在电动汽车的充电过程中，电池的充电机制涉及多个电压参数的协调控制，以下从原理到实际应用逐步分析：
1. 充电基础原理
电动汽车电池（通常为锂离子电池组）的充电本质是通过外部电源向电池注入电能，使锂离子从正极迁移回负极（充电态）。充电过程需要严格遵循电池的化学特性，由电池管理系统（BMS）和充电桩/车载充电机（OBC）协同控制。
2. 充电过程中的电压关系
(1) 关键电压参数
电池自身电压（VbatVbat）：
电池当前的端电压，由荷电状态（SOC）决定。例如，某三元锂电池单体在20% SOC时约为3.6V，满充时达4.2V。
充电桩输出电压（VchargerVcharger）：
充电桩（或车载充电机）实际输出的电压，需动态调整以适应电池需求。
电池两端电压（VterminalVterminal）：
充电时电池的实际端电压，受充电电流和电池内阻影响，满足 Vterminal=Vbat+Icharge×RinternalVterminal=Vbat+Icharge×Rinternal（内阻压升）。
(2) 电压匹配规则
充电桩电压 > 电池端电压：
充电桩需提供略高于电池端电压的电压（压差 ΔVΔV），以克服电池内阻并维持充电电流。
公式：Icharge=Vcharger−VterminalRtotalIcharge=RtotalVcharger−Vterminal
（RtotalRtotal为回路总电阻，包括线缆、接触器、电池内阻等）。
3. 充电过程的动态控制
(1) 充电阶段划分
阶段控制目标电压与电流关系预充阶段避免高压冲击充电桩低压试探，逐步闭合主接触器恒流（CC）快速充电（大电流）VchargerVcharger逐渐升高以维持恒定电流恒压（CV）防止过充（小电流补足）IchargeIcharge逐渐降低，电压保持峰值
(2) 实际电压变化示例
以某400V电池包为例：
初始SOC=20%：电池端电压约360V，充电桩输出370V（恒流阶段，电流100A）。
SOC=80%：电池端电压升至400V，充电桩输出405V（仍恒流）。
SOC≥95%：充电桩锁定电压至420V（恒压），电流逐渐降至10A以下。
4. 充电桩类型对电压的影响
充电类型电压控制主体电压关系特点交流慢充车载充电机（OBC）OBC将交流电转为直流，输出适配电池需求的电压直流快充充电桩直接控制充电桩内置大功率DC-DC，直接匹配电池电压
直流快充示例：
充电桩检测电池额定电压（如800V），直接输出800V±ΔV，绕过OBC，减少能量损耗。
5. 安全保护机制
过压保护：若VchargerVcharger异常超过电池最大允许电压（如单体4.3V×串联数），BMS立即切断接触器。
压差监控：BMS实时计算Vcharger−VterminalVcharger−Vterminal，确保压差在合理范围（通常ΔV < 10%额定电压）。
6. 特殊场景分析
(1) 低温充电
电池内阻增大：Vterminal=Vbat+I×RinternalVterminal=Vbat+I×Rinternal显著升高，需降低充电电流或预热电池。
(2) 涓流充电（SOC≈100%）
Vcharger≈Vterminal≈VbatVcharger≈Vterminal≈Vbat，仅以微小电流补偿自放电。
总结
在充电过程中：
充电桩电压始终略高于电池端电压，以克服内阻并维持电流。
电池端电压随SOC升高而逐渐增加，充电桩需动态调整输出电压。
BMS与充电桩实时通信，确保电压匹配和安全边界。
实际应用中，电压关系可通过以下简图表示：