充(chōng)電(diàn)樁技術安裝(zhuāng)及(jí)規(guī)劃(huá)布局

對(duì)國內(nèi)外(wài)電動汽車，電動汽車(chē)充電技(jì)術及規(guī)劃布(bù)局(jú)等(děng)方麵現(xiàn)狀進行(háng)了研究(jiū)，並對電(diàn)動(dòng)汽(qì)車充電需求(qiú)進行(háng)了(liǎo)分析
。介紹(shào)了國內外電動汽(qì)車充電設施的(dí)發展狀況，對未(wèi)來我國(guó)電動汽車發展前(qián)景進(jìn)行了初步研究，提出(chū)積極(jí)推動(dòng)電動(dòng)汽(qì)車充(chōng)電設(shè)施建設應(yīng)是電網企(qǐ)業義不容(róng)辭(cí)的責任(rèn)以(yǐ)及未(wèi)來發展機(jī)遇
。
電動汽車是全部(bù)或部分由(yóu)電能驅動電機作(zuò)為(wéi)動力係(xì)統的(dí)汽(qì)車，按(àn)照目前技術的發展(zhǎn)方向(xiàng)或(huò)者車輛(liàng)驅動(dòng)原理，可劃分(fēn)為純(chún)電(diàn)動汽(qì)車(chē)，混(hùn)合(hé)動(dòng)力(lì)汽車(chē)和(hé)燃(rán)料電池電動(dòng)汽(qì)車三種類(lèi)型
。近(jìn)年(nián)來，我(wǒ)國(guó)電(diàn)動汽車(chē)行(háng)業取得(dé)了(liǎo)快速(sù)發(fā)展，攻克了(liǎo)一係(xì)列關鍵技術(shù)難題， 在(zài)部(bù)分(fēn)領(lǐng)域已實現了(liǎo)與日美(měi)歐等國(guó)同(tóng)步發展
。目前(qián)我國發展電動(dòng)汽車(chē)已(yǐ)具有(yǒu)消(xiāo)費市(shì)場(cháng)規模大(dà)，製(zhì)造(zào)成(chéng)本(běn)低(dī)，技術(shù)取(qǔ)得局(jú)部突破(pò)，資源保(bǎo)障能力(lì)強的(dí)四大優(yōu)勢(shì)
。在技術突(tū)破和政策扶持的(dí)雙(shuāng)重(zhòng)刺(cì)激下，我國(guó)電動汽車已處(chǔ)於(yú)市(shì)場引(yǐn)爆(bào)的臨界(jiè)點(diǎn)，預(yù)計(jì)未(wèi)來(lái)兩(liǎng)年電(diàn)動汽(qì)車的市場(cháng)規模(mó)和生(shēng)產(chǎn)規模(mó)將(jiāng)迅速(sù)擴大，電(diàn)動汽車將進入(rù)快(kuài)速成長(cháng)期
。電(diàn)動(dòng)汽車充(chōng)電設施是(shì)電(diàn)動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業鏈的(dí)重要(yào)組成部分(fēn)， 在(zài)電(diàn)動汽(qì)車產業發展(zhǎn)的同(tóng)時還應(yīng)該充分考慮(lǜ)充(chōng)電(diàn)設施(shī)的(dí)發展(zhǎn)
。

種類
按安裝方式分(fēn)
可分為落地(dì)式充電樁(zhuāng)，掛(guà)壁式充電(diàn)樁(zhuāng)
。落地(dì)式(shì)充(chōng)電樁(zhuāng)適(shì)合安裝在不(bù)靠(kào)近(jìn)牆體的(dí)停車(chē)位(wèi)
。掛壁(bì)式充電樁適合安裝在靠近牆體的停車位
。

