自19世紀(jì)第1輛電動(dòng)汽車面世至今,均采用可充蓄電池作為其動(dòng)力源。對(duì)于一輛電動(dòng)汽車來(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)汽車車載蓄電池的電能。電動(dòng)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。
另外,根據(jù)對(duì)電動(dòng)汽車蓄電池充電時(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,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),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,將電能從離車的原方感應(yīng)到車載的副方,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車輛之間并無(wú)直接的點(diǎn)接觸,即使車輛在惡劣的氣候下,如雨雪天,進(jìn)行充電也無(wú)觸電的危險(xiǎn)。
引言隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,研究和發(fā)展新型清潔燃料汽車不僅對(duì)我國(guó)能源和汽車工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有重要意義,而且能夠促進(jìn)相關(guān)技術(shù)與工業(yè)的發(fā)展.因此,電動(dòng)汽車作為國(guó)家新能源戰(zhàn)略的重要組成部分越來(lái)越受到社會(huì)的關(guān)注,與此同時(shí)人們也逐漸關(guān)注與其相配套的充電設(shè)施產(chǎn)業(yè).與傳統(tǒng)的電動(dòng)汽車充電站相比,電動(dòng)汽車充電樁具有體積小,重量輕,可置于小區(qū),辦公樓,超市停車場(chǎng),與電網(wǎng)供電系統(tǒng)連接方便等優(yōu)點(diǎn),因此開(kāi)發(fā)低成本的充電樁成為電動(dòng)汽車發(fā)展的重要環(huán)節(jié).
電動(dòng)汽車充電樁作為電動(dòng)汽車的能量補(bǔ)給裝置,其充電性能關(guān)系到電池組的使用壽命、充電時(shí)間。這也是消費(fèi)者在購(gòu)買電動(dòng)汽車之前為關(guān)心的一個(gè)方面之一。實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)力電池快速、、安全、合理的電量補(bǔ)給是電動(dòng)汽車充電器設(shè)計(jì)的基本原則,另外,還要考慮充電器對(duì)各種動(dòng)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(gè)能將輸入的交流電轉(zhuǎn)換為直流電的整流器和一個(gè)能調(diào)節(jié)直流電功率的功率轉(zhuǎn)換器組成,通過(guò)把帶電線的插頭插入電動(dòng)汽車上配套的插座中,直流電能就輸入蓄電池對(duì)其充電。充電器設(shè)置了一個(gè)鎖止杠桿以利于插入和取出插頭,同時(shí)杠桿還能提供一個(gè)確定已經(jīng)鎖緊的信號(hào)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(zhuǎn)換器能在線調(diào)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(fèi)用。這只是充電樁的基本原理,許多細(xì)節(jié)問(wèn)題都應(yīng)在實(shí)際應(yīng)用中不斷改進(jìn),已得到便捷的使用方案
作為電網(wǎng)配用電側(cè)的電動(dòng)汽車充電樁(栓),其結(jié)構(gòu)的特殊性決定了自動(dòng)化通信系統(tǒng)的特點(diǎn)是被測(cè)點(diǎn)多且分散、覆蓋面廣、通信距離短。并且隨著城市的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟缶哂徐`活性和擴(kuò)展性的結(jié)構(gòu),因此,電動(dòng)汽車充電樁(栓)通信方式的選擇應(yīng)考慮如下問(wèn)題:
(1) 通信的可靠性——通信系統(tǒng)要長(zhǎng)期經(jīng)受惡劣環(huán)境和較強(qiáng)的電磁干擾或噪音干擾的考驗(yàn),并保持通信的暢通。
(2) 建設(shè)費(fèi)用——在滿足可靠性的前提下,綜合考慮建設(shè)費(fèi)用及長(zhǎng)期使用和維護(hù)的費(fèi)用。
(3) 雙向通信——不僅能實(shí)現(xiàn)信息量的上傳,還要實(shí)現(xiàn)控制量的下達(dá)。
(4) 多業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸速率——隨著以后終端業(yè)務(wù)量的不斷增長(zhǎng),主站到子站、子站到終端之間通信對(duì)實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸速率要求越來(lái)越高。
(5) 通信的靈活性和可擴(kuò)展性——由于充電樁(栓)具有控制點(diǎn)面多、面廣和分散的特點(diǎn),要求采用標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議,隨著“ALL IP”網(wǎng)絡(luò)技術(shù)趨勢(shì)的發(fā)展以及電力運(yùn)營(yíng)業(yè)務(wù)的不斷增長(zhǎng),需要考慮基于IP的業(yè)務(wù)承載,同時(shí)要求便于安裝施工、調(diào)試、運(yùn)行、維護(hù)。
充電樁是一種設(shè)備,用于為電動(dòng)車或混合動(dòng)力車提供充電服務(wù)。它是由電源控制模塊、充電接口模塊、通信模塊、計(jì)量模塊等組成的,可以將交流電能轉(zhuǎn)化為直流電能進(jìn)行電動(dòng)車的快速充電。充電樁通常安裝在停車場(chǎng)、加油站、小區(qū)、商場(chǎng)等公共場(chǎng)所,方便人們隨時(shí)充電。隨著電動(dòng)車的普及,充電樁的需求量也逐漸增加。