隨著國內外電動汽車技（jì）術的快速發展，在國（guó）家“十（shí）五”863電動汽車重大（dà）專（zhuān）項的推動下（xià），電動汽車充電技術研究和充（chōng）電裝置研發（fā）引（yǐn）起了相關科（kē）技（jì）人員和產業界的高度關注並取得了重要進展（zhǎn）。

     電動汽車充（chōng）電技術研（yán）究取得的（de）成果，充電裝置實質（zhì）上是充電控製裝置與變流電路的結合（hé）體。各（gè）類變流電路拓撲已經相當成熟。在（zài）變流技（jì）術成熟的（de）條件下，影響充電裝置性能的主要因（yīn）素是充（chōng）電控製技（jì）術。

    電動汽車充（chōng）電裝置的設計不（bù）能完（wán）全照搬工（gōng）業（yè）變流裝置的設計規範（fàn）、技術標準。否則，在（zài）充電過程中會造（zào）成（chéng）電池組和（hé）電動汽車被燒毀的惡性事故。例如，國內某單位研製了一種與普通直（zhí）流電源沒有實質區別的電動汽車充電機，並將大功率直（zhí）流電阻（zǔ）作（zuò）為負載進行產品試驗檢測，雖主（zhǔ）要檢驗指標全（quán）部達到“優良（liáng）”，但（dàn）在實（shí）際投入使用（yòng）的一個月（yuè）左右（yòu）的時間內，有（yǒu）近半數（shù）的充電機發（fā）生故障且（qiě）有一套鋰離子（zǐ）電池（chí）組被燒毀。

    受變流技術（如（rú）真空管整流器、硒整流器、SCR整流器等）和變流控（kòng）製技術的（de）限製，分階段恒流充（chōng）電模式在很長一個時期內主（zhǔ）導電池充電工（gōng）藝。分（fēn）階段恒流充電模式無法與電池可（kě）接受的充電電流曲線吻合。充電過程始終在（zài）小（xiǎo）於或大於電池（chí）可接受的（de）充電電流的（de）狀態下（xià）進行（xíng）。隻有在（zài）極短的幾個點上，充電電流與電池可（kě）接受充電電流相吻合（hé）。在（zài）小（xiǎo）於電池可接受的充（chōng）電能力時，延（yán）長了充電時間。在大（dà）於電池可接受（shòu）充電能（néng）力時，充電過程會產（chǎn）生（shēng）嚴重極化而傷害電池，使電池實（shí）際（jì）可接受充電電流快（kuài）速下降，從而降低充電效率，延長充電時間。

    隨著電力電子（zǐ）技（jì）術和（hé）變流控製技（jì）術的飛速發展，高精度可（kě）控變流技（jì）術的（de）成（chéng）熟和（hé）普及（jí），分（fēn）階段恒流充電模（mó）式已經基本被充電電流和（hé）充電電壓連續（xù）變化的（de）恒壓限流充電模式（shì）取代。若參數選擇正確，恒壓限流充電模式（shì）的（de）充電電流最接近電池理（lǐ）論可（kě）接受充電電流曲線。直到目（mù）前，主導充電工藝的仍首推恒壓限流充（chōng）電模式（shì）。

    傳（chuán）統的恒壓限流充（chōng）電模（mó）式是基（jī）於假設充（chōng）電過程中（zhōng）各（gè）單元（yuán）的（de）充電電壓和充（chōng）電接受（shòu）能力（lì）相同為基礎的。由於電池（chí）性能（néng）不一致的絕對性，傳統的恒壓限流充（chōng）電模式隻能應用（yòng）在一致性好、串聯數（shù）量少和允許一（yī）定程度過充（chōng）電的電池係統中，如（rú）能夠承受較大（dà）過充電的鉛酸類電池。對於電動汽（qì）車采（cǎi）用的（de）耐過充電能（néng）力十（shí）分有限的閥控密封電池（chí）(VRL)、鋰離子Ni-MH類新型（xíng）動力（lì）電池（chí），傳統的恒壓限流充（chōng）電模（mó）式（shì）是無法保障電池係統的（de）充（chōng）電安全和不（bù）受傷害的（de）。VRL類電池（chí）的（de）過充電雖無發（fā）生（shēng）惡性安全（quán）事故的（de）風（fēng）險（xiǎn），但會對電池造（zào）成嚴重害。鋰離子（zǐ）和Ni-MH類電池（chí）的（de）過充電，則可能發生（shēng）溫度失控和燃燒爆炸的惡性事故。因（yīn）此，傳（chuán）統的恒壓限流模式不能簡單應用（yòng）於電動汽車充電裝置。

    由80個鋰離子電池單體組成（chéng）的額定電壓為288V電動汽（qì）車電池（chí）組在充電電流為40A時各電池單體電壓的情況。
    額定充電電壓：4. 20V×108=453. 6V；
    實（shí）際充（chōng）電電壓：354. 6V(平（píng）均充電電壓為4.03V)；
    電池單體最高電壓：4. 37V／3號電池；
    電池單體最低（dī）電壓：3. 89V／39號電池。

    若（ruò）按傳統的（de）恒壓限流充電模式（shì），則電池組（zǔ）端電壓與恒壓值（zhí）還差15. OOV，單體（tǐ）電池平均（jūn）端電壓隻有4. 03V，充電電流還不會（huì）自（zì）動下降，充電電壓將繼續（xù）上升。但其（qí）中（zhōng）的（de）3號電池單體（tǐ）充電電壓已經超過了額定充（chōng）電電壓4. 20V，達到（dào）4. 37V，應減小充（chōng）電電流，否（fǒu）則將引起安（ān）全（quán）問題。