按安裝地點分(fēn)
按照安(ān)裝地(dì)點(diǎn)，可分(fēn)為(wéi)公(gōng)共(gòng)充電(diàn)樁和充電(diàn)樁(zhuāng)
。 公共充(chōng)電樁是建設(shè)在(zài)公(gōng)共停(tíng)車(chē)場(cháng)（庫(kù)）結合(hé)停(tíng)車泊位，為社(shè)會(huì)車輛提供公(gōng)共(gòng)充電(diàn)服務(wù)的(dí)充(chōng)電(diàn)樁(zhuāng)
。 充(chōng)電樁(zhuāng)是建設單(dān)位（企業）自有(yǒu)停車場(cháng)（庫(kù)），為單位(wèi)（企業）內(nèi)部人員(yuán)使(shǐ)用(yòng)的(dí)充電(diàn)樁
。 自(zì)用(yòng)充(chōng)電(diàn)樁是建(jiàn)設在(zài)個人(rén)自(zì)有車位(wèi)（庫），為私人(rén)用(yòng)戶提(tí)供(gōng)充電的(dí)充(chōng)電樁
。 充電樁(zhuāng)一般結合(hé)停車場(cháng)（庫）的停車(chē)位建(jiàn)設
。安裝(zhuāng)在戶外(wài)的充電樁(zhuāng)防護等(děng)級不應低於IP54
。安(ān)裝在戶內(nèi)的(dí)充(chōng)電樁(zhuāng)防(fáng)護(hù)等(děng)級不(bù)應(yīng)低(dī)於IP32
。

按充(chōng)電(diàn)接(jiē)口數分(fēn)
可分為一(yī)樁(zhuāng)一(yī)充和一(yī)樁(zhuāng)多充
。

按(àn)充電(diàn)方式分(fēn)
充(chōng)電樁(zhuāng)（栓）可(kě)分(fēn)為(wéi)直流(liú)充電(diàn)樁(zhuāng)（栓(shuān)），交流充(chōng)電樁（栓(shuān)）和交(jiāo)直流(liú)一(yī)體充(chōng)電樁（栓(shuān)）
。

技術實(shí)現(xiàn)
電動汽(qì)車(chē)充電(diàn)樁作為電動汽車(chē)的(dí)能(néng)量(liáng)補給裝置，其(qí)充(chōng)電性(xìng)能關係(xì)到(dào)電(diàn)池組(zǔ)的使(shǐ)用壽命(mìng)，充電時間
。這(zhè)也是消(xiāo)費者在購買電動(dòng)汽(qì)車之前zui為關(guān)心的一個(gè)方麵(miàn)之一(yī)
。實現(xiàn)對動力電(diàn)池快(kuài)速，，安(ān)全，合(hé)理(lǐ)的(dí)電(diàn)量補給是(shì)電動汽(qì)車充電器設(shè)計的基本原則(zé)，另外，還要考慮(lǜ)充電(diàn)器對(duì)各(gè)種動(dòng)力電池的適(shì)用性
。

快速(sù)充電(diàn)器的(dí)控製(zhì)係統組成(chéng)：
快(kuài)速充電器的控製(zhì)係統
采用(yòng)了智(zhì)能(néng)化(huà)的變(biàn)脈衝充電(diàn)方式，即采用(yòng)充(chōng)電(diàn)電流(liú)脈衝(chōng)，包(bāo)括充(chōng)電脈(mài)衝T1間(jiān)歇(xiē)脈衝(chōng)T2以(yǐ)及(jí)放電脈衝T3
。

