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电动汽车集中式充电桩的电能技术规划的研究

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  摘 要:本文针对电动车发展的限制因素进行剖析,通过研究电动汽车集中式充电桩的模型设计、充电流程、预设接口等技术规划,目的在于提高电动汽车集中式充电桩动能,推动电动汽车行业的快速发展。
  关键词:电动汽车;集中式充电桩;电能技术
  
  社会的不断发展,消耗了众多的不可再生资源,为了社会经济的可持续发展,我国积极开展了新能源研发活动。电动汽车作为新型汽车拥有着广阔的市场前景,电动汽车的使用,不仅可以减少不可再生资源的消耗,而且可以降低环境污染。
  1 电动汽车发展的限制因素
  首先,电动汽车生产标准缺失。目前我国虽然已经成功研发了几款电动汽车,但是电动汽车的生产标准没有统一规定。所研发的电动汽车从外形、内部构造、其他零件配置等方面存在差异,如果没有统一的生产标准,在电动汽车发生故障时,维修成本将会提高,不利于电动汽车的推广;其次,电动汽车相关政策不完善。国家虽然积极支持电动汽车的研发工作,但是没有具体的政策对电动汽车研发提供保护。没有政策保护电动汽车行业容易遭受外界怀疑,在推广过程中受到的阻碍较大;最后,基础设施不健全。和普通汽车一样,电动汽车在行驶一段时间后需要进行电能补充,目前我国此类设施没有大规模推广,限制了电动汽车的活动范围。
  2 电动汽车集中式充电桩的电能技术规划
  2.1 模型设计
  本文所分析电动汽车集中充电桩,主要是指停车场内部规模类型较大的电动汽车充电桩,此类充电桩也是目前普及度较高的充电桩。[1]传统充电桩在执行充电操作时,充电桩内部电能借助充电网进入电动汽车电能储蓄装置,在完成充电操作后,充电桩停止充电操作。并且集中式充电桩底部设有多个BMS端口,可以对多台设备同时进行充电。但是此类充电桩的电能供应较低,同时供能多台电动汽车时,会延长充电时间。新型充电桩将电动汽车充电衔接端口直接对接在三相电压中,借此提高电动汽车的电能供应率。在实际操作过程中,三相电压产生的电能较高,容易出现转换不畅的问题,一旦出现转换不畅的问题,三相充电电源会产生谐波,造成电动汽车不能获得足够的电能供应,额定运行功率降低。对此,需要针对三相电相关问题进行细致研究,找寻电压缺失的源头,使电动汽车可以达到额定功率,延长电动汽车的行驶时间。在进行电压结构调整过程中,需要对电能供应网结构进行调整,使集中式充电桩以同等功率进行充电,提高电动汽车充电安全性。除此之外,可以在集中式充电桩模型中加入智能化控制结构,该结构可以对充电情况进行实时监控,所采集数据可以直接上传至内部系统,操作人员根据充电参数变化及时发现运行问题,逐步完善集中式充电桩模型。
  2.2 充电流程
  目前集中式充电桩所选用的充电模式为有线充电,电动汽车达到指定区域连接线路就可以开始充电操作。[2]接触式充电模式可以分为恒压限流和恒流分段两种充电模式。恒压限流充电模式是电动汽车到达充电区域后,充电桩开始进行充电操作,所有充电过程中始终保持恒定电压,如果外部环境干扰使电压出现波动,此时充电桩会减小电流,使电压恢复到恒定电压状态;恒流分段模式是在充电过程中,充电桩采取恒定电流进行供应,在出现其他因素變动时,电流会暂时停止供应,在间隔某段时间后继续进行电能供应,借此满足充电要求。除此之外,电动汽车的储能装置也是需要重点关注的问题,目前电动车储能电池有两种,一种是燃料型电池,另外一种是蓄电池。其中蓄电池储能装置和电动汽车的契合度较高;燃料型电池与混合动力汽车的契合度较高。
  2.3 预设接口
  电动汽车的预设接口可以分为衔接充电网、衔接主体端口和衔接制约端口三种类型。衔接充电网的预设接口可以与任何电动汽车充电端口进行连接,该类型充电桩在进行充电操作时,可以同时与多台电动汽车进行衔接;衔接主体端口的预设接口只能衔接部分电动汽车,该类型电动汽车主要通过主体端口进行充电,充电效率较高;衔接制约端口只要针对混合型电动汽车,在进行充电时,需要直接连接油电制约接口,避免连接不当造成充电失败。为了推进电动汽车行业的快速发展,预设接口需要设置统一标准类型,便于电动汽车的充电所需。在充电端口选择方面,可以预设直接属性的通信方程,此类方程可以对BMS类别电池形成约束,在交流电通过充电端口时,端口内部导线可以传递出指引类脉冲,使其可以调和交流电功率,起到良好的充电作用。
  3 新能源汽车发展趋势探究
  第一,产业规模。我国传统汽车总量是人口总数的1.5倍,新能源汽车的市场前景良好,很多传统汽车生产厂家正在调整生产结构,促使新能源产业的规模逐渐扩大。第二,技术水平。目前新能源电池单价只有1.2元/Wh,数据表明我国技术水平正在逐渐提高。在未来发展阶段,新能源汽车将不再是高端的奢侈品,而是成为日常生活中的普通消费用品。第三,配套设施。目前国内公共充电桩每年都在快速增长,配套设施由最初的停车场开始向公共场所、企业内部、高速公路中转站等地区普及,使新能源汽车的活动范围正在扩大。
  4 结论
  综上所述,充电桩是确保电动汽车稳定运行的重要保障。为了延长电动汽车行驶时间,充电桩应设置多个连接端口供不同类型的电动汽车使用,不仅可以提高电动汽车的行驶速度,而且可以为电动汽车推广奠定坚实的基础。
  参考文献:
  [1]赖茂松.电动汽车充电桩集中式电能规划技术研究[J].汽车实用技术,2018(24):9-10.
  [2]林映钊.电动汽车充电桩集中式电能规划[J].科技经济导刊,2018(12):99.
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