关于新能源汽车充电站建设的思考

何志文

(东莞市粤发电气安装有限公司)

摘要：在未来的新能源汽车中，电动汽车是最具有发展前景的，它能够最大程度的对能源进行利用，同时还可以实现以电代油。相比传统汽车，它的噪音和废气排放也较少。若想实现电动汽车的持续稳定发展，电动汽车充电站是最基础的配套设施，它给电动汽车提供了能量补给；而在电动汽车充电站中，科学合理的运营模式是非常重要的。国家在新能源建设上不断改革，注重环保性和节能性的电动汽车在汽车产业中成为发展计划的重要组成部分，并已经全面开展普及工作。电动充电站作为其主要配套设施，在技术标准上提出了更高的要求。

关键词：发展概况、充电站建设、运营模式

引言：近年来我国对于新能源汽车的发展十分的重视，尤其是对于电动汽车。电动汽车能够有效的降低废气排放、提高国家能源安全，并推动智能电网的发展。而在电动汽车充电站发展初期，科学合理的建设方案和运营模式是非常重要的，这些直接决定了电动汽车充电站是否能够持续稳定发展，对整个电动汽车产业的发展和国家能源战略目标的实现也会造成极大的影响。

一、发展概况

在美国和欧洲等国家，电动汽车已经得到广泛的使用，在全球范围中电动汽车的销量正在逐步提升。各种各样的电动汽车快速充电站也相继出现在人们的视野当中。而在国内电动汽车行业有了很大的发展，国家电网单位也正在把电动汽车充电站作为重要的战略要点进行布置，以此来实现充电站代替石油站的目的，使电能成为主要的能源使用巨头。在一些停车场、商业中心等场所已经投资建设短路充电桩和充电站，虽然目前来说我国电动汽车的使用率不高，电动汽车快速充电站的布局也在逐步的摸索当中。但是电动汽车是我国新能源结构和未来战略发展的主要方向，为了使未来电动汽车使用量得到爆发式的提高，首先要对电动汽车快速充电站进行布局。

二、充电站建设

1.电动汽车充电站功能与设施的相关建设要求

电动汽车充电站是政府部门和有关企业为满足电动汽车使用便利，在道路上按照电动汽车自身的续航能力及流量的不同，做出的一定间隔范围安置的充电站点。在建设电动汽车充电站的过程中要有达到技术标准的相关人员进行操作，服务上以充电和维修为主。

变压器、供电系统中导线和开关电器等相关基本设备的选用要做到准确无误，这是供电系统能稳定工作的前提条件。要在电动汽车电能需求上做详尽的了解，它关系到今后的电力负荷及配送工作的顺利进行。所以说，要把电动汽车动力源作为基本要素，在进行充电器制作前要分析出其具体的充电功率。并要逐一对每台充电机的功率做出了解，分析时根据其个体需求的功率大小和运行机制，结合电动汽车在市场中出现的主要类型及特点，有针对性的制定出充电方法，建设于电动汽车充电站之内。

另外，还应结合计算机信息技术，建立起充电站的通信网络，达到智能管理的目的，主要在两方面做出加强。

2.充电站通信网络的功能建设

充电机、电能计量表及监控中心是智能化充电站的主要构成部分。充电机在运作过程中，通过监控中心对其实施动态、全方位的监控，并将充电机的工作状况做出及时的记录。这就能使电动汽车充电站的工作人员方便查看充电机的相关参数，及时对故障数据做出处理，把充电记录详细的记载于充电机的工作运行阶段。充电机首先对电动汽车发生充电请求，电动汽车获取请求信号后判断是否需要，并做出接收与否的答复，同时回送给充电机信息，而后充电机向监控中心做出汇报。对充电机在输入、输出电量和电动汽车充电量上的监测，则由电能计量表记录，来做用电计费和结算上的处理。电能计量仪表能够同时由充电机和网络中心管理，最后把数据会送给监控中心，通信过程中数据通过网络的连接交互，达到了智能化操作的目的。

3.充电站通信网络的规划

具备供、储电系统，监控系统及非隔离式高频充电机，是目前建设电动汽车充电站的最好组合方式。把高压交流电压变换为低直流的外交电压，来适应充电装置的规范，是供电系统的主要任务。当遇到充电机无法工作，储存的主要为外部电压，电动汽车接受充电时，能够快速地转换为有效电能传输于系统之内，单独的高频充电机与监控系统的关系建立依靠于数据总线来完成，满足不同生产商生产的各种型号的充电要求。

