夜间或电费低谷时为爱车充电。当需要极短时间内给电池充满电时，常规充电方式便显得"捉襟见肘"了，此时，是快速充电登场的时候了，最近电动车领域大红大紫的特斯拉就支持快速充电模式。
　　

　　快速充电一般指能在1～5h内使蓄电池达到或接近完全充电状态的一种充电方法。和传统汽车相比，电动车有充电时间普遍偏长缺陷。快速充电技术对设备有特殊要求，其充电时间能到达与内燃机加注燃油时间接近的程度。虽然在成本上相比常规充电方式要高，但因此此项技术的研究有着巨大的应用价值和实际意义。电动车快速充电站多采用此项技术来缩短电动汽车充电时间，快速充电技术主要包括脉冲式充电法、2REFLEXTM快速充电法、变电流间歇充电法、变电压间歇充电法、变电压变电流波浪式间歇正负零脉冲快速充电法等。虽然各种具体技术不同，但原理一般都是以高充电电流在短时间内为电池充电。不过需要注意的是并非所有电动车都可以进行快速充电，这是由于快速充电时，短时间内电池会承受较大电流的"冲击"，因此会导致普通电池出现过热现象，存在安全隐患。因此，车辆开发之初，需要针对快速充电选择特殊电池，当然，无论如何优化电池，快速充电始均会对电池的性能和寿命产生一定影响。如何能快速充电而不损害蓄电池的性能和寿命，是人们关注的热门研究课题。
　　

　　

lichengwan

尊敬的楼主，关于电动汽车的充电方式和类型，主要包括以下几种：

1. 常规充电方式，使用家用电源进行充电，适用于家庭环境；
2. 快速充电方式，采用专用充电站进行充电，适用于公共场所；
3. 无线充电方式，利用电磁感应原理进行充电，无需连接电缆。

至于电磁辐射和电离辐射，它们是辐射的两种类型。自然界中主要存在的是电磁辐射，而电离辐射主要来源于人造设备，如医用设备和核反应堆等。汽车工程师在设计电动汽车时，会充分考虑电磁兼容性和辐射安全，确保车辆的安全性和稳定性。

尊敬的楼主，关于电动汽车的充电方式和类型，主要有以下内容：

电动汽车主要采用以下几种充电方式：家用充电、公共充电桩充电、快速充电站充电等。充电类型则包括交流充电和直流充电两种。其中，直流充电适用于快速充电需求，而交流充电则更为普遍，适用于家庭及常规公共充电场所。至于电磁辐射，它包括了自然辐射和人造辐射。自然辐射主要来源于太阳、宇宙射线和地壳中的放射性核素，而人造辐射则主要用于医用设备、研究和教学等领域。在接触辐射时，务必注意安全防护。

以上是对电动汽车充电方式和电磁辐射的简要介绍，如有更多疑问或需求，请随时咨询。