電動汽車的發(fā)展包括電動汽車以及能源供給系統(tǒng)的研究和開發(fā)其中能源供給系統(tǒng)是指充電基礎設施供電充電和電池系統(tǒng)及能源供給模式電動汽車充電技術作為一個新的科技領域世界各國都置身于充電技術的研究并擬制作充電技術標準為未來企業(yè)發(fā)展占據(jù)先機

1.充電系統(tǒng)標準發(fā)展

因為目前電動汽車充電站建設的規(guī)模小數(shù)量少所以電動汽車充電站相關技術大部分還處在實際應用的初級階段國際上電動汽車充電系統(tǒng)的標準主要是IEC發(fā)布的IEC61851:2001該標準包括三個部分分別為一般要求電動車輛與交流/直流電源的連接要求電動車輛與交流/直流充電站

我國根據(jù)國內(nèi)電動汽車的發(fā)展狀況于2001年制定了3個標準這3個標準分別等同采用了IEC61851的3個部分近年來電動汽車以及電力技術的快速發(fā)展這些標準已不能滿足當前的發(fā)展需求而且這些標中缺乏通信協(xié)議監(jiān)控系統(tǒng)等方面的內(nèi)容目前國家電網(wǎng)公司為了規(guī)范內(nèi)部電動汽車的應用已經(jīng)頒布了6項與電動汽車充電站相關的企業(yè)標準

目前供電充電和電池系統(tǒng)應用集成技術和相關標準及規(guī)范研究的缺乏仍然是電動汽車推廣應用的主要薄弱環(huán)節(jié)給電動汽車下一步的發(fā)展和充電設施的統(tǒng)一規(guī)劃帶來了很大的困難能夠保證大規(guī)模充電站正常運營的充電站監(jiān)控系統(tǒng)尚無成熟產(chǎn)品充電站監(jiān)控系統(tǒng)和充電機間的通信協(xié)議和通信接口尚無統(tǒng)一的標準可以遵循各充電站之間也無信息聯(lián)系

2電動汽車常用充電模式

根據(jù)電動汽車動力電池組的技術和使用特性電動汽車的充電模式存在一定的差別對于充電方案的選擇現(xiàn)今普遍存在常規(guī)充電快速充電和電池組快速更換系統(tǒng)三種模式

2.1常規(guī)充電

1）概念蓄電池在放電終止后應立即充電（在特殊情況下也不應超過24h）充電電流相當?shù)?span id="dclz6f3" class="myIcon">大小約為15A這種充電叫做常規(guī)充電（普通充電）常規(guī)蓄電池的充電方法都采用小電流的恒壓或恒流充電一般充電時間為5-8小時甚至長達10至20多個小時

2）優(yōu)缺點因為所用功率和電流的額定值并不關鍵因此充電器和安裝成本比較低;可充分利用電力低谷時段進行充電降低充電成本;可提高充電效率和延長電池的使用壽命常規(guī)充電模式的主要缺點為充電時間過長有緊急運行需求時難以滿足

2.2快速充電

快速充電又稱應急充電是以較大電流短時間在電動汽車停車的20分鐘至2小時內(nèi)為其提供短時充電服務一般充電電流為150～400A

1）概念常規(guī)蓄電池的充電方法一般時間較長給實際使用帶來許多不便快速充電電池的出現(xiàn)為純電動汽車的商業(yè)化提供了技術支持

2）優(yōu)缺點充電時間短;充電電池壽命長（可充電2000次以上）;沒有記憶性可以大容量充電及放電在幾分鐘內(nèi)就可充70%～80%的電;由于充電在短時間內(nèi)（約為10-15分鐘）就能使電池儲電量達到80%-90%與加油時間相仿因此建設相應充電站時可不配備大面積停車場但是相對常規(guī)充電模式快速充電也存在一定的缺點充電器充電效率較低應的工作和安裝成本較高充電電流大特別考慮

2.3機械充電

1）概念即電池組快速更換系統(tǒng)通過直接更換電動汽車的電池組來達到為其充電的目的由于電池組重量較大更換電池的專業(yè)化要求較強需配備專業(yè)人員借助專業(yè)機械來快速完成電池的更換充電和維護

2）優(yōu)缺點電動汽車用戶可租用充滿電的蓄電池更換已經(jīng)耗盡的蓄電池有利于提高車輛使用效率也提高了用戶使用的方便性和快捷性;對更換下來的蓄電池可以利用低谷時段進行充電降低了充電成本提高了車輛運行經(jīng)濟性;解決了充電時間乃至蓄存電荷量電池質(zhì)量續(xù)駛里程長及價格等難題;可以及時發(fā)現(xiàn)電池組中單電池的問題進行維修工作對于電池的維護工作將具有積極意義電池組放電深度的降低也將有利于提高電池的壽命

3充電站監(jiān)控系統(tǒng)

電動汽車充電站是保障電動汽車正常使用的能源基礎服務設施電動汽車充電站監(jiān)控系統(tǒng)作為充電站站內(nèi)設備的集中監(jiān)控系統(tǒng)研究開發(fā)電動汽車充電站監(jiān)控系統(tǒng)非常有必要目前國內(nèi)開發(fā)的充電站監(jiān)控系統(tǒng)基本具備以下幾大功能

3.1充電監(jiān)控功能

1）對充電樁的監(jiān)控監(jiān)視充電樁的交流輸出接口的狀態(tài)如電流電壓開關狀態(tài)保護狀態(tài)等;采集與充電樁相連接的電動汽車的基本信息;控制充電樁交流輸出接口的開斷

2）對充電機的監(jiān)控充電機作為被監(jiān)控對象上送給監(jiān)控系統(tǒng)主要包含兩類數(shù)據(jù)充電機狀態(tài)信息;電池狀態(tài)信息

3.2配電監(jiān)控功能

實現(xiàn)對電動汽車充電站配電設備的監(jiān)控方便統(tǒng)一管理和數(shù)據(jù)共享可實現(xiàn)對整站的總功率總電流總電量功率因數(shù)主變狀態(tài)開關狀態(tài)無功補償及諧波治理設備的監(jiān)視和控制

3.3電池維護監(jiān)控功能

在大型綜合充電站中當電池使用一段時間之后由于電池包中的電池模塊可能存在一致性的問題需要通過專門的電池維護設備對電池進行維護評估來決定是否對電池進行重新配組

3.4快速更換設備監(jiān)控功能

在具備電池快速更換設備的充電站中充電站監(jiān)控系統(tǒng)可采集快速更換設備當前軌道位置設備狀態(tài)等信息可通過充電站監(jiān)控系統(tǒng)對電池快速更換設備下發(fā)具體電池更換命令讓快速更換設備在指定軌道位置更換電池架上指定位置的電池包

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