智能充电机在智能化系统内，将电能快速的地电网送至电动汽车内，主要涵盖有以下几方面的特征：①准确的指示。主要是在动力源能量上的指示、充电的开始、中间与充电结束等状态上，还有输出过电压及欠电压、温度异常的指示、主断路器断开的指示等。②及时的记录工作。包括电力的具体输入、一次充电值和日累计值、温度情况、输出过电压及欠电压以及温度异常等。③计费实现自动化操作管理方式。结合当前的消费方式，可以利用IC卡往程充电机的充电，采用充自动计费的模式，即时显示出计费结果。④详细的监测工作。主要指在动力源的温度值上的监测。⑤完善的保护措施，及时的报警模式。设置出自动保护的措施，发生故障时能及时产生声光报警信号，主要是指在缺相和过压的输入电源，充电机过热、过流、短路、开路、极性接反、超温等故障上面；在发生断电时，能及时对数据及电流、电压、时间等参数处在预置范围内，另外还应包括发生故障的软件提醒。

另外，可以选择对电动汽车动力源部件直接替换，以弥补充通过电方式补充能源的不足，以使电能汽车有一个良好的行驶过程。当自备的电力源电能不足，到充电站替换成同样的动力源，提供动力源的充电和后期维护工作，只需要车主缴纳出一定的资金。不管电动汽车停靠在哪一充电站，都应该有责任对动力源进行替换，保证其售后服务，大大减少了车主充电产生大量时间的消耗。如果能使用标准化的管理模式，实现自动化的操作，就更能使电动汽车得到补给的效率大幅提升。同时，电动汽车充电站保管者出现故障的动力源，更加有利于回收和维修的工作，增强了环保性。

三、运营模式

1.整车充电模式

目前有很大一部分国家都在研究电动汽车充电站的整车充电模式。这种模式将电动汽车的电池和车辆视为了一个整体，生产成本较低、容量较大，充电较快、寿命较长的电池产品是它规模化发展的关键，很好的满足了人们的便捷性要求。这种模式共有两种类型，一种是常规充电，一种是快速充电。常规充电就是在蓄电池放电终止后进行充电，它的充电时间一般为五到八个小时，较长的能够达到十至二十个小时。虽然这种充电方式的时间较长，但充电器安装成本较低。

这种充电方式比较适合市内环卫车、企业商务车和私家车等车辆。快速充电则是在电动汽车停车的二十分钟到两个小时内，给其提供短时的充电服务，这种方式可以大容量的充电和放电，便于人们的使用。这种充电方式适用于出租车和公交车等车辆[3]。而整个整车充电模式的运营需要政府部门、电动汽车制造商、电池生产商和能源供给企业、建站企业等部门的参与。首先需要能源供给企业支付一定的建站费用给建站企业来进行充电站的建设，完成充电站的建设之后，能源供给企业和充电站会在用户来充电站对电动汽车充电时收取一定的费用来实现自身的盈利。刷卡是整车充电管理和缴费的主要形式，能源供给企业会给用户提供统一的IC卡，电动汽车用户只需要使用能源供给企业提供的IC卡就可以进行汽车的充电缴费了。目前为止电动汽车的充电电价还没有统一的规定，一般按照其地区的商业用电其他类型进行费用收取。

2.更换电池模式

更换电池模式没有将电池和车辆视为一个整体考虑，而是将它们分开进行考虑。这种模式的主要思路是用户只需要购买汽车，电池的购买、充电和更换、管理等可以让专门的电池租赁公司负责，这样就可以为用户的能源供给提供方便。利用各个电池更换站集中对标准化的电池进行充电是它主要的运营模式，在用户需要能源供给时可以立即更换充好的电池，给用户的使用提供了很大便利。电池的更换、租赁和维护回收都在它的具体运营过程内。在电池的租赁方面，需要能源供给企业进行电池的购买，然后向建站企业支付一定的建站费用用于电池更换站的建设，电动汽车用户在完成汽车的购买之后可以前往电池更换站，首先办理相关的电池租赁手续，再支付一定的租金就可以直接使用电动汽车了。租赁手续和租金的具体数额由相关部门协商决定。在电池的使用过程中难免会有容量不均衡的现象出现，所以充电站建设中需要设置检测电池容量的设备，还有充放电维护的设备，一旦发现个别电动汽车的动力电池容量有了明显下降，就需要利用设备进行容量检测，对容量落后的电池进行多次充放电操作，使电池内的活性物质激活，从而有效的恢复电池容量。在电池的回收方面，电池租赁也有较大的好处，可以通过电池租赁的方式对电池进行再回收，不仅可以对废弃电池进行专业的处理，还可以使运营成本有效的降低，从而使系统综合成本得到下降。

结束语：

电动汽车作为一种绿色、无污染的新型动力设备，在未来有非常大的发展空间，但是由于其具有续航能力差等方面的缺点，电动汽车要想在市场上被顺利地推广开来，其中一个关键的因素就是快速充电站的布置。

参考文献：

1.刘鸿杰：《电动汽车充电站建设与运营的模式研究》.2016(07)

2.周伟：《电动汽车单相智能无损化充电系统研究》.2014(08)

3.王萌：《换电模式下电动汽车电池配送网络及其调度算法研究》.2015(17)

4.赵宇：《电动汽车充电服务的商业模式浅析》.2011(10)