新能源汽車充電設(shè)施建設(shè)及快速充電系統(tǒng)研究

韋達(dá)文

摘 要： 針對中國汽車工業(yè)的發(fā)展規(guī)劃，要求在 2030年之前，將電動汽車的比例提升到汽車的 50%左右，預(yù)計年生產(chǎn)銷量在 1000-1900萬輛左右，這對新能源汽車的充電設(shè)施和快速充電系統(tǒng)有了較高的要求。圍繞新能源汽車的充電設(shè)施建設(shè)和快速充電系統(tǒng)設(shè)計進(jìn)行研究，為相關(guān)單位提供一定幫助。

關(guān)鍵詞：新能源汽車；充電設(shè)施；快速充電；系統(tǒng)設(shè)計

1 新能源汽車的發(fā)展現(xiàn)狀

直到2016年末，我國已經(jīng)生產(chǎn)28萬多的新能源汽車，其中有27.15萬輛汽車在市面上進(jìn)行銷售，而且還涉及到了租賃等商業(yè)模式。目前，我國新能源汽車的發(fā)展主要體現(xiàn)在以下幾方面：（1）由于傳統(tǒng)能源的短缺和環(huán)境保護(hù)的客觀需求，導(dǎo)致我國對石油的需求量不斷上升，使新能源汽車的發(fā)展成為了汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢；（ 2）我國傳統(tǒng)汽車工業(yè)發(fā)展比較緩慢，尤其是乘用車，始終處在比較落后的狀態(tài)，如果我國堅持走歐洲企業(yè)的發(fā)展線路，就一直無法超越其他國家；

（3）在社會發(fā)展過程中，我國積累了大量的電池、電機(jī)以及電控等領(lǐng)域的技術(shù)，為新能源汽車的發(fā)展提供了一定條件基礎(chǔ)。因此，我國政府應(yīng)該適應(yīng)當(dāng)今形勢，為新能源汽車的發(fā)展提供相關(guān)政策支持。經(jīng)過近幾年的發(fā)展，我國新能源汽車已經(jīng)取得了偉大的成就，特別是在技術(shù)方面，更加符合汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況，正在向著插電式混合動力的階段發(fā)展。但是，在新能源汽車的發(fā)展過程中仍然存在著一些問題，充電設(shè)計建設(shè)以及快速充電系統(tǒng)的設(shè)計就是一項(xiàng)亟需解決的問題。

2 新能源汽車充電設(shè)施的建設(shè)

2.1 充電設(shè)施的有效建設(shè)

隨著新能源汽車的逐漸普及，充電設(shè)施的建設(shè)問題變的越發(fā)突出，通過相關(guān)數(shù)據(jù)可知，直到2016年末，我國共建成18 000座充電站，在建設(shè)速度方面有待提升，阻礙了新能源汽車的發(fā)展和使用。面臨新能源汽車的充電問題，應(yīng)該將純電驅(qū)動作為主要的發(fā)展方向，在樁站先行的基礎(chǔ)上，按照一定的順序進(jìn)行充電設(shè)施的建設(shè)，從而擴(kuò)大其建設(shè)規(guī)模。針對充電設(shè)施的建設(shè)目標(biāo)，要以建設(shè)車樁相隨、智能高效以及適度超前的充電設(shè)施體系為主，并充分滿足500多萬輛新能源汽車的充電需求，構(gòu)建一個競爭有序、開放式的充電服務(wù)市場。

2.2 扶持政策的不斷優(yōu)化

我國新能源汽車之所以能夠快速發(fā)展，與一線城市中限購搖號政策的取消以及新能源汽車補(bǔ)貼政策的頒布有很大關(guān)系。由此可見，國家政策對新能源汽車的發(fā)展具有很大的促進(jìn)作用，在這些政策的基礎(chǔ)上各個城市都頻開綠燈，為汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了更加廣闊的平臺。但是，在政策方面也要避免出現(xiàn)拔苗助長的現(xiàn)象。目前，對于一輛續(xù)航里程在150km左右的新能源汽車來說，中央和地方的雙重補(bǔ)貼大約占據(jù)了售價三分之一。在這之前，國家已經(jīng)表明了態(tài)度，將會逐漸取消新能源汽車的階梯式補(bǔ)貼方式，直到2020年以后，國家補(bǔ)貼將會消失。另外，扶持政策的優(yōu)化能夠激發(fā)建站企業(yè)的積極性，還能降低建設(shè)成本，促進(jìn)新能源汽車的可持續(xù)發(fā)展。

2.3 做好協(xié)調(diào)工作

現(xiàn)階段，新能源汽車發(fā)展遇到的最主要問題就是充電設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)不夠完善、缺乏統(tǒng)一性。為了從根本上解決這一問題，一定要加強(qiáng)各個部門之間的溝通和交流，做好協(xié)調(diào)工作，不斷落實(shí)相關(guān)政策的任務(wù)分工。（ 1）做好與充電設(shè)施政策部門的溝通，在規(guī)定的時間內(nèi)頒布相應(yīng)的政策；（ 2）重點(diǎn)監(jiān)督管理推廣使用示范城市，建立完善的動態(tài)管理機(jī)制；（ 3）加強(qiáng)新能源汽車推廣使用領(lǐng)導(dǎo)協(xié)調(diào)機(jī)制，構(gòu)建相對統(tǒng)一的組織結(jié)構(gòu)；

