電動(dòng)汽車(chē)充電站是指為電動(dòng)汽車(chē)充電的站點(diǎn),與現(xiàn)在的加油站相似。充電站按照功能可以劃分為四個(gè)子模塊:配電系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、電池調(diào)度系統(tǒng)、充電站監(jiān)控系統(tǒng)。充電站給汽車(chē)充電一般分為三種方式:普通充電、快速充電、電池更換。普通充電多為交流充電,可以使用220V或380V的電壓??焖俪潆姸酁橹绷鞒潆?。充電站主要設(shè)備包括充電機(jī)、充電樁、有源濾波裝置、電能監(jiān)控系統(tǒng)。
電動(dòng)汽車(chē)充電樁與充電站是兩個(gè)概念。電動(dòng)汽車(chē)充電樁固定在地面,利用專(zhuān)用充電接口,采用傳導(dǎo)方式,為具有車(chē)載充電機(jī)的電動(dòng)汽車(chē)提供交流電能,具有相應(yīng)的通訊、計(jì)費(fèi)和安全防護(hù)功能。市民只需要購(gòu)買(mǎi)IC卡并充值,就可以使用充電樁為汽車(chē)充電了。
一、電動(dòng)汽車(chē)充電站
電動(dòng)汽車(chē)充電站是為電動(dòng)汽車(chē)充電的站點(diǎn)。隨著電動(dòng)汽車(chē)的普及,電動(dòng)汽車(chē)充電站必將成為汽車(chē)工業(yè)和能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)。電動(dòng)汽車(chē)充電站能較好的解決快速充電問(wèn)題,節(jié)能減排。
電動(dòng)汽車(chē)充電站充電方法
1、常規(guī)充電
(1)典型常規(guī)充電站的規(guī)模
根據(jù)目前電動(dòng)汽車(chē)常規(guī)充電的數(shù)據(jù)資料,一般以20~40輛電動(dòng)汽車(chē)來(lái)配置一個(gè)充電站,這種配置是考慮充分利用晚間谷電進(jìn)行充電,缺點(diǎn)是充電設(shè)備利用率低。在高峰時(shí)也考慮充電,則可以60~80輛電動(dòng)汽車(chē)來(lái)配制一個(gè)充電站,缺點(diǎn)是充電成本上升,增加高峰負(fù)荷。
(2)充電站電力配套的典型配置(前提充電柜具有諧波等處理功能)
a方案:建造配電站設(shè)計(jì)2路10KV電纜進(jìn)線(配3*70mm電纜),2臺(tái)500KVA變壓器,24路380V出線。其中二路為快速充電專(zhuān)用出線(配 4*120mm電纜、50M長(zhǎng)、4回路),二路為機(jī)械充電或備用出線,其余為常規(guī)充電出線(配4*70mm電纜、50M長(zhǎng)、20回路)
b方案:設(shè)計(jì)2路10KV電纜線(配3*70mm電纜),設(shè)置2臺(tái)500KVA用戶箱變,每臺(tái)箱變配4路380V出線(配4*240mm電纜、20M長(zhǎng)、8回路),每路出線設(shè)置一臺(tái)4回路電纜分支箱向充電柜供電(配4*70mm電纜、50M長(zhǎng)、24回路)。
2、快速充電
(1)典型快速充電站的規(guī)模
根據(jù)目前電動(dòng)汽車(chē)快速充電的數(shù)據(jù)資料,一般以同時(shí)向8輛電動(dòng)汽車(chē)充電來(lái)配置一個(gè)充電站。
(2)充電站電力配套的典型配置
a方案、建造配電站設(shè)計(jì)2路10KV電纜進(jìn)線(配3*70mm電纜),2臺(tái)500KVA變壓器,10路380V出線(配4*120mm電纜、50M長(zhǎng)、 10回路)。
