彭龍鋒
摘 要:電動汽車產(chǎn)業(yè)要想實現(xiàn)市場化,電動汽車充電站是最重要的配套設施,它能夠為電動汽車提供所需的能源。因此,為了推動電動汽車產(chǎn)業(yè)不斷向好發(fā)展,必須不斷完善電動汽車的充電設施,加大充電站的建設力度。
關鍵詞:電動汽車;配套設施;監(jiān)控系統(tǒng);充電站
中圖分類號:TM910.6 文獻標識碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2015.03.112
1 電動汽車的發(fā)展現(xiàn)狀
現(xiàn)階段,世界各國都在推行電動汽車,并且為了促進電動汽車行業(yè)的發(fā)展,特別制定了一系列的管理方案。隨著電動汽車行業(yè)的發(fā)展,世界各國也開始建設電動汽車充電設施。目前,美國選擇了5個州為首批電動汽車充電設施建設的試點,主要設置了2種充電方式——家用充電和公用充電;英國則打算到2015年建設完成25 000個電動汽車充電站;葡萄牙和法國等一些歐洲國家則計劃在全國范圍內(nèi)建設電動汽車充電設施,使它們形成一個完整的充電網(wǎng)絡;而日本現(xiàn)在已經(jīng)建設了155 個電動汽車充電站。
2 管理系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
目前,我國電動汽車充電設施并沒有開展商業(yè)運營,只是為一些特定的對象服務。比如,公交線路的電動汽車充電站,它屬于公交公司內(nèi)部的充電站,只服務于電動公交,并不向社會開放?,F(xiàn)階段,我國尚不具備成熟的電動汽車運營系統(tǒng),一切都處于摸索階段,還沒有形成完善的機制?,F(xiàn)在的管理系統(tǒng)只能管理充電站或電動汽車,不能對它們進行統(tǒng)一的管理。因此,電動汽車產(chǎn)業(yè)近期的主要任務就是研究、開發(fā)出一套完整的監(jiān)控系統(tǒng),以實現(xiàn)電動汽車產(chǎn)業(yè)和電動汽車充電設施的發(fā)展。在電動汽車領域,基于物聯(lián)網(wǎng)的管理方法正在試用階段,而北京、天津和杭州等城市雖然已經(jīng)設立了運營管理系統(tǒng),但還沒有實現(xiàn)實用化。所以,我國還應加大對電動汽車產(chǎn)業(yè)的管理力度,制訂一套完整的管理方案,建立健全電動汽車產(chǎn)業(yè)的管理監(jiān)控系統(tǒng)。
未來,電動汽車會越來越普及,為了更好地管理電動汽車行業(yè),要加大電動汽車充電站的建設力度,以確保能源及時供給。同時,要建立健全電動汽車管理系統(tǒng),統(tǒng)一管理電動汽車的生產(chǎn)經(jīng)營和電動汽車充電設施的安全保護,使我國電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展得越來越好。
3 充電設施監(jiān)控系統(tǒng)分析
3.1 監(jiān)控系統(tǒng)建設的必要性
3.1.1 保證電池充電的安全性
目前,我國的電動汽車產(chǎn)業(yè)一般選用鋰離子蓄電池作為供給能源。雖然鋰離子蓄電池的電能比較強,使用時間較長,但是,在充電時對其有較高的要求。在充電過程中,如果控制不好就會對鋰離子蓄電池造成永久的損傷,甚至會發(fā)生電池爆炸事故。因此,電動汽車充電站的監(jiān)控系統(tǒng)必須具備實時監(jiān)控鋰離子蓄電池和充電設備的功能,確保在電池充電過程中不會發(fā)生意外爆炸的情況,也不會損壞電動汽車的電池。根據(jù)這種情況,我國電動汽車充電站可以選用智能充電機,這樣可以有效保證鋰離子蓄電池充電的安全性,也可以延長鋰離子蓄電池的使用壽命。
3.1.2 提高充電站的運營管理水平
電動汽車充電站是保證電動汽車正常行駛的關鍵,是電動汽車所需能源的供給處。由于充電站的設備較多,人工無法有效地完成這些設備的管理工作,所以,為了使電動汽車能夠正常使用,充電站必須采用先進的科學技術(shù)實現(xiàn)對充電站設備的管理,實現(xiàn)電動汽車充電站管理、運營自動化,減輕管理人員的工作負擔,提高充電站的運營管理水平。
3.2 監(jiān)控系統(tǒng)
