国际标准正在制定，以满足电动汽车市场的需求。全球电动汽车的普及依赖于成熟的国际标准，这些标准能够解决电动汽车市场的安全性、可靠性和互操作性问题。
在本文中，我们将查看国际电工委员会（IEC）指定的不同EV充电模式。这些模式在IEC 61851标准中指定，该标准涉及电动车辆导电充电系统。该标准描述了四种不同的充电模式，称为模式1,2,3和4。
IEC制定了处理EV充电技术的其他方面的其他标准。例如，IEC 62196讨论插头，插座，车辆连接器和车辆入口，而IEC 61980涉及电动车辆无线电力传输（WPT）系统。
不同类型的线缆连接
IEC 61851-1描述了如下图所示的三种不同类型的连接:
电动汽车充电电缆主要有三种类型。图片使用的礼貌萨格勒布大学
通过壳体A，电缆永久地连接到EV，但它在充电站（也称为EVSE-电动车辆供应设备）EVSE侧是可拆卸的。Case B指定在两端可拆卸的电缆，并且C是永久连接到EVSE的电缆。
EV充电模式1
使用此模式，EV直接连接到家用插座。该模式的最大电流为16a，其电压不应超过250 V，在三相网络的情况下，具有单相系统和480V。
电动汽车连接家用插座的基本结构。图片使用的礼貌萨格勒布大学
模式1是最简单的充电模式，并且不支持EV与电荷点之间的任何通信。许多国家禁止或限制该计费模式。
EV充电模式2
家用插座 - 插座并不总是根据实际标准提供电力。此外，为家庭应用而设计的插座和插头可能无法在最大额定值处耐受连续电流绘制。
这就是为什么在没有控制和安全功能的情况下长时间连接电动汽车插座会增加触电的风险。为了解决这个问题，专家们开发了充电模式2，它使用了一种配备了电缆内控制和保护装置(IC-CPD)的特殊类型的充电电缆。
IC-CPD执行所需的控制和安全功能。该模式最大电流为32a，最大电压单相不超过250v，三相不超过480v。模式2可用于家用和工业插座。
该模式的安全功能可以对保护接地进行检测和监控。过流和过温保护是模式2支持的另外两个安全功能。此外，EVSE可以在检测到与电动汽车的连接并分析其充电功率需求时进行功能切换。
充电方式2及对应的线缆如下图所示。
充电模式2和相关电缆。图片(修改)由萨格勒布大学和阿里巴拉米
虽然模式2可以用于私人充电，但在许多国家，它的公共使用受到限制。
EV充电模式3
此模式利用专用EVSE以及EV车载充电器。来自充电站的AC电流被施加到车载电路上以对电池充电。采用了几项控制和保护功能来保证公共安全。这些包括验证保护接地连接和EVSE和EV之间的连接。
此外，这种模式可以调整充电电流到电缆组件的最大电流能力。在250v单相或480v三相网络下，该充电模式最大电流为250a。它还支持与模式2兼容的工作模式，其中最大电流限制在32 A以下的1相和3相情况下。
可以在此模式下使用三种可能的连接（案例B和Case C）中的任何一种。CASE B和CASE C如下所示。
案例B和案例C在充电模式3图片使用的礼貌萨格勒布大学
让我们看看这种模式如何定义充电站和电动汽车之间的通信。模式3的控制导频电路如下图所示。
控制模式3的导频电路。图片(修改)由能量．
根据开关S1，S2和S3的状态，“导频触点”将出现不同的电压电平。这可以用作不同充电阶段的表示。EV可以开始充电周期，如下所示：
插入充电线前，请先将开关S2、S3断开，S1已连接到12v DC电源。在这种情况下，EVSE在先导接触点测量的电压为12v DC (EVSE意识到EV尚未连接)。
充电线缆连接到EV和EVSE后，EV侧的控制器可以开启S3，将先导触点的电压降低到9v左右。这将通知EVSE，该电缆已连接到电动汽车和EVSE。此外，驾驶员触点处的dc9v信号告诉电动汽车，EVSE还没有准备好。
当EVSE准备给电动汽车充电时，它将S1连接到振荡器上。驾驶员触点处的PWM信号告诉电动汽车，EVSE准备好了。
然后，电动汽车打开S2，在驾驶员触点处产生大约6v的电压，表明它也准备好了。在这一阶段产生的电压取决于R3电阻的值。这个电阻的值指定了充电区域是否需要通风。当R3=1.3 kΩ时，导频接触电压约为6v。这对应于不需要通风的充电区域。对于需要通风的区域，R3=270 Ω被利用，这给了一个大约3 V的先导接触电压。
当车辆充电或因任何原因想中止充电周期时，可以关闭S2。这改变PWM的正电压水平到9 V，并通知EVSE EV还没有准备好充电。
EV充电模式4
这是唯一具有DC输出的载体充电器的唯一充电模式。直流电流直接输送到电池电量，绕过车载充电器。这种模式可以提供600 V DC，最大电流为400a．这种模式中涉及的高功率级别要求更高级别的通信和更严格的安全功能。
模式4只允许情况C连接，即充电线缆永久连接到充电站。
模式C组中的模式四。图像使用的礼貌阿里巴拉米
结论
IEC 61851标准涉及电动车辆导电充电系统。该标准描述了四种不同的充电模式 - 模式1-4。
前三种模式将AC电流提供给EV车载充电器;但是，模式4将直流电流直接提供给电池并绕过板载充电器。模式3采用了具有公共安全目标的多个控制和保护功能。我们在本文中更详细地检查了该模式的控制试验电路。