    上（shàng）麵的（de）例子（zǐ）說明，在（zài）充電後期，雖然電池組的端電壓小於或（huò）等於額定恒壓值（zhí），但個別單體電池電壓已經（jīng）超過了（le）允許的恒壓值（zhí）。若（ruò）對部分（fēn）超過“恒壓”值的（de）電池端電壓得不（bù）到有（yǒu）效控製，將不（bù）可避免（miǎn）地（dì）發（fā）生（shēng）電池（chí）損壞和（hé）安（ān）全隱患。

    傳統的（de）恒壓限流充電控製方（fāng）法之（zhī）所以在（zài）較長一（yī）段時間沒有引起質（zhì）疑，主要原因是大（dà）多數（shù）電池（chí）組（zǔ）的電池單體（tǐ）數（shù）量少。如汽車電池（chí）組長期使（shǐ）用的是12V和24V電池係統，電動叉（chā）車和（hé）電動運輸車電池組（zǔ）標稱大多為電壓24V、36V、48V，部分（fēn）大功率電動車輛的（de）電壓雖較高（gāo），但（dàn）一（yī）般在96V以下（xià）。對於非密封可再（zài）補液的（de）電池，由（yóu）於電池（chí）單體個數（shù）較少，電池（chí）一致性引（yǐn）起的（de）問題不突出。即使（shǐ）出（chū）現（xiàn）過壓，也隻是造成電解液的（de）損失和（hé）緩慢的非（fēi）易（yì）見衰變，無嚴重安（ān）全（quán）問題之（zhī）慮。

    隨著閥控密封鉛酸類電池、全密封Ni-MH電池、鋰離子（zǐ）類電池（chí）的（de）出（chū）現和（hé）推廣應用，充電過程單體電池（chí）端電壓的均衡問題突顯出來。源（yuán）於電池（chí）性能不一致性和（hé）“恒壓”控（kòng）製的（de）失（shī）效（xiào），電池（chí）損壞的（de）惡性事故多（duō）次（cì）發（fā）生（shēng），甚至造成整車燒毀。
 

    電池係統的安（ān）全（quán）使用問題已（yǐ）經引起社會和電動汽（qì）車設計人（rén）員的（de）高度關注。出（chū）於安全考（kǎo）慮，國家主管（guǎn）部門、汽車行業通過製定標準、法規對電動汽（qì）車用電池的（de）耐過充（chōng）、耐高溫、一（yī）致性等指標提出（chū）更高、更（gèng）嚴格的（de）要求（qiú）和製定更科學（xué）的檢測規（guī）範。

    但是電池的不（bù）一致性是客觀存（cún）在的，而（ér）且（qiě）隨著電池（chí）運行過程中的（de）性能（néng）衰退，不（bù）一致性會（huì）加劇。近年出（chū）現（xiàn）的（de）“基於典型單體（tǐ）電池參數（shù）”的安全（quán）充（chōng）電技術路線和控（kòng）製算法，為電動汽車充電過程中的安全（quán）管（guǎn）理、高（gāo）效（xiào）使（shǐ）用和（hé）延長壽命（mìng）提出（chū）了簡單、有效的（de）充電控製技術路線。

    “基於典型（xíng）單體（tǐ）電池參數（shù）”的（de）安全充電技術的（de）實質（zhì）是對傳統恒壓限流模（mó）式（shì）的（de）深化和完善（shàn）。此項技（jì）術仍（réng）然遵循（xún）恒流限壓的基（jī）本模（mó）式（shì），但（dàn）對充電過程中的充電電流和充電電壓的調整，不（bù）是僅依賴於電池組的端電壓，而（ér）是優先依（yī）據電池（chí）組中典（diǎn）型單體的（de）參數，即電壓最高、溫度最高、溫升最快（kuài）等參數（shù）適時調整充電電流和充（chōng）電電壓，以此（cǐ）確保在充（chōng）電過程中（zhōng）處於極端狀態的（de）電池（chí）單體電壓、溫度不（bù）超過規定值（zhí），使電池組充入最大的電量，又確保充（chōng）電過程的安全。在（zài）充（chōng）電過程中對充（chōng）電電流和（hé）充（chōng）電電壓的（de）調整遵循（xún）以下原則。
    對電壓敏感類電池（代表（biǎo）是鋰離子（zǐ）電池）：主要考慮電池單體（tǐ）的最高電壓和電池（chí）單體（tǐ）的（de）最高（gāo）溫度值；以（yǐ）電池組的（de）端電壓作為參考（kǎo）。
    對溫度敏感類電池（chí）（代表（biǎo）是Ni-MH電池（chí））：主（zhǔ）要考慮電池（chí）單體（或模塊（kuài））的最高溫度、溫升（shēng）和（hé）電池（chí）單體的最高（gāo）電壓值（zhí）；以（yǐ）電池組的（de）端電壓作（zuò）為參考。
    通過監視充電過程和充電結束時電池組的端電壓與額定充電電壓差值（zhí）的（de）變化、典型（xíng）單體（tǐ）電池（chí）的（de）參數（shù）變化（huà），可以準確判斷電池組（zǔ）整體性能（néng）變化情況、落後電池準確定位和淘汰時機。