電動汽車充電設施監(jiān)控系統(tǒng)是由電動汽車充電監(jiān)控中心、充電站、換電站和分布式充電設施4部分組成。充電站、換電站與管理中心之間采用光纖通信,分布式充電設施與管理中心之間采用GPRS/CDMA/ADSL方式通信。
3.2.1 充電監(jiān)控
充電站是電動汽車的能源供給處,在電動汽車的充電過程中,一般都配備監(jiān)控設備。充電監(jiān)控主要負責收集、處理和保存電動汽車鋰離子蓄電池的實時參數(shù)和充電站充電設備的實時運行數(shù)據(jù),科學地調(diào)控充電設備。通過與電動汽車電池管理系統(tǒng)通信,可以了解到蓄電池的狀態(tài)和參數(shù),同時,還能獲取充電站電能計量表的實時信息,監(jiān)控電池充電的全過程。簡單來說,充電監(jiān)控是指監(jiān)控電池在充電過程中的情況和充電設備的運行信息,保證電動汽車充電設施的可靠性、安全性和高效性。
3.2.2 配電監(jiān)控
配送站的重要工作是更換電池,而它是由移動設備組成的。配電監(jiān)控具有采集數(shù)據(jù)、控制操作和事件異常報警等功能。此外,配電監(jiān)控可以實時監(jiān)控有源濾波和無功補償裝置,設置充電設施的運行參數(shù),采集相關數(shù)據(jù),可以掌握我國電網(wǎng)的電能質(zhì)量。
3.2.3 換電監(jiān)控
顧名思義,換電站是為電動汽車換電的地方。換電監(jiān)控是對電動汽車充電站的充電架、電池更換設備、電池箱等進行的實時監(jiān)控。根據(jù)電池箱的實時充電信息和各種參數(shù)指標,選擇合理的電池配置方案,為電動汽車更換合適的電池。在更換設備或更換電池箱時,要實時監(jiān)控其情況,保證電動汽車蓄電池更換的安全性。
3.2.4 安全防護監(jiān)控
通過安全防護監(jiān)控子系統(tǒng)視頻監(jiān)控充電站,同時,還要監(jiān)控消防、門禁和充電站的周邊環(huán)境。這樣做,可以及時發(fā)現(xiàn)充電設施或者其他設備存在的異常情況,實時控制電動汽車充電站的安全防護系統(tǒng),將異常情況迅速地反饋到監(jiān)控室,實現(xiàn)電動汽車充電站的安全防護監(jiān)控,以保證工作人員和充電設備的安全。
4 充電管理
電動汽車充電設施的監(jiān)控系統(tǒng)需要監(jiān)控很多充電設備,而它的主要任務就是管理和維護這些設備。充電設備的管理通常負責很多充電設施的管理,比如充電設備、配電設備、電池更換設備等,同時,還要存儲電動汽車的充電記錄,及時獲取充電信息,更新電池的充電狀態(tài)。因此,提供電動汽車的充電歷史信息,可以實時監(jiān)控其充電過程,保證電動汽車和充電站的安全。此外,充電站為電動汽車充電提供了3種充電模式,即按時間充電、按電量充電和按電池信息充電。
管理充電設備可以提高電池充電時的安全性,有效避免充電過程中遇到的各種安全隱患,使得充電站能夠及時地為電動汽車提供電能,保證電動汽車的正常使用,推動電動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,從而實現(xiàn)我國可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標。
5 結(jié)束語
綜上所述,隨著我國電動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,傳統(tǒng)的運營和管理方法已經(jīng)不能滿足電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求,因此必須要不斷完善和提高運營管理水平。電動汽車充電站是電動汽車正常使用的關鍵,但是,在充電過程中,很容易損壞電動汽車的電池,甚至引發(fā)電池爆炸事故。因此,我國采用了實時監(jiān)控系統(tǒng),并應用先進的科學技術(shù)實現(xiàn)充電設施的自動化監(jiān)控,在減輕管理人員工作負擔的同時提高工作效率,保證充電過程的安全性,使電動汽車能更好地為人們服務,減少石油資源的消耗,進而實現(xiàn)我國的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻
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