b方案、設(shè)計(jì)2路10KV電纜線(配3*70mm電纜),設(shè)置2臺(tái)500KVA用戶箱變,每臺(tái)箱變配4路380V出線,供充電站(配4*120mm電纜、 50M長(zhǎng)、8回路)。
3、機(jī)械充電
(1)機(jī)械充電站的規(guī)模
小型機(jī)械充電站可以結(jié)合常規(guī)充電站建設(shè)同時(shí)考慮,可以根據(jù)需要選擇更大容量的變壓器。大型機(jī)械充電站一般以80~100組充電電池同時(shí)充電配置一個(gè)大型機(jī)械充電站,主要適用于出租車(chē)行業(yè)或電池租賃行業(yè),一天不間斷充可以完成對(duì)400組電池的充電。
(2)充電站電力配套的典型配置(大型機(jī)械充電站)
配電站2路10KV電纜進(jìn)線(配3*240mm電纜),2臺(tái)1600KVA變壓器, 10路380V出線(配4*240mm電纜、50M長(zhǎng)、10回路)。
4、便攜式充電
(1)別墅:具備三相四線表計(jì),獨(dú)立的停車(chē)庫(kù),可以利用已有的住宅供電設(shè)施,從住宅配電箱專(zhuān)門(mén)放一路10mm2或16mm2的線路至車(chē)庫(kù)的專(zhuān)用插座,來(lái)提供便攜式充電電源。
(2)一般住宅:具有固定的集中停車(chē)庫(kù),一般要求地下停車(chē)庫(kù)(充電安全考慮),可以利用小區(qū)原有的供電配套設(shè)施進(jìn)行改造,必須根據(jù)小區(qū)已有的負(fù)荷容量來(lái)考慮,包括谷電的負(fù)荷。具體方案應(yīng)根據(jù)小區(qū)的供電設(shè)施、方案以及小區(qū)的建筑環(huán)境具體來(lái)確定。
二、電動(dòng)汽車(chē)充電樁
充電樁其功能類(lèi)似于加油站里面的加油機(jī),可以固定在地面或墻壁,安裝于公共建筑(公共樓宇、商場(chǎng)、公共停車(chē)場(chǎng)等)和居民小區(qū)停車(chē)場(chǎng)或充電站內(nèi),可以根據(jù)不同的電壓等級(jí)為各種型號(hào)的電動(dòng)汽車(chē)充電。充電樁的輸入端與交流電網(wǎng)直接連接,輸出端都裝有充電插頭用于為電動(dòng)汽車(chē)充電。充電樁一般提供常規(guī)充電和快速充電兩種充電方式,人們可以使用特定的充電卡在充電樁提供的人機(jī)交互操作界面上刷卡使用,進(jìn)行相應(yīng)的充電方式、充電時(shí)間、費(fèi)用數(shù)據(jù)打印等操作,充電樁顯示屏能顯示充電量、費(fèi)用、充電時(shí)間等數(shù)據(jù)。
1、電動(dòng)汽車(chē)充電樁的特點(diǎn)
(1)交流輸入配置漏電保護(hù)開(kāi)關(guān),具備輸出側(cè)的過(guò)載保護(hù)、短路保護(hù)和漏電保護(hù)功能。
(2)交流輸入配置D級(jí)防雷器,具備防感應(yīng)雷、防操作過(guò)電壓的保護(hù)功能。
(3)交流輸出配置交流智能電能表,可以進(jìn)行交流充電電量計(jì)量。
(4)配置觸摸屏操作界面,充電方式可設(shè)置自動(dòng)充滿、按電量充、按金額充和按時(shí)間充;啟動(dòng)方式可選擇立即啟動(dòng)充電;過(guò)程中實(shí)時(shí)顯示充電方式、時(shí)間、電量及費(fèi)用信息。