（4）總結(jié)新能源汽車推廣使用的經(jīng)驗(yàn)，組織開閘國家交流會，促進(jìn)充電設(shè)施的更好建設(shè)。

2.4 先進(jìn)技術(shù)的融合

要想實(shí)現(xiàn)新能源汽車充電設(shè)施的有效建設(shè)，可以加強(qiáng)充電設(shè)施與大數(shù)據(jù)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的充分融合。在目前互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展的環(huán)境下，充電樁將變成線下的一部分，而大部分的創(chuàng)新服務(wù)將由線上來完成。隨著樁聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等眾多互聯(lián)網(wǎng)模式的出現(xiàn)，汽車運(yùn)營商將會認(rèn)識到新能源汽車帶來的有效價值，更加利于新能源汽車充電設(shè)施的建設(shè)。另外，新能源汽車智能充電平臺也會逐漸完善，整個城市都會被互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、充電網(wǎng)三網(wǎng)融合的模式所覆蓋，實(shí)現(xiàn)充電設(shè)施的有效建設(shè)。

3 新能源汽車快速充電系統(tǒng)的設(shè)計

3.1 充電站配電系統(tǒng)

快速充電站的配電系統(tǒng)中主要包含測控系統(tǒng)和保護(hù)系統(tǒng)兩方面，這兩個系統(tǒng)能夠?qū)Τ潆娬具M(jìn)行保護(hù)和監(jiān)督，在開啟充電站的后臺系統(tǒng)之后，可以進(jìn)行新能源汽車管理數(shù)據(jù)的置換，確保新能源汽車在安全的環(huán)境下進(jìn)行充電。另外，配電系統(tǒng)一體化的組成部分主要包括公用測控裝置和微機(jī)保護(hù)測控一體化裝置，不僅能夠?qū)Τ潆娬九潆娤到y(tǒng)進(jìn)行有效的監(jiān)控，還能完成主動升級，減小人力投入，提高實(shí)際的工作效率。

3.2 充電站控制系統(tǒng)

充電站控制系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)該從以下幾點(diǎn)入手：（1）確保充電站控制系統(tǒng)的唯一性，也就是說，在特定的時間中，一名操作人員只可以控制一個充電對象，有利于充分發(fā)揮充電站控制系統(tǒng)的根本作用；（2）對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行良好的保護(hù)，并利用云臺來進(jìn)行相關(guān)設(shè)備的控制，在一定程度上發(fā)揮出機(jī)械設(shè)備的定制功能；（3）實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)多角度、多方面的調(diào)整，保證操作人員可以從各個方位對計算機(jī)進(jìn)行控制。

3.3 充電站交流電樁

充電站交流電樁能夠?yàn)樾履茉雌嚨某潆娦袨樘峁╇娫?，而且該系統(tǒng)所需要的面積比較小，容易操作和安裝。所以，我們一般可以將其安裝在停車場、汽車充電站等場所，便于新能源汽車隨時充電，確保汽車的正常行駛。需要注意的是，交流電樁一定要充分發(fā)揮以下作用：首先，交流電樁應(yīng)該具有欠壓、過壓、過流以及漏電保護(hù)等功能；其次，為了能夠體現(xiàn)出電樁的運(yùn)行情況，要安裝觸摸屏和指示燈；最后，為了方便統(tǒng)計交流充電量，需要將多功能交流電度表安裝在交流電樁上。

3.4 充電站直流電機(jī)

在充電站直流電機(jī)中，主要包含了以下幾方面的內(nèi)容，分別為功率單元、控制單元、電氣接口以及通信接口等，在上述內(nèi)容的融合下能夠?qū)崿F(xiàn)新能源汽車的快速充電。一般情況下，直流電機(jī)的電壓和輸出電流都比較大，能夠?qū)崿F(xiàn)各類新能源汽車快速充電，其中直流電機(jī)的分類如表1所示。在進(jìn)行直流電機(jī)的設(shè)計時，可以按照實(shí)際情況選擇電機(jī)類型，從而提高電機(jī)的輸出功率，完成新能源汽車的快速充電。

4 結(jié)束語

綜上所述，充電設(shè)施的建設(shè)和快速充電系統(tǒng)的設(shè)計在新能源汽車發(fā)展過程中具有非常重要的作用，因此，在建設(shè)和設(shè)計時一定要對新能源汽車的發(fā)展情況進(jìn)行分析，對未來的發(fā)展市場進(jìn)行預(yù)測，科學(xué)合理的構(gòu)建配套充電設(shè)施，為新能源汽車的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

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