地麵充電站中充(chōng)電(diàn)器(qì)的方案(àn)
地麵充電站中充電(diàn)器(qì)的方(fāng)案，該(gāi)充電(diàn)器(qì)由一個能將輸人(rén)的交(jiāo)流電(diàn)轉(zhuǎn)換(huàn)為直流電(diàn)的(dí)整(zhěng)流(liú)器和(hé)一(yī)個能調(tiáo)節直流(liú)電(diàn)功率(shuài)的(dí)地(dì)麵(miàn)充(chōng)電(diàn)站中(zhōng)充電器(qì)的(dí)方(fāng)案(àn)功(gōng)率(shuài)轉換(huàn)器(qì)組成，通過(guò)把帶電(diàn)綫的插頭插入(rù)電動汽(qì)車(chē)上(shàng)配(pèi)套(tào)的插座中，直(zhí)流電能就輸入蓄電池對其(qí)充(chōng)電(diàn)
。充(chōng)電器(qì)設置(zhì)了(liǎo)一個(gè)鎖止杠(gàng)杆以(yǐ)利於插入(rù)和(hé)取出插頭(tóu)，同時(shí)杠杆(gān)還能提供一個確(què)定已經(jīng)鎖(suǒ)緊的(dí)信(xìn)號(hào)以(yǐ)確保安全
。根(gēn)據(jù)充電器和車上電池管理係統相(xiāng)互之間(jiān)的(dí)通(tōng)訊(xùn)，功(gōng)率(shuài)轉換器(qì)能在綫(xiàn)調(tiáo)節(jié)直流充(chōng)電(diàn)功率(shuài)，而且充電器能(néng)顯示(shì)充電電壓，充電(diàn)電流(liú)，充電量和充電費用(yòng)
。這(zhè)隻是充(chōng)電(diàn)樁的(dí)基本原理(lǐ)，許(xǔ)多(duō)細節問題都應(yīng)在實際應(yīng)用中(zhōng)不(bù)斷改(gǎi)進，已得(dé)到(dào)zui便捷的(dí)使用方案(àn)
。

建(jiàn)設(shè)要求
作為(wéi)電(diàn)網配用(yòng)電(diàn)側的(dí)電(diàn)動(dòng)汽(qì)車充電樁（栓(shuān)），其結構的(dí)特殊性(xìng)決定了(liǎo)自(zì)動化(huà)通信(xìn)係(xì)統的特點(diǎn)是(shì)被測點多且(qiě)分(fēn)散，覆蓋(gài)麵廣，通信距離短
。並(bìng)且隨著(zhuó)城市的發展，網絡拓撲(pū)要求具有靈活(huó)性和(hé)擴展性(xìng)的結(jié)構，因此，電動汽(qì)車充電(diàn)樁（栓）通信(xìn)方(fāng)式的選擇應考(kǎo)慮如下(xià)問題：
（1） 通(tōng)信(xìn)的可(kě)靠(kào)性——通信係(xì)統要長(cháng)期經(jīng)受(shòu)惡劣環(huán)境和較強的電磁幹擾或噪音幹擾的(dí)考驗，並保(bǎo)持(chí)通信的暢通
。
（2） 建(jiàn)設(shè)費(fèi)用——在(zài)滿(mǎn)足可靠性(xìng)的(dí)前(qián)提下，綜(zōng)合考(kǎo)慮建設費用(yòng)及長期使用(yòng)和維護的(dí)費用
。
（3） 雙(shuāng)向通信——不僅(jǐn)能(néng)實現信(xìn)息(xī)量的(dí)上傳(chuán)，還要實現控(kòng)製量的下達
。
（4） 多(duō)業(yè)務的(dí)數(shù)據傳輸速(sù)率(shuài)——隨著(zhuó)以(yǐ)後(hòu)終端業(yè)務(wù)量的(dí)不斷增長(cháng)，主(zhǔ)站(zhàn)到(dào)子站，子站到終(zhōng)端之(zhī)間(jiān)通(tōng)信對實(shí)現多業(yè)務的(dí)數據傳(chuán)輸(shū)速(sù)率要(yào)求越(yuè)來(lái)越高
。
（5） 通(tōng)信的(dí)靈活性(xìng)和(hé)可擴(kuò)展性(xìng)——由於(yú)充電樁(zhuāng)（栓）具(jù)有控製(zhì)點麵多，麵廣和(hé)分散的特(tè)點，要(yào)求采用(yòng)標準(zhǔn)的通信協(xié)議，隨著“ALL IP"網(wǎng)絡技術(shù)趨(qū)勢的發展(zhǎn)以及(jí)電力運營業務(wù)的不斷增長(cháng)，需(xū)要(yào)考慮基(jī)於IP的(dí)業務承(chéng)載，同時(shí)要求便(biàn)於安裝施(shī)工，調(tiáo)試(shì)，運(yùn)行(háng)，維護
。

