自19世紀第1輛電動汽車面世至今,均采用可充蓄電池作為其動力源。對于一輛電動汽車來講,蓄電池充電設備是不可缺少的子系統(tǒng)之一。它的功能是將電網的電能轉化為電動汽車車載蓄電池的電能。電動汽車充電裝置的分類有不同的方法,總體上可分為車載充電裝置和非車載充電裝置。
車載充電裝置指安裝在電動汽車上的采用地面交流電網和車載電源對電池組進行充電的裝置,包括車載充電機、車載充電發(fā)電機組和運行能量回收充電裝置,將一根帶插頭的交流動力電纜線直接插到電動汽車的充電插座中給蓄電池充電。車載充電裝置通常使用結構簡單、控制方便的接觸式充電器,也可以是感應充電器。它完全按照車載蓄電池的種類進行設計,針對性較強。非車載充電裝置,即地面充電裝置,主要包括充電機、充電站、通用充電機、公共場所用充電站等。它可以滿足各種電池的各種充電方式。通常非車載充電器的功率、體積和重量均比較大,以便能夠適應各種充電方式。
電動汽車充電樁的國家標準是《電動汽車充電設施技術要求及測試方法》(GB/T 20234.2-2015)。該標準規(guī)定了電動汽車充電設施的技術要求和測試方法,包括充電樁的接口類型、充電功率、安全性能、通訊接口、充電效率等方面的內容。該標準的制定旨在推動電動汽車的普及和發(fā)展,保障電動汽車用戶的安全和權益。
按安裝方式分
可分為落地式充電樁、掛壁式充電樁。落地式充電樁適合安裝在不靠近墻體的停車位。掛壁式充電樁適合安裝在靠近墻體的停車位。
按安裝地點分
按照安裝地點,可分為公共充電樁和充電樁。 公共充電樁是建設在公共停車場(庫)結合停車泊位,為社會車輛提供公共充電服務的充電樁。 充電樁是建設單位(企業(yè))自有停車場(庫),為單位(企業(yè))內部人員使用的充電樁。 自用充電樁是建設在個人自有車位(庫),為私人用戶提供充電的充電樁。 充電樁一般結合停車場(庫)的停車位建設。安裝在戶外的充電樁防護等級不應低于IP54。安裝在戶內的充電樁防護等級不應低于IP32。
電動汽車充電樁作為電動汽車的能量補給裝置,其充電性能關系到電池組的使用壽命、充電時間。這也是消費者在購買電動汽車之前為關心的一個方面之一。實現(xiàn)對動力電池快速、、安全、合理的電量補給是電動汽車充電器設計的基本原則,另外,還要考慮充電器對各種動力電池的適用性。
地面充電站中充電器的方案,該充電器由一個能將輸入的交流電轉換為直流電的整流器和一個能調節(jié)直流電功率的功率轉換器組成,通過把帶電線的插頭插入電動汽車上配套的插座中,直流電能就輸入蓄電池對其充電。充電器設置了一個鎖止杠桿以利于插入和取出插頭,同時杠桿還能提供一個確定已經鎖緊的信號以確保安全。根據(jù)充電器和車上電池管理系統(tǒng)相互之間的通訊,功率轉換器能在線調節(jié)直流充電功率,而且充電器能顯示充電電壓、充電電流、充電量和充電費用。這只是充電樁的基本原理,許多細節(jié)問題都應在實際應用中不斷改進,已得到便捷的使用方案
作為電網配用電側的電動汽車充電樁(栓),其結構的特殊性決定了自動化通信系統(tǒng)的特點是被測點多且分散、覆蓋面廣、通信距離短。并且隨著城市的發(fā)展,網絡拓撲要求具有靈活性和擴展性的結構,因此,電動汽車充電樁(栓)通信方式的選擇應考慮如下問題:
(1) 通信的可靠性——通信系統(tǒng)要長期經受惡劣環(huán)境和較強的電磁干擾或噪音干擾的考驗,并保持通信的暢通。
(2) 建設費用——在滿足可靠性的前提下,綜合考慮建設費用及長期使用和維護的費用。
(3) 雙向通信——不僅能實現(xiàn)信息量的上傳,還要實現(xiàn)控制量的下達。
(4) 多業(yè)務的數(shù)據(jù)傳輸速率——隨著以后終端業(yè)務量的不斷增長,主站到子站、子站到終端之間通信對實現(xiàn)多業(yè)務的數(shù)據(jù)傳輸速率要求越來越高。
(5) 通信的靈活性和可擴展性——由于充電樁(栓)具有控制點面多、面廣和分散的特點,要求采用標準的通信協(xié)議,隨著“ALL IP”網絡技術趨勢的發(fā)展以及電力運營業(yè)務的不斷增長,需要考慮基于IP的業(yè)務承載,同時要求便于安裝施工、調試、運行、維護。
所屬分類:電動汽車/電動車充電站/充電樁
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