纯电动汽车充电技术研究

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摘要：纯电动汽车的充电时间相较于传统的汽油车成为了限制其全面推广的痛点。因此，针对纯电动汽车充电站和充电方式的研究一直是行业内的研发热点。纯电动汽车的充电模式主要有整车充电模式（包括交流慢充和直流快充）、快速更换模式和无线充电模式。本文从专利申请的角度对上述各充电模式的关键技术进行了整理和分析。

关键词：纯电动汽车；电池；充电；慢充；快充；快速更换；无线

1概述

本文基于CNPAT数据库对纯电动汽车充电技术进行检索，共得到相关专利申请3505件（截至撰稿日），其中，涉及交流慢充技术的专利申请为729件、直流快充技术为816件、快速更换技术225件、无线充电技术727件。在纯电动汽车充电技术中的研发主流为直流快充技术，这也与用户对缩短充电时间的需求相适应，此外，无线充电技术的占比也较可观，虽然目前鲜有实际应用，但由于其充电形式的便利性使其成为了研发热点，而快速更换技术虽然在纯电动公交车领域已有较为成熟的应用，但其申请量相对较低，这也与其对整车和换电装置研发难度较大以及投资较高的因素有关。

2交流慢充

交流慢充技术的主要申请人依次为丰田、比亚迪、宝马、国家电网、现代、北汽新能源，其中，丰田、宝马、现代的主要研发领域为整车，国家电网主要涉及充电桩，北汽新能源主要涉及整车和充电桩，比亚迪主要涉及整车和电池。

3直流快充

直流快充技术的主要申请人与交流慢充技术较一致，但申请量占比有所变化，依次为比亚迪、丰田、宝马、北汽新能源、国家电网、现代，可以看出各公司的研发侧重点有所不同。直流快充技术主要涉及直流充电机和充电方法，典型专利申请如表2。

4快速更换

快速更换技术的主要申请人依次为丰田、蔚来、国家电网，其中，蔚来公司为主推换电应用的纯电动车企，因此其专利布局也主要针对快速更换技术。快速更换技术主要涉及电池装卸系统和换电方法，典型专利申请如表3。

5无线充电

无线充电技术的主要申请人依次为高通、西门子、丰田、现代、国家电网，其中，高通公司是开发电子产品无线充电技术的领先公司，从其专利布局可以看出高通公司已在重点研发无线充电在汽车领域的应用。无线充电技术主要涉及无线充电系统构成和位置校正，典型专利申请如表4。

6结论

通过对纯电动汽车各充电模式的关键技术在专利申请的角度进行的梳理，发现目前纯电动汽车充电技术的研发热情较高，整车充电模式已形成了较为成熟和全面的技术链条，快速更换技术因存在成本和整车技术瓶颈发展较为缓慢，无线充电技术依托于相关技术的快速发展以及其应用的便利性或将成为纯电动汽车充电技术的主要发展趋势。通过对各项技术主要申请人的分析可知丰田公司和国家电网公司是该领域的领军企业，但在技术高度方面，丰田公司更具优势。国内企业应把握对纯电动汽车全面推广的时机攻破更新、更尖端的相关技术以占领市场先机。

参考文献

[1]张婷等.电动公交车充电模式研究综述[J].电源技术，2015，2796-2802.

[2]韩笑.纯电动公交车充电站运营规划及仿真.第五届中国智能交通年会暨第六届国际节能与新能源汽车创新发展论坛，2009，189-194.

[3]刘双锋.低碳经济与电动汽车产业关键技术———电动汽车充电站及智能管理系统[J].电源技术应用，9-13.

作者:王雪婷 王晓燕 韩 笑 单位:国家知识产权局专利局专利审查协作北京中心