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什么是电动汽车充电桩?电动汽车充电桩发展情况

文章来源:中海电动 发布时间:2018-05-14 13:20

        充电桩其功能类似于加油站里面的加油机,可以固定在地面或墙壁,安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内,可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩的输入端与交流电网直接连接,输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。充电桩一般提供常规充电和快速充电两种充电方式,人们可以使用特定的充电卡在充电桩提供的人机交互操作界面上刷卡使用,进行相应的充电方式、充电时间、费用数据打印等操作,充电桩显示屏能显示充电量、费用、充电时间等数据。
什么是电动汽车充电桩?电动汽车充电桩发展情况
充电桩功能
       充电桩(栓)能实现计时、计电度、计金额充电,可以作为市民购电终端。同时为提高公共充电桩(栓)的效率和实用性,今后将陆续增加一桩(栓)多充和为电动自行车充电的功能。
 
充电桩发展历程
        截至目前 , 我国电动汽车充电站大多局限于电动公交汽车或内部集团用车 , 还没有建成真正面向不同用户的充电站服务网络 。 已经建成或在建的比较有代表性的充电站有如下内容 。2006 年 , 比亚迪在深圳总部建成深圳首个电动汽车充电站 。
2008 年 , 北京市奥运会期间建设了国内第一个集中式充电站 , 可满足 50 辆纯电动大巴车的动力电池充电需求 。
2009 年 10 月 , 上海市电力公司投资建成上海漕溪电动汽车充电站 , 是国内第一座具有商业运营功能的电动汽车充电站 。2009 年底 , 北京首科集团在健翔桥建设完成了国内第一个包含完整智能微网的北京纯 电动乘用车示范充电站 。
2009 年 12 月 31 日 , 南方电网投产的首批电动汽车充电站 ( 桩 ) 在深圳建成投运 , 建设规模为 2个充电站 、134 个充电桩(栓) 。
2010 年 3 月 31 日 , 国家电网公司唐山南湖充电站建成投运 , 是我国首座国家电网典型设计充电站 , 可同时为 10 台电动汽车按快充和慢充两种方式进行充电作业 。
 
 
按安装方式分
       可分为落地式充电桩、挂壁式充电桩。落地式充电桩适合安装在不靠近墙体的停车位。挂壁式充电桩适合安装在靠近墙体的停车位。
 
按安装地点分
        按照安装地点可分为公共充电桩和专用充电桩。 公共充电桩是建设在公共停车场(库)结合停车泊位,为社会车辆提供公共充电服务的充电桩。 专用充电桩是建设单位(企业)自有停车场(库),为单位(企业)内部人员使用的充电桩。 自用充电桩是建设在个人自有车位(库),为私人用户提供充电的充电桩。 充电桩一般结合停车场(库)的停车位建设。安装在户外的充电桩防护等级不应低于IP54。安装在户内的充电桩防护等级不应低于IP32。
 
充电桩技术实现
       电动汽车充电桩作为电动汽车的能量补给装置,其充电性能关系到电池组的使用寿命、充电时间。这也是消费者在购买电动汽车之前最为关心的一个方面之一。实现对动力电池快速、高效、安全、合理的电量补给是电动汽车充电器设计的基本原则,另外,还要考虑充电器对各种动力电池的适用性。
 
        地面充电站中充电器的方案,该充电器由一个能将输人的交流电转换为直流电的整流器和一个能调节直流电功率的地面充电站中充电器的方案功率转换器组成,通过把带电线的插头插入电动汽车上配套的插座中,直流电能就输入蓄电池对其充电。充电器设置了一个锁止杠杆以利于插入和取出插头,同时杠杆还能提供一个确定已经锁紧的信号以确保安全。根据充电器和车上电池管理系统相互之间的通讯,功率转换器能在线调节直流充电功率,而且充电器能显示充电电压、充电电流、充电量和充电费用。这只是充电桩的基本原理,许多细节问题都应在实际应用中不断改进,已得到最便捷的使用方案。
 
充电桩充电技术
        自19世纪第1辆电动汽车面世至今,均采用可充蓄电池作为其动力源。对于一辆电动汽车来讲,蓄电池充电设备是不可缺少的子系统之一。它的功能是将电网的电能转化为电动汽车车载蓄电池的电能。电动汽车充电装置的分类有不同的方法,总体上可分为车载充电装置和非车载充电装置。
 
       车载充电装置指安装在电动汽车上的采用地面交流电网和车载电源对电池组进行充电的装置,包括车载充电机车载充电发电机组和运行能量回收充电装置,将一根带插头的交流动力电缆线直接插到电动汽车的充电插座中给蓄电池充电。车载充电装置通常使用结构简单、控制方便的接触式充电器,也可以是感应充电器。它完全按照车载蓄电池的种类进行设计,针对性较强。非车载充电装置,即地面充电装置,主要包括专用充电机、专用充电站、通用充电机、公共场所用充电站等。它可以满足各种电池的各种充电方式。通常非车载充电器的功率、体积和重量均比较大,以便能够适应各种充电方式。
 
