关于电动汽车充电站建设选型及布局规则的研究与思考

胡建林

浙江越牛科技有限公司 浙江 绍兴 312000

摘要：文章简述汽车充电站的智能化系统构成与应用流程，并分析现有的充电桩类型及其适用环境，进一步探讨充电桩的安装条件，重点分析通信问题，基于此，讨论充电站的布局规则。

关键词：电动汽车；充电桩；布局规则

引言：新能源是现代汽车探索的主要方向，既利于减少人类活动对环境的破坏，又弱化车辆对传统燃料资源的依赖。电动汽车属于该行业新能源发展的主要方向。在电动汽车的使用量不断增多中，相应的充电设施也需与之相配。

1智能电动汽车充电站建设方案

1.1系统组成

智能化的汽车充电桩系统，和常规的充电站有较大的差异，主要是支持在线操作。基于其该项特点，系统的基本构成应当包括：云平台，负责数据处理及储存；充电桩，布设于充电站，负责连接汽车，提供电能；移动支付，如果支付现金，不仅降低充电的效率，还形成诸多不便，通过移动支付，可比较便捷地保留消费记录，并提升充电站使用的体验感；公众号，需要使用充电站的居民，可通过公众号了解到所需的相关资料，以满足目前在信息沟通上的要求；显示系统，也就是常规的信息输出渠道，向用户提供充电消费的有关记录。

1.2应用流程

用户在完成扫码支付后，系统会直接生成订单，把数据传送至云平台，后者则会保存用户的订单信息，经过订单数据处理后，自动把订单分配到相应的充电桩，启动充电动作。在充电过程中，充电桩会定时向系统发送当前的充电情况，时间间隔为60秒。在充电桩上配备的显示系统，动态更新充电的状态。而且根据订单的基本信息，在达到完成订单所示的电量标准或者在充满后，充电桩会直接停止充电动作，并把完成充电的信息上传至控制平台，同时，显示系统也会输出完成充电的提醒。此时，整个充电的过程结束。

2智能电动汽车充电站产品种类

2.1直流充电桩

此类充电桩主要负责快充订单，功率能超过30千瓦，其充电中的电压值高达380V；电流在50A左右。根据当前的市场情况来看，直流充电桩的建设造价较多，由于其充电速率高，正常电动车辆仅需一到两个小时便能完全充满，对汽车电池的损耗程度较为严重。一般在企业、单位附近安装。

2.2交流充电桩

该种充电桩用于汽车慢充，功率相较直流充电桩极低，不足7千瓦。其充电时的电压值是220V；电流约为25A。结合现有充电站的建设状况来说，市场投资造价较少，但普通的电动汽车要充满，需等待五到十个小时，而由于充电速率低，使得对车载电池的损耗程度较弱。交流充电桩一般安装在居民小区，以供住宅用户充电。

2.3超级充电站

目前，此种充电站的工作效率极高，工作电压值和直流充电桩相同，但其电流却达到192A。车载电池容量为85kWh的车辆，静等2/3小时，便能完成充进80%的电量。如今，一般用在加油站以及服务区。

2.4交直流充电桩

交直流充电桩是当前应用最为灵活、最具智能化的类型。其支持直流与交流两种充电形式，具体会根据充电订单的数量，调整充电方式。在充电订单的数量较多的时间段，会采取更为迅速的直流充电；而订单数量较少的夜间，便调整成交流充电。结合此类型充电桩的使用特点，通常在酒店及写字楼附近安装^[1]。

3智能电动汽车充电站安装条件

3.1基础条件

智能充电桩需借助电网配用电侧，安装位置污染完全避免被供电线路干扰。另外，在自动化的要求下，需要实现在线通信的有效覆盖。选择充电桩安装位置时，建设方在确定早期安装投资以及后期运维费用金额合理的前提下，还要重视电网容量的问题，以此保障充电的稳定性。

