纯电动公交车快速充电关键技术解决方案
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如果有台电动汽车充电所需的时间为2小时，那么与充电时间需要4 小时的电动汽车相比，它可以称为快速充电电动汽车，但是它与充电时 间只需要30分钟的电动汽车相比，它还算不算快速充电电动汽车？
因此，我们需要相关的技术标准来定义：将电池电量从多少开始 （比如20%），充至电量达到多少（比如95%），或者将电池容量的百分 之多少电能充入电池所需的时间小于多少，才能称为快速充电。希望有 相关技术标准尽快出台。
对于参数相同、内阻相同的电池组，如采用不同的充电电流， 电池组的发热功率会相差非常大，要快充必须解决散热问题。 下面我们作一个简单的比较：
假如电池组的内阻R为0.1Ω（100mΩ），分别用100A和400A 的电流给此电池组充电，我们来比较一下它们的发热功率。
当用100A电流充电时：p=I²R=100²×0.1=1000（W) 电池组的发热功率为1kw.
当用400A电流充电时：p=I²R=400²×0.1=16000（W) 电池组的发热功率为16kw
可见当电流增大4倍时电池组的发热功率会增大16倍，因此 要安全、有效的实现快速充电，必须给电池组配置优良的散热系 统，避免因温度过高而产生的事故，同时也可确保在我们预定的 时间内完成充电。
2.3充电设备的基本要求 2.3.1充电设备必须满足以下标准要求 GB/T27930 电动汽车充换电设施电能质量技术要求 GB/T 18487.1《电动车辆传导充电系统一般要求》 GB/T 18487.2《电动车辆传导充电系统电动车辆与交流/直流电源的连接 要求》 GB/T 18487.3《电动车辆传导充电系统电动车辆与交流/直流充电机 （站）》 GB/T 《20234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》 QC/T841 电动汽车传导式传导接口
纯电动公交车快速充电关键技术解决方案
1.对快速充电的认识 2.快速充电对电池和充电设备的基本要求 3.快速充电对电流传导的基本要求 4.快速充电对控制的基本要求 5.快速充电的实践
1.对快速充电的认识
快速充电是目前电动汽车优选的一种充电模式，但是怎样才算快速 充电，目前还没有相关的技术标准来定义。
根据我们目前了解的情况，现在市场上持续充电倍率超 过2C的电池还是不少的，比如有钛酸锂电池、部分三元聚合 物电池、部分磷酸铁锂电池等。
2.快速充电对电池和充电设备的基本要求 2.1 对于电芯的基本要求：快充电芯产品近两年发展比较快， 为了生产能快速充电的电芯，许多企业在电池的正负极材料、 隔膜、电解液技术上都有所突破、有所创新。对于我们一般 的整车厂来讲，是不可能生产电芯的，我们需要做的是选好 电芯，需要对电芯进行更加严格的选择，包括对电芯、电池 组样件作更高要求的测试，我们认为用于快速充电的电芯必 须达到以下要求： a 、持续充电电流必须大于2C，才能满足理论充电时间小于 30分钟的要求。 b、在充电过程中，充电电流大于2C的时间占充电总时间的 85%以上（希望充电恒流比至少大于85%），可以满足在预定 的时间内完成充电的要求。 c、电芯的内阻足够小，避免在充电过程中出现电池过压和 电池温度失控的情况。
2.2 对电池组的基本要求： 2.2.1 电池成组后的内阻要尽量小，电池组的内阻对电池组充电时发热量的影 响很大，因此需要把控好影响电池组内阻的几个环节，如电芯内阻、连接线排、 连接点接触面积和压紧力等方面。尽量减少每个环节的电阻，实现电池组内阻 最小化。 如我们按下式来计算电池组在充电状态下的发热功率
2.2.3电池管理系统按电芯的特性设置快速充电所需的充电参数。 2.2.4电池管理系统能实时监控电池运行状态，具有精准的数据采集能力 和数据分析处理能力，实时向充电机发送充电参数指令，特别要防止电 池组出现过热和过充。 2.2.5电池管理系统在检测到关键参数严重超标，且向充电机发出停机指 令没有得到响应时，能及时主动切断充电回路，从而保护车辆的安全。 2.2.6电池管理系统应增设红外、烟雾探测、报警功能。 2.2.7电池管理系统能执行由远程监控终端发来的紧急停止充电指令。
