文档介绍：电动汽车技术_6_电动汽车充电站建设
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栏目编辑梁学造/
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电动汽车技术(6)
电动汽车充电站建设
●湖南大学
陈宗璋
吴振军
正如燃油汽车那样,电动汽车要被广泛使用,完善的配套设施不可缺少。那么,具备动力补充与维修服务这2项最重要、也是最基本功能的电动汽车充电站,就是电动汽车发展与广泛应用所需的配套设施的核心所在。下面将从充电站的功能与设施、国内外充电站现状以及充电系统的标准化等方面简要介绍电动汽车的充电站建设。
行测量,以此进行用电计费、电费结算和成本核算等工作。电能计量仪表既可以由监控中心管理,也可以由充电机进行管理,再将相关数据传送回监控中心。这样,充电站中的各种环节通过通信网络进行数据交换,实现充电站的智能化运行与管理。
(2)通信网络方案。最佳的电动汽车充电站主要由供电系统、储电
系统、储能系统、若干台非隔离高频充电机和充电站监控系统构成。其中,供电系统主要完成将高压交流电压变为与充电装置相适应的低压直流电或380V(或220V)交流电源,储能系统连接在供电系统和每台高频充电机之间。在充电机不工作时,外部电源储存在储能介质中;在充电机工作需要为电动汽车充电时,可以在短时间内足够大的功率将储能介质中储存的电能转移到电动汽车蓄电系统中。每台高频充电机通过数据总线与充电站监控系统相连。电动汽车充电站可实现对不同厂家生产的多辆不同类型电动汽车的充电。
在智能充电网络系统中,作为电能从电网传输到电动汽车的“中转站”,所采用的智能充电器(机)应具备以下特点:①指示功能。包括指示动力源能量、正在充电、充电结束等充电状态以及输出过电压及欠电压、温度异常、主断路器断开等异常情况。②记录功能。记录输入的电力、一次充电值和日累计值、温度(充电时动力源温度、充电机温度、环境温度)、输出过电压及欠电压以及温度异常(包括动力源与充电机)。③自动计费功能。对充电机可以采用IC卡充电操作,充电机自动计费,并显示、打印计费结果或直接用IC卡结算。④监测功能。监测动力源的温度等参数。对输入电⑤故障保护和报警功能。源过压、缺相、充电机过流、过热、短路、开路、极性接反、超温等故障均有自动保护并发出声光报警信号;具有断电时保护数据及电流、电压、时间等参数不超出所设定范围以及软件故障的提示等安全措施。
除采用充电方式对电动汽车补充电能之外,还可选用直接更换电动汽车的动力源部件来完成能源补充,从而保证电动汽车的正常行驶。随车的
动力源电能不够时,在充电站更换已经储能待用的相同动力源,并负责动力源的充电及维护,车主只需付费获得动力源的使用权利。车无论在哪个充电站停车,充电站都负责动力源的更换并对其质量负责,这就免去了等待充电的漫长时间。若引进标准模式,采用自动化更换,就能大大提高电动汽车能源补充的效率。而且,出现故障的动力源掌握在充电站手里,也便于维修与回收,更加环保。
充电站的功能与设施
为适应电动汽车的广泛使用,政府相关部门与企业应根
据电动汽车的流量与续驶里程,在交通线路上设置具有适当间距、数量足够的电动汽车充电站。所建设的充电站至少应具备补充能源(主要为电能)和提供维修服务2大基本功能,并配备相应的专业技术人员来完成这2项工作。
在充电站的基础设施方面,需配备电力输入设备(接口与快速充电器(机)、电能输出设备线路(接口与缆线)、动缆线)、
力源性能检测与诊断仪器、专用灭火器材以及电动汽车零配件等。此外,还应与电动汽车动力源供应商通力合作,为有更换需要的电动汽车提供备用动力源。
充电站必须正确选择供电系统中导线、开关电器及变压器等设施,以保证供电系统的安全运行。需要准确分析电动汽车的电能需求,这对未来不同区域的电力配送、负荷预测具有重要意义。因此,在设计充电器(机)时,应以电动汽车动力源充电功率需求为基础。同时,充电站建设必须考虑每台充电机所需的功率,按照电动汽车充电运行机制及每台车功率需求
变化曲线进行分析,最终根据市场上电动汽车的类别与运行规律安排充电站建设和对应的充电模式。
此外,借助先进的计算机与网络技术,进行充电站通信网络的设计与建设,实现充电站运行与管理的智能化,也是一项有意义的工作。
(1)通信网络的功能。智能型充电站包括监控中心、充电机、独立的电能计量仪表以及充电中的电动汽车。监控中心实现对充电机的远程控制和实时监控功能,记录充电机的运行及故障情况。管理人员可以在监控中心对充电机的运行参数进行查看和修改,启动和停止充电过程,在充电机运行过程中,实时监控充电过程并记录。电动汽车接收充电机的充电申请,根据自身情况决定接受或拒绝充电申请,并将相关情况通知充电机,充电机再将此情况反映到监控中心。独立