自19世紀(jì)第(dì)1輛電動(dòng)汽車麵(miàn)世至(zhì)今，均(jūn)采(cǎi)用(yòng)可充蓄電池作(zuò)為(wéi)其動力源(yuán)
。對於一(yī)輛(liàng)電動(dòng)汽(qì)車(chē)來(lái)講，蓄電池充(chōng)電設備(bèi)是(shì)*的子(zǐ)係統之(zhī)一
。它的(dí)功能是將(jiāng)電網(wǎng)的電(diàn)能轉化為(wéi)電動汽車車載(zǎi)蓄(xù)電池的電能(néng)
。電(diàn)動汽車充電(diàn)裝(zhuāng)置(zhì)的(dí)分(fēn)類有不(bù)同的方法(fǎ)，總體上可分(fēn)為車載(zǎi)充電裝置(zhì)和(hé)非車載充電(diàn)裝置(zhì)
。
車(chē)載充電(diàn)裝(zhuāng)置指(zhǐ)安裝在電動(dòng)汽(qì)車上的采(cǎi)用(yòng)地麵交流電網和車載(zǎi)電源對(duì)電(diàn)池組(zǔ)進行(háng)充(chōng)電的裝(zhuāng)置，包括車(chē)載充電機(jī)（圖(tú)1-13），車(chē)載(zǎi)充電(diàn)發電機(jī)組(zǔ)和運(yùn)行(háng)能(néng)量回收充電(diàn)裝置，將一(yī)根(gēn)帶(dài)插頭的(dí)交流動力電(diàn)纜(lǎn)綫(xiàn)直接插到電動(dòng)汽車的充(chōng)電(diàn)插座(zuò)中(zhōng)給蓄(xù)電池充(chōng)電
。車(chē)載充(chōng)電裝(zhuāng)置通(tōng)常使(shǐ)用結構(gòu)簡單(dān)，控(kòng)製方便的接觸(chù)式充電器(qì)，也可以是(shì)感(gǎn)應(yīng)充(chōng)電器(qì)
。它(tā)*按(àn)照(zhào)車載(zǎi)蓄(xù)電池(chí)的(dí)種(zhǒng)類進(jìn)行(háng)設(shè)計，針(zhēn)對(duì)性較強
。非(fēi)車載(zǎi)充(chōng)電(diàn)裝置，即地(dì)麵充(chōng)電(diàn)裝置(zhì)，主(zhǔ)要(yào)包括充(chōng)電機，充電站，通用(yòng)充電機(jī)，公(gōng)共(gòng)場所用(yòng)充電站(zhàn)（圖1-14）等(děng)
。它可以滿(mǎn)足(zú)各種電池的(dí)各種充(chōng)電方(fāng)式(shì)
。通常非(fēi)車(chē)載充(chōng)電器(qì)的(dí)功(gōng)率，體(tǐ)積和(hé)重(zhòng)量均(jūn)比(bǐ)較(jiào)大，以便(biàn)能(néng)夠適(shì)應各(gè)種(zhǒng)充電(diàn)方式
。
另外(wài)，根(gēn)據(jù)對電(diàn)動汽(qì)車(chē)蓄(xù)電(diàn)池充(chōng)電(diàn)時能(néng)量(liáng)轉換(huàn)的方式(shì)不(bù)同(tóng)，充(chōng)電(diàn)裝(zhuāng)置可(kě)以分為接觸(chù)式和感應式(shì)
。隨(suí)著(zhuó)電(diàn)力電子技(jì)術(shù)和(hé)變流(liú)控(kòng)製技術的(dí)飛速發展，高精度(dù)可控變(biàn)流技(jì)術(shù)的成熟和(hé)普(pǔ)及(jí)，分階段恒流(liú)充電模式已經基(jī)本(běn)被充(chōng)電(diàn)電流(liú)和(hé)充電電壓連續變化的恒壓限(xiàn)流充(chōng)電模式取代(dài)
。主導充電(diàn)工藝的還是(shì)恒壓限(xiàn)流充(chōng)電模(mó)式
。接(jiē)觸式充(chōng)電(diàn)的zui大問(wèn)題在於它(tā)的安全性(xìng)和通用(yòng)性(xìng)
。為(wéi)了使它(tā)滿(mǎn)足(zú)嚴格的安全充(chōng)電(diàn)標(biāo)準(zhǔn)，必須在電(diàn)路(lù)上采(cǎi)用(yòng)許(xǔ)多措施(shī)使(shǐ)充電(diàn)設(shè)備能夠(gòu)在(zài)各種環境下(xià)安(ān)全(quán)充電(diàn)，恒壓限(xiàn)流充電(diàn)和分階段恒流充電(diàn)均(jūn)屬於(yú)接觸式充電技術
。新(xīn)型(xíng)的(dí)電(diàn)動汽車(chē)感(gǎn)應充電技術發(fā)展很快
。感應充電(diàn)器是利(lì)用高頻交(jiāo)流磁場的變壓器原(yuán)理，將(jiāng)電能從離車的(dí)原方(fāng)感應到車(chē)載的(dí)副(fù)方，以達到給(gěi)蓄(xù)電池充(chōng)電(diàn)的(dí)目(mù)的
。感應充電(diàn)的(dí)zui大優點是安(ān)全(quán)，這是(shì)因為(wéi)充電器與(yǔ)車輛(liàng)之(zhī)間(jiān)並無直接(jiē)的點接觸(chù)，即使車(chē)輛在(zài)惡劣的氣候下，如雨(yǔ)雪(xuě)天(tiān)，進(jìn)行充(chōng)電也(yě)無觸(chù)電的危(wēi)險(xiǎn)
。

