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。
整體系統(tǒng)由四部分組成:電動(dòng)汽車充電樁、集中器、電池管理系統(tǒng)系統(tǒng)(BMS)、充電管理服務(wù)平臺(tái)。
電動(dòng)汽車充電樁的控制電路主要由嵌入式ARM處理器完成,用戶可自助刷卡進(jìn)行用戶鑒權(quán)、余額查詢、計(jì)費(fèi)查詢等功能,也可提供語音輸出接口,實(shí)現(xiàn)語音交互。用戶可根據(jù)液晶顯示屏指示選擇4種充電模式:包括按時(shí)計(jì)費(fèi)充電、按電量充電、自動(dòng)充滿、按里程充電等。
電動(dòng)汽車充電機(jī)控制器與集中器利用CAN總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,集中器與服務(wù)器平臺(tái)利用有線互聯(lián)網(wǎng)或無線GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,為了安全起見,電量計(jì)費(fèi)和金額數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)安全加密。
電動(dòng)汽車充電樁的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是《電動(dòng)汽車充電設(shè)施技術(shù)要求及測(cè)試方法》(GB/T 20234.2-2015)。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電動(dòng)汽車充電設(shè)施的技術(shù)要求和測(cè)試方法,包括充電樁的接口類型、充電功率、安全性能、通訊接口、充電效率等方面的內(nèi)容。該標(biāo)準(zhǔn)的制定旨在推動(dòng)電動(dòng)汽車的普及和發(fā)展,保障電動(dòng)汽車用戶的安全和權(quán)益。
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)。
當(dāng)然,這種充電方式不足的就是說,如果住在高層,那么就要從家里泡下一條220伏的家用電來給樓下的車輛進(jìn)行充電,但是在充電的成本上面,相對(duì)來說還是比較高的,因?yàn)橐矔?huì)影響到一些安全問題,其次,在家里沒有安裝充電樁的時(shí)候,對(duì)于純電動(dòng)汽車來說,可以去充電站用大功率的充電樁來進(jìn)行充電,根據(jù)不同的車型來說這種充電樁的話,在30分鐘左右能夠充滿80%的電,其次剩下的就是慢的形式來進(jìn)行,但是這種充電的話會(huì)受限于充電樁的布置以及充電樁的停車位來決定的,要是僅憑借公共充電樁充電的話只能使用快充,慢充的話停車費(fèi)用可能會(huì)電費(fèi),算下來養(yǎng)車成本直線提高,總之各種不利。
清華大學(xué)核研院鋰離子電池實(shí)驗(yàn)室主任何向明:鋰電快充是有希望的,但是像網(wǎng)上炒作的5分鐘即可充滿電,是偽命題。我們認(rèn)為10-15分鐘是比較現(xiàn)實(shí)的目標(biāo)。比如一輛車50度電,1小時(shí)充電就要50千瓦的充電樁;6分鐘充滿電,就要500千瓦的充電樁,500千瓦的充電樁,如果是220伏的電壓,電流就是2000多安培,這是不可能的,在小區(qū)里就不會(huì)讓用,這涉及到小區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施增容。此外,快充對(duì)電池的壽命、安全性有著的隱患。