3.2通信条件

在充电桩的通信条件选择上，需要满足几项要求：首先，通信过程需有极高的可靠性，智能系统设备即使在条件较差、有电磁及噪声干扰的环境中，也能维持基本通信。其次，建设造价，基于可靠性的标准，要综合衡量早期建设成本与后期运维投入。再次，双向互动，既要能支持动态上传形成的用户及订单数据，又应保障平台对充电桩下达指令的通畅性。最后，维系同时开展大量订单的信息传达效率。在城市长期建设推动以及电动汽车保有量增加中，终端订单会随之增多，而且由主站至子站，以及子站与终端之间，需要进行多业务的通信，并在传输效率上的标准，也会逐渐提高。另外，还要强调通信过程的灵活度以及可扩展的问题，在国内的部分省市，充电桩分布较多，使得控制点数量多且分散，要设置适宜的通信协议，同时强调IP业务，注重装载与调试、使用、运维的便捷性。

目前，汽车充电桩在通信设计上，也要结合配电网自动化的问题，已有的通信模式包括：一是有线，如有线的以太网、CAN总线。前者的应用优势为可靠性强以及容量大，但涉及到布线问题，建设投资大，缺乏灵活度与可扩展度。后者同样具有较高的可靠性，而且系统设计难度低。其的不足体现在布网、成本、容量等方面。二是无线，一般通过移动数据实现基本通信，但会额外增添一项数据网络的费用，在充电站的建设规模不断扩大中，此项费用会随之上涨，而且通信的稳定性都会被运营商约束，容易形成风险。另外，设置宽带，在出现数量较多的装置，需要接入时，会影响传输的效率。此外，无线通信还有光载技术，可用性较高。

4电动汽车充电站建设的布局规则

充电站建设的布局一般要注意外因及内因。其中，前者涉及到地理条件、政策等；后者则涉及到经济、居民出行习惯、交通情况等。在充电站布局上，通常会根据外因，确定最终的建设区域。

4.1考虑充电需求

在建设充电站时，首先要注意的布局规则是要符合当地的充电需要。按照上文提到的可用充电桩类型，应当结合充电桩的使用情况以及安装条件，再考虑充电时长与功率等方面的因素，保障在满足居民汽车充电要求与便利性的基础上，分析安装建设的难度与造价等，最终选定施工地址。另外，要注重建设区域的环境因素，强调后续的运营维护，不可建设在高温以及易燃易爆等危险环境的附近。并且为确保充电过程的稳定性，应当注意电网连接的问题，保障充电质量。

4.2保障供需平衡

在城市充电站的建设中，不能一味的随意建设，还要秉承供需平衡的原则，以免产生资源浪费。为此，充电桩应建设在需求更大的区域，注意设施分布的合理性，调整各划定建设位置的需求情况与充电使用习惯。简单来说，在城市中心附近，车流量较大，应当配备较多的充电桩，可选择直流或者交直流的充电桩，提升充电站的可用性。

4.3确保因地制宜

建设充电站，要追求资源应用的最大化，发挥出城市设施的基本作用。例如，和已有的公共建筑、交通道路等结合起来，包括公交站、机场、停车场等。并注意为使用群体提供便利的条件，比如在大型商场以及住宅附近的停车区域等，车流量较大，也是比较不错的建设选择。另外，还应考虑城市建设规划的问题，选择合适的建设位置，以保障土地资源的使用率以及便民性^[2]。

结论：电动汽车的成长和充电桩建设有紧密的联系，应当在建设期间，做好前期调研，掌握本地电动汽车的使用情况，以保证充电桩配置的合理性，保障资源的应用率。根据区域与充电服务上的要求，设计充电桩的分布比例。

参考文献：

[1]赵雄峰,丁福军,任永财.电动汽车充电桩运营模式构建研究[J].科学咨询,2021(23):83-84.

[2]黄瑜珈,李聪,戴梓源,等.浅析新能源电动汽车充电桩的选址研究[J].时代汽车,2021(11):122-123.

作者简介：姓名：胡建林（1974.12）；性别：男，民族：汉，籍贯：浙江省绍兴人，学历：本科；现有职称：中级工程师、中级经济师；研究方向：系统集成。