(5)具有運(yùn)行狀態(tài)指示發(fā)光條,黃燈常亮指示充電樁 “待機(jī)”狀態(tài);綠燈常亮指示充電樁“充電”狀態(tài);紅燈常亮指示充電樁“結(jié)束”狀態(tài),紅燈閃爍指示充電樁“異?!睜顟B(tài)。包括聯(lián)鎖失敗、斷路器跳閘(過(guò)載保護(hù)、短路保護(hù)或漏電保護(hù))。
(6)配置射頻讀卡器,支持 IC 卡付費(fèi)方式,按照“預(yù)扣費(fèi)與實(shí)結(jié)賬”相結(jié)合的方式。
(7)具備完善的通信功能,充電樁智能控制器通過(guò)RS485獲取智能電能表的計(jì)量信息,完成充電計(jì)費(fèi)和充電過(guò)程的聯(lián)動(dòng)控制。
(8)充電接口配置國(guó)標(biāo)連接器插座。
2、充電技術(shù)
對(duì)于一輛電動(dòng)汽車(chē)來(lái)講,蓄電池充電設(shè)備是不可缺少的子系統(tǒng)之一。它的功能是將電網(wǎng)的電能轉(zhuǎn)化為電動(dòng)汽車(chē)車(chē)載蓄電池的電能。電動(dòng)汽車(chē)充電裝置的分類(lèi)有不同的方法,總體上可分為車(chē)載充電裝置和非車(chē)載充電裝置。
車(chē)載充電裝置指安裝在電動(dòng)汽車(chē)上的采用地面交流電網(wǎng)和車(chē)載電源對(duì)電池組進(jìn)行充電的裝置,包括車(chē)載充電機(jī)、車(chē)載充電發(fā)電機(jī)組和運(yùn)行能量回收充電裝置,將一根帶插頭的交流動(dòng)力電纜線直接插到電動(dòng)汽車(chē)的充電插座中給蓄電池充電。車(chē)載充電裝置通常使用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制方便的接觸式充電器,也可以是感應(yīng)充電器。它完全按照車(chē)載蓄電池的種類(lèi)進(jìn)行設(shè)計(jì),針對(duì)性較強(qiáng)。非車(chē)載充電裝置,即地面充電裝置,主要包括專(zhuān)用充電機(jī)、專(zhuān)用充電站、通用充電機(jī)、公共場(chǎng)所用充電站等。它可以滿足各種電池的各種充電方式。通常非車(chē)載充電器的功率、體積和重量均比較大,以便能夠適應(yīng)各種充電方式。
另外,根據(jù)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)蓄電池充電時(shí)能量轉(zhuǎn)換的方式不同,充電裝置可以分為接觸式和感應(yīng)式。隨著電力電子技術(shù)和變流控制技術(shù)的飛速發(fā)展,高精度可控變流技術(shù)的成熟和普及,分階段恒流充電模式已經(jīng)基本被充電電流和充電電壓連續(xù)變化的恒壓限流充電模式取代。主導(dǎo)充電工藝的還是恒壓限流充電模式。接觸式充電的*大問(wèn)題在于它的安全性和通用性。為了使它滿足嚴(yán)格的安全充電標(biāo)準(zhǔn),必須在電路上采用許多措施使充電設(shè)備能夠在各種環(huán)境下安全充電,恒壓限流充電和分階段恒流充電均屬于接觸式充電技術(shù)。
新型的電動(dòng)汽車(chē)感應(yīng)充電技術(shù)發(fā)展很快。感應(yīng)充電器是利用高頻交流磁場(chǎng)的變壓器原理,將電能從離車(chē)的原方感應(yīng)到車(chē)載的副方,以達(dá)到給蓄電池充電的目的。感應(yīng)充電的*大優(yōu)點(diǎn)是安全,這是因?yàn)槌潆娖髋c車(chē)輛之間并無(wú)直接的點(diǎn)接觸,即使車(chē)輛在惡劣的氣候下,如雨雪天,進(jìn)行充電也無(wú)觸電的危險(xiǎn)。