新能源汽车快速充电系统的设计

新能源汽车快速充电系统的设计

周虎盟

安徽江淮汽车集团股份有限公司安徽合肥230000

摘要：快速充电系统的设计在新能源汽车发展过程中具有非常重要的作用，因此，设计时要对新能源汽车的发展情况进行分析，对未来的发展市场进行预测，科学合理的构建配套充电设施，为新能源汽车的发展奠定基础。本文基于此，将对新能源汽车快速充电系统的设计进行分析及探讨。

关键词：电动汽车；智能充电；充电桩

电动汽车产业是新能源汽车发展中的一种朝阳产业。伴随着电动汽车的高速发展，一个隐含着的电池产业链也将发展起来，这些发展都与快速充电有莫大联系。因此，必须要先解决好充电这个难题，对此，对新能源汽车快速充电系统的设计进行研究具有重要的现实意义。

1新能源汽车发展的现状

如今，我国的新能源汽车在国家的倡导下使用率越来越大，以下是新能源汽车的发展景象：第一，在我国，鉴于传统的能源面临逐渐短缺的问题，石油等传统能源供给呈现出供不应求的景象，并且国家和社会也越来越注重对环境的保护，为新能源汽车的发展提供了良好的环境，新能源汽车逐渐的出现在大众的视野当中，在汽车交易行业当中逐渐发展起来成为新型的代步工具。第二，我国虽然对汽车的需求量很大，但是外资及合资品牌占据半壁江山，自主品牌及技术仍面临着很大的问题，处于比较落后的阶段，与外资品牌还有很大差距。第三，在我国的发展中，电池，电机和电力控制的技术逐渐的展现出其优秀的技术来，这就为新能源汽车的出现及使用提供了动力因素。然而，在新能源汽车使用的过程中仍然存在一些问题，特别是在新能源汽车快速充电及充电设计的建设方面存在一些的问题需要相关的技术人员去解决。

2系统设计

现阶段电动汽车的电力补充方式主要包括3种，第一种为220V交流慢充充电方式，第二种为直流快速充电方式，第三种为电池快换充电方式，以220V交流慢充充电方式为例，该种充电方式又被称之为家庭式充电与充电桩充电的有机结合。所谓家庭式充电主要是指充分利用家用供电插座所进行的充电，电动汽车运用该种方式充电通常要充3-6小时，该种充电方式能够利用电力低谷时段进行充电，从而进一步降低为电动汽车充电的成本。当然这种方式并不是适用于所有的电动车的，其主要应用的电瓶车大多为那种电池容量比较小的乘用电动车，应用该种方式既可以延长电动车电池的使用寿命，还可以减少充电设备的数量。但是其还存在一定的缺点就是我们难以对其所应用的电量进行统计。

充电桩充电是通过利用220V/30A供电能力的充电桩进行充电的一种充电方式。该种充电方式所应用的时间与电动汽车220V交流慢充的充电方式相同，它可以有效应用于乘用电动车进行充电，并且要比220V交流慢充的充电方式更为灵活，且能够实现对其所用电量科学计量。但是值得注意的是，利用该种充电方式就必须为其增加充电设施，并在此基础上，增加专用充电场以此来完成对电动车的充电任务。

与其他两种充电方式不同，快速充电这种充电方式主要适用于大型商务车等里程大于电池续驶里程的车辆。它能够实现在短时期内为电动车电源充满电，但是其对电池的影响往往是非常大的，其不利于电池使用寿命的延长。通常情下，下我们是在服务站进行电池快换的，车上的电池在卸下来之后，就必须马上换上充满电的电池，只有这样做，才可以实现车辆的快速行驶。车上的电池在卸下之后就应当立刻充电，并为下一组到来的大型车辆提供电源，以这种方式我们可以确保大型车辆的有效行使。总的来说该种充电方式充电时间非常短，能够实现规模化充电，并有效地降低了生产成本，对电池的维护也是非常方便及时的，能够保障车辆在运行过程中的及时充电。该种充电方式也存在一些问题，例如，必须建设大型换电站，需要投入大量的人力物力资本，电池库存管理与其它类型相比相对比较复杂，如果在充电的过程中我们发现电池存在损坏的现象，我们则难以将责任落实到人。