        另外,根据对电动汽车蓄电池充电时能量转换的方式不同,充电装置可以分为接触式和感应式。随着电力电子技术和变流控制技术的飞速发展,高精度可控变流技术的成熟和普及,分阶段恒流充电模式已经基本被充电电流和充电电压连续变化的恒压限流充电模式取代。主导充电工艺的还是恒压限流充电模式。接触式充电的最大问题在于它的安全性和通用性。为了使它满足严格的安全充电标准,必须在电路上采用许多措施使充电设备能够在各种环境下安全充电,恒压限流充电和分阶段恒流充电均属于接触式充电技术。新型的电动汽车感应充电技术发展很快。感应充电器是利用高频交流磁场的变压器原理,将电能从离车的原方感应到车载的副方,以达到给蓄电池充电的目的。感应充电的最大优点是安全,这是因为充电器与车辆之间并无直接的点接触,即使车辆在恶劣的气候下,如雨雪天,进行充电也无触电的危险。
什么是电动汽车充电桩?电动汽车充电桩发展情况
        互联网或无线GPRS网络进行数据交互,为了安全起见,电量计费和金额数据实现安全加密。
电池管理系统系统(BMS)的主要功能是监控电池的工作状态(电池的电压、电流和温度)、预测动力电池的电池容量(SOC)和相应的剩余行驶里程,进行电池管理以避免出现过放电、过充、过热和单体电池之间电压严重不平衡现象,最大限度地利用电池存储能力和循环寿命。
 
        充电服务管理平台主要有三个功能:充电管理、充电运营、综合查询。充电管理对系统涉及到的基础数据进行集中式管理,如电动汽车信息、电池信息、用户卡信息、充电桩(栓)信息;充电运营主要对用户充电进行计费管理;综合查询指对管理及运营的数据进行综合分析查询。
什么是电动汽车充电桩?电动汽车充电桩发展情况
国内电动汽车充电桩的发展情况
        内模式目前我国正处于充电站基础设施建设的高峰期,政府和企业关注于充电站专业服务是直充还是换电的选择中,国内充电站的综合服务尚未开发。
 
1)、充电站成功运营案例:国内现有的两个最大最成熟的电动汽车充电站就是北京奥运充电站和上海世博充电站,这两个充电站目前都是为城市电动公交客车提供电池快速更换服务,两个充电站目前都不属于正式商业运营,只是政府组织下的试点运行。两个充电站的共同点就是都是由当地公交集团主导运行,充电站由国家重大专项资金和地方出资建立,电动客车归属公交集团运行,北京奥运充电站使用的动力蓄电池从电池厂家租赁,按照使用的电量每月付给电池厂家租赁费用(约1度电4元人民币),而上海世博充电站则直接从电池厂家购买电池,同时电池厂家负责初期电池的维护保养,并完成相关技术人员的培训工作,之后电池的所有权归充电站。
 
2)、目前,国家电网正加快与各地方政府合作,以加快充电站的建设进度。根据年初国家电网公司工作会议上总经理刘振亚提出的规划,年内国家电网将在27个省市(区)建立公用充电站75座、交流充电桩6209台以及部分电池更换站。目前已宣布项目包括,国家电网陕西省电力公司与西安合作年后建立5座中型电动汽车充电站;成都省电力公司与地方政府合作年内建立3座电动汽车充电站和300个充电桩;湖北省电力公司与宜昌市合作年内建立1座大型充电站,16个充电桩;重庆市电力公司与重庆合作年内建立50个充电桩中海油:与中国普天合资成立了普天海油新能源动力有限公司,专门运营电动汽车能源供给网络。合资公司已与众泰汽车合作,计划于今年上半年在中国2个以上省会城市启动纯电动汽车充电站网络建设。中石化:中石化宣布以北京作为突破口,首次进入充电站行业。中石化旗下北京石油分公司已与北京首科集团公司共同出资成立了北京中石化首科新能源科技有限公司,将主要利用中石化现有面积较大的加油、加气站改建成加油充电综合服务站。中石化将以北京作为进入充电站行业的突破口,其加油充电综合服务站最终将扩展到全市范围,进而扩展到河北、天津甚至更大范围。中石油:据称与地方政府部门有接触,提出建设电动汽车充电站的想法。
 
3)、国家电网公司的充电站投资计划:国家电网将分三个阶段大力建设充电站和充电桩。第一阶段(2010年)充电站主设备总投资规模将达到3亿元,在27个网省公司建设75座充电站和6209个充电桩,初步建成电动汽车充电设施网络架构;第二阶段(2011-2015年)投资140亿元,电动汽车充电站规模达到4000座,同步大力推广建设充电桩,初步形成电动汽车充电网络;第三阶段(2016-2020年)投资180亿元,电动汽车充电站达到10000座,同步全面开展充电桩配套建设,建成完整的电动汽车充电网络。到2020年充电站主设备总投资将达到320亿元。2010年充电站主设备中充电机、电能监控系统、有源滤波装置的投资规模分别将达到1.5亿元、2000万元、6300万元,第二阶段的年均投资规模将迅速增长至14.4亿元、1.6亿元、6.72亿元。2010年充电桩投资规模1.6亿元,2011-2015充电桩投资规模45亿元,年均投资9亿元,是第一阶段年均投资规模的5倍。到2020年,充电桩总投资将达到125亿元。
 
       总结:在国内国家将会对纯电桩加大力度投放,在未来各大服务区之内充电桩都会像加油站一样普及,充电速度也会加快,未来在高速路上能看到的将会只有电动汽车!

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