d、电芯的一致性应该高于普通电芯，避免在大电流充电时 出现某些单体电压过高或某些单体间的压差过大，而导致控 制系统降低充电电流，不能在预定的时间内完成充电，或出 现电池组未充满系统就结束充电的情况。 e、电芯的循环寿命应该比普通电芯较长，一般情况下，快 速充电电动客车所装载的电池容量比慢充电动客车少，一次 充电后的行驶里程较短，为满足一天行驶里程的要求，需要 充电N次。因此电池充电的频次比较高，所以快充电芯的循 环寿命至少是普通电芯循环寿命的N倍。
根据电池行业目前的技术水平，我们认为充电时间小于
30分钟才比较有现实意义，在现在的技术状态下，理想的充 电时间在5-15分钟比较合适。
按照充电时间小于30分钟的要求，对于电池来讲，持续 充电倍率达到2C就可满足要求。如果持续充电倍率能达到3C 就可满足20分钟快充要求，如果持续充电倍率能达到4C就可 满足15分钟快充要求。
p百度文库I²R
（式中：p为电池组在充电时的发热功率、I为充电电流、R为电池组的内阻） 从上式可以看到： 电池组的发热功率p与电池组的内阻R是成正比的，因此我们必须选用优良
的电芯、优良的连接件、对连接点施加足够的连接压力、增大线排的截面积， 从而最大限度的减少电池组的内阻。
从充电电流方面来讲，电池组的发热功率p与电池组充电电流I的平方成 正比，但是充电电流是我们需要的，所以我们只能采用加强电池组的散热能力 来解决。 2.2.2 电池组必须具有优良的温度控制能力：电池组充电的温度区间（一般 0—45℃）比放电的温度区间（一般-20℃—55℃）窄得多，因此电池组必须具 有足够大的散热能力和优良的热管控策略，使电池组能安全、高效的完成充电。
充电时间的快慢，不仅仅是对充电时间的长短进行比较，还需要规 定在充电的时间内，电池容量的变化区间大于多少，或充入电池的电能 是电池额定容量的多少。
营运中的电动汽车在一般情况下，充电前电池剩余电量基本上是大 于20%的(SOC＞20%），所以我们暂时将电池电量从20%充至100%所需的 时间定为充电时间（电池容量的变化区间为80%）。我们也可以这样定 义：将电池额定容量80%的电能充入电池所需的时间为充电时间。
因此，我们需要相关的技术标准来定义：将电池电量从多少开始 （比如20%），充至电量达到多少（比如95%），或者将电池容量的百分 之多少电能充入电池所需的时间小于多少，才能称为快速充电。希望有 相关技术标准尽快出台。
对于参数相同、内阻相同的电池组，如采用不同的充电电流， 电池组的发热功率会相差非常大，要快充必须解决散热问题。 下面我们作一个简单的比较：
假如电池组的内阻R为0.1Ω（100mΩ），分别用100A和400A 的电流给此电池组充电，我们来比较一下它们的发热功率。
当用100A电流充电时：p=I²R=100²×0.1=1000（W) 电池组的发热功率为1kw.
当用400A电流充电时：p=I²R=400²×0.1=16000（W) 电池组的发热功率为16kw
可见当电流增大4倍时电池组的发热功率会增大16倍，因此 要安全、有效的实现快速充电，必须给电池组配置优良的散热系 统，避免因温度过高而产生的事故，同时也可确保在我们预定的 时间内完成充电。
2.3充电设备的基本要求 2.3.1充电设备必须满足以下标准要求 GB/T27930 电动汽车充换电设施电能质量技术要求 GB/T 18487.1《电动车辆传导充电系统一般要求》 GB/T 18487.2《电动车辆传导充电系统电动车辆与交流/直流电源的连接 要求》 GB/T 18487.3《电动车辆传导充电系统电动车辆与交流/直流充电机 （站）》 GB/T 《20234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》 QC/T841 电动汽车传导式传导接口
纯电动公交车快速充电关键技术解决方案
1.对快速充电的认识 2.快速充电对电池和充电设备的基本要求 3.快速充电对电流传导的基本要求 4.快速充电对控制的基本要求 5.快速充电的实践
1.对快速充电的认识