总的来说上述3种电池充电方式各有各的优点，也都存在一定的缺点，但究竟用哪种能源充电模式来实现电动车的有效运行，我们应当从实际出发，并以市场需求为导向。

3新能源汽车快速充电系统的设计

3.1充电站配电系统

对于快速充电站的配电系统建设主要有两个方面，一个是保护系统一个是测控系统。这两个系统能够充分地对充电站进行保护及监督工作。在充电站开启后台的工作后，可以对新能源汽车进行数据的置换，保证新能源汽车有一个安全的充电环境。除此之外，配电系统还能有效的对充电配电系统进行监控，最大程度的减小人力的消耗，自主的完成升级环节，提升工作的效率。

3.2充电站控制系统

充电站控制系统的设计应该从以下几点入手：（1）确保充电站控制系统的唯一性，也就是说，在特定的时间中，一名操作人员只可以控制一个充电对象，有利于充分发挥充电站控制系统的根本作用；（2）对机械设备进行良好的保护，并利用云台来进行相关设备的控制，在一定程度上发挥出机械设备的定制功能；（3）实现摄像机多角度、多方面的调整，保证操作人员可以从各个方位对计算机进行控制。

3.3充电站计费系统的设计

充电站计费系统的设计应当包括两个部分，一是计费部分，二是计量部分，其中计费部分主要是以计费工作站为基础，并在此基础上同服务器结合在一起。计量系统则主要由关口电表以及充电计量管理机等构成。一般情况下，我们通过以太网以及计费工作站工作人员的工作时时进行数据交换，从而确保科学的计算总的充电量，并将信息存入到相应的数据库服务器上，从而有效确保上级系统能够全面的获得相关信息，实现数据的有效沟通。

3.4充电站交流电桩

充电站交流电桩之所以能成为新能源汽车的充电能源，主要是因为这一充电系统在保证正常的充电行为的同时占用的体积最小，并且操作简便，安装容易。因此，在一些新能源汽车需要充电的时候能够随时的在一些安装电桩的汽车充电站，停车场达成最快的能源补给，保证新能源汽车正常的运行及使用。但是在充电的时候要注意的是充电的交流电桩能够正常的发挥以下的作用；第一，交流电桩如果出现欠压、过流、过压、以及漏电等问题有相应的保护措施及预防的方法；第二，在充电时，能够确保充电桩正常的使用要有指示灯和触摸的屏幕以便电桩的使用者及时的了解充电的相关的信息；第三，为了能够使交流电量更好的统计，相关的人员要在充电的交流电桩上安装多功能的交流表。

3.5充电站直流电机

在充电站直流电机中，主要包含了以下几方面的内容，分别为功率单元、控制单元、电气接口以及通信接口等，在上述内容的融合下能够实现新能源汽车的快速充电。一般情况下，直流电机的电压和输出电流都比较大，能够实现各类新能源汽车快速充电。在进行直流电机的设计时，可以按照实际情况选择电机类型，从而提高电机的输出功率，完成新能源汽车的快速充电。

综上所述，新能源汽车充电系统设计对新能源汽车推广发展起着十分重要的作用，为此，在新的历史背景下，需要相关人员严格按照市场发展情况和制度规定管理、把控、监督新能源汽车充电设施建设，为新能源汽车发展提供相应充电设施、快速充电系统的支持，从而为我国新能源汽车长远、可持续发展提供更多支持。

参考文献：

[1]张伟，姚朝华，曾祥兵，朱红，方玖燊.电动汽车快充策略设计的影响因素研究[J].通信电源技术，2018年3期

[2]李录明.新能源汽车充电设施建设及快速充电系统研究[J].时代汽车，2017年9期