大多數人回到家后會很自然地將手機插上電源給電池快速充電，而且很清楚充電會立即開始，并且很快就會完成。我們認為這樣的充電過程是理所當然的。作為工程師，我們知道充電過程需要簡單的電池充電電路和外加電源。但遺憾的是，對于電動汽車則并非如此，它們的電力要求給消費者和電力公司帶來了挑戰。

當消費者選擇速度最快的充電模式（交流2級）在三小時內完成充電時，為電動汽車充電的功率要求可達6.6kW（典型值）。交流2級充電模式指定了標稱220V和最高80A的電源，這意味著，這3小時內的負載高達3.3或6.6kW。從電力公司的角度看，這是一項巨大的挑戰，因為美國西海岸的普通家庭在24小時內的耗電量約為2-3kW。如圖1所示，對于每臺在夜間以2級速率充電的電動汽車，在電力公司看來，相當于增加了1-3個家庭的負載量。

從宏觀層面上看，電網上增加1-3個家庭不是問題，其實就相當于建造了幾間新房屋或一個購物中心。但是，電動汽車將作為負載添加到現有居民區，這些居民區的最后一英里基礎設施（如變壓器和供電線路）是根據房屋大小制造和安裝的。例如，為同一住宅區中6到8個家庭供電的典型北美變壓器。增加一臺2級充電器通常不是問題，不過會占用一部分計劃內開銷以及安全裕量。如果再有一家居民增加一臺2級充電器，變壓器所面臨的將不僅是30-40%的負載增加，而是壓縮在三小時時段內的額外6.6-13.2kW。對于電力公司而言，這顯然是一個大問題，因為基于居民區的設備可能會發生故障，并因此導致分散的電力中斷，給居民帶來相關的安全風險。