快速充电是目前电动汽车优选的一种充电模式，但是怎样才算快速 充电，目前还没有相关的技术标准来定义。
根据我们目前了解的情况，现在市场上持续充电倍率超 过2C的电池还是不少的，比如有钛酸锂电池、部分三元聚合 物电池、部分磷酸铁锂电池等。
2.快速充电对电池和充电设备的基本要求 2.1 对于电芯的基本要求：快充电芯产品近两年发展比较快， 为了生产能快速充电的电芯，许多企业在电池的正负极材料、 隔膜、电解液技术上都有所突破、有所创新。对于我们一般 的整车厂来讲，是不可能生产电芯的，我们需要做的是选好 电芯，需要对电芯进行更加严格的选择，包括对电芯、电池 组样件作更高要求的测试，我们认为用于快速充电的电芯必 须达到以下要求： a 、持续充电电流必须大于2C，才能满足理论充电时间小于 30分钟的要求。 b、在充电过程中，充电电流大于2C的时间占充电总时间的 85%以上（希望充电恒流比至少大于85%），可以满足在预定 的时间内完成充电的要求。 c、电芯的内阻足够小，避免在充电过程中出现电池过压和 电池温度失控的情况。
2.2 对电池组的基本要求： 2.2.1 电池成组后的内阻要尽量小，电池组的内阻对电池组充电时发热量的影 响很大，因此需要把控好影响电池组内阻的几个环节，如电芯内阻、连接线排、 连接点接触面积和压紧力等方面。尽量减少每个环节的电阻，实现电池组内阻 最小化。 如我们按下式来计算电池组在充电状态下的发热功率
2.2.3电池管理系统按电芯的特性设置快速充电所需的充电参数。 2.2.4电池管理系统能实时监控电池运行状态，具有精准的数据采集能力 和数据分析处理能力，实时向充电机发送充电参数指令，特别要防止电 池组出现过热和过充。 2.2.5电池管理系统在检测到关键参数严重超标，且向充电机发出停机指 令没有得到响应时，能及时主动切断充电回路，从而保护车辆的安全。 2.2.6电池管理系统应增设红外、烟雾探测、报警功能。 2.2.7电池管理系统能执行由远程监控终端发来的紧急停止充电指令。
d、电芯的一致性应该高于普通电芯，避免在大电流充电时 出现某些单体电压过高或某些单体间的压差过大，而导致控 制系统降低充电电流，不能在预定的时间内完成充电，或出 现电池组未充满系统就结束充电的情况。 e、电芯的循环寿命应该比普通电芯较长，一般情况下，快 速充电电动客车所装载的电池容量比慢充电动客车少，一次 充电后的行驶里程较短，为满足一天行驶里程的要求，需要 充电N次。因此电池充电的频次比较高，所以快充电芯的循 环寿命至少是普通电芯循环寿命的N倍。
根据电池行业目前的技术水平，我们认为充电时间小于
30分钟才比较有现实意义，在现在的技术状态下，理想的充 电时间在5-15分钟比较合适。
按照充电时间小于30分钟的要求，对于电池来讲，持续 充电倍率达到2C就可满足要求。如果持续充电倍率能达到3C 就可满足20分钟快充要求，如果持续充电倍率能达到4C就可 满足15分钟快充要求。
p百度文库I²R
（式中：p为电池组在充电时的发热功率、I为充电电流、R为电池组的内阻） 从上式可以看到： 电池组的发热功率p与电池组的内阻R是成正比的，因此我们必须选用优良
的电芯、优良的连接件、对连接点施加足够的连接压力、增大线排的截面积， 从而最大限度的减少电池组的内阻。
从充电电流方面来讲，电池组的发热功率p与电池组充电电流I的平方成 正比，但是充电电流是我们需要的，所以我们只能采用加强电池组的散热能力 来解决。 2.2.2 电池组必须具有优良的温度控制能力：电池组充电的温度区间（一般 0—45℃）比放电的温度区间（一般-20℃—55℃）窄得多，因此电池组必须具 有足够大的散热能力和优良的热管控策略，使电池组能安全、高效的完成充电。
充电时间的快慢，不仅仅是对充电时间的长短进行比较，还需要规 定在充电的时间内，电池容量的变化区间大于多少，或充入电池的电能 是电池额定容量的多少。
营运中的电动汽车在一般情况下，充电前电池剩余电量基本上是大 于20%的(SOC＞20%），所以我们暂时将电池电量从20%充至100%所需的 时间定为充电时间（电池容量的变化区间为80%）。我们也可以这样定 义：将电池额定容量80%的电能充入电池所需的时间为充电时间。