安全(quán)要求
（1）變電所(suǒ)應設置安全嗣欄，警示(shì)牌，安(ān)全(quán)信(xìn)號(hào)燈及(jí)警(jǐng)鈴(líng)
。
（2）高壓配電室和變(biàn)壓(yā)器(qì)室(shì)門(mén)外(wài)或(huò)變電所安(ān)全(quán)同欄上應(yīng)懸(xuán)掛“止(zhǐ)步，高(gāo)壓危(wēi)險(xiǎn)"警(jǐng)示(shì)牌
。警示(shì)牌的(dí)標(biāo)示必(bì)須朝向(xiàng)圍欄的外側(cè)
。
（3）高壓(yā)配(pèi)電(diàn)裝置上應有顯著的操(cāo)作指(zhǐ)示說(shuō)明
。設備的接地(dì)點應(yīng)有(yǒu)明顯(xiǎn)可見的(dí)標(biāo)誌(zhì)
。
（4）室內(nèi)應(yīng)有明顯的(dí)“安全(quán)通道"或“安全(quán)出口"標示牌
。
另(lìng)外，變電(diàn)所及(jí)配電設(shè)備(bèi)的布置(zhì)設計(jì)應便(biàn)於(yú)安(ān)裝，操作(zuò)，搬運，檢修，試驗和監測(cè)
。高(gāo)低壓(yā)配電室(shì)，變(biàn)壓器室，電容(róng)器(qì)室，控製室(shì)內，不(bù)應有與其(qí)無關的(dí)管(guǎn)道(dào)和(hé)綫路通(tōng)過(guò)
。當然，即便(biàn)充(chōng)電站技(jì)術瓶(píng)頸(jǐng)得(dé)到(dào)了很好的解(jiě)決，但(dàn)是充(chōng)電站(zhàn)建設(shè)可(kě)能(néng)還存在選(xuǎn)址困難等問題(tí)
。新能(néng)源汽車應(yīng)先以城市(shì)為(wéi)主(zhǔ)，但繁(fán)華Ⅸ域(yù)往往用(yòng)地(dì)緊張，地價成(chéng)本(běn)較高(gāo)，這方麵(miàn)需要政(zhèng)府在政策上能(néng)予以(yǐ)傾(qīng)斜(xié)．推動(dòng)充電設施(shī)的建設
。由電力企業發展經營(yíng)電(diàn)動車充電(diàn)站具有(yǒu)先天優(yōu)勢(shì)
。電(diàn)力企(qǐ)業(yè)將(jiāng)電(diàn)力(lì)直接賣給(gěi)車輛是(shì)一個(gè)新(xīn)的業務(wù)，希望(wàng)電(diàn)力(lì)企業能(néng)轉(zhuǎn)變

通信方式(shì)
電動汽車(chē)充(chōng)電(diàn)樁屬於配(pèi)電網側(cè)，其通信(xìn)方(fāng)式(shì)往(wǎng)往(wǎng)和(hé)配(pèi)電(diàn)網(wǎng)自動化一(yī)起綜合考慮
。通(tōng)信是配(pèi)電(diàn)網(wǎng)自動化的(dí)一個(gè)重(zhòng)點(diǎn)和(hé)難點(diǎn)，區域不同(tóng)，條(tiáo)件不(bù)同(tóng)，可應用的(dí)通信(xìn)方式(shì)也(yě)不同，具體到電動(dòng)汽車充電(diàn)樁(zhuāng)，其通信方(fāng)式主要(yào)有有(yǒu)綫(xiàn)方(fāng)式和(hé)無綫(xiàn)方(fāng)式(shì)：
（1）有綫(xiàn)方(fāng)式(shì)
有(yǒu)綫方式主(zhǔ)要有(yǒu)：有(yǒu)綫以太網（RJ45綫，光(guāng)纖），工(gōng)業串(chuàn)行總綫(xiàn)（RS485，RS232，CAN總綫(xiàn)）
。
有綫(xiàn)以(yǐ)太(tài)網主要優(yōu)點是(shì)數據傳(chuán)輸可靠，網(wǎng)絡容量大(dà)，缺(quē)點(diǎn)是(shì)布綫復(fù)雜(zá)，擴(kuò)展性差(chà)，施工成本高(gāo)，靈活(huó)性差
。
工業串行總綫（RS485，RS232，CAN總(zǒng)綫）優點是數據傳輸(shū)可(kě)靠(kào)，設計簡單，缺點是布(bù)網復雜，擴展性差(chà)，施工(gōng)成(chéng)本高，靈(líng)活(huó)性(xìng)差，通信(xìn)容量(liáng)低
。
（2）無(wú)綫方(fāng)式
無綫(xiàn)方(fāng)式(shì)主要采(cǎi)用移(yí)動運營(yíng)商(shāng)的(dí)移動(dòng)數據接(jiē)入業(yè)務(wù)，如(rú)：GRPS，EVDO，CDMA等(děng)
。
采用移動(dòng)運營商(shāng)的移(yí)動數據業務需要將(jiāng)電動汽車(chē)充電樁這(zhè)一電網內(nèi)部設備接入移(yí)動(dòng)運(yùn)營商的移動(dòng)數據網絡(luò)，需要支付(fù)昂貴的月租和(hé)年(nián)費，隨著充(chōng)電樁數(shù)量的增加(jiā)費(fèi)用將越(yuè)來越大(dà)；同(tóng)時數據(jù)的(dí)安全(quán)性(xìng)和(hé)網絡(luò)的(dí)可(kě)靠性(xìng)都受到(dào)移動運營商的(dí)限(xiàn)製(zhì)，不(bù)利(lì)於設備的(dí)安(ān)全(quán)運(yùn)行(háng)；其次(cì)，移(yí)動運營(yíng)商的(dí)移動接(jiē)入帶(dài)寬屬共享帶(dài)寬，當(dāng)局部區(qū)域(yù)有大(dà)量(liáng)設備(bèi)接入時，其接(jiē)入的可靠性和每(měi)個用(yòng)戶的(dí)平均(jūn)帶寬(kuān)會(huì)惡化(huà)，不利於充(chōng)電(diàn)樁(zhuāng)群的密集接入，大(dà)數據量(liáng)的(dí)數據傳(chuán)輸
。