第38卷2010年4月云 南 电 力 技 术Y U N N A NE L E C T R I CP O W E R V o l .38N o .2
A p r .2010
收稿日期:2010-02-22
国内外电动汽车发展现状及充电技术研究
崔玉峰 杨 晴 张林山 王 骏
(云南电力试验研究院(集团)有限公司电力研究院,云南 昆明 650217)
摘要:对国内外电动汽车、电动汽车充电系统技术、充电站建设及布局等方面发展现状进行了研究,并
对电动汽车充电需求进行了分析。关键词:电动汽车 充电站中图分类号:T M 0 文献标识码:B 文章编号:1006-7345(2010)02-0009-04
1 前言
电动汽车以电代油,能够实现“零排放”,噪音低,是解决能源和环境问题的重要手段。随着石油资源的紧张和电池技术的发展,电动汽车在性能和经济性方面已经接近甚至优于传统燃油汽车,并开始在世界范围内逐渐推广应用。以电动汽车为代表的新一代节能与环保汽车是汽车工业发展的必然趋势已经成为普遍共识。充电系统为电动汽车运行提供能量补给,是电动汽车的重要基础支撑系统,也是电动汽车商业化、产业化过程中的重要环节。在充电系统中,充电站的建设需要根据电动汽车的充电需求,结合电动汽车充电模式进行相应的规划和设计。以下主要从国内外电动汽车发展现状及未来趋势、电动汽车充电系统技术、电动汽车需求分析,以及电能外部接入和配套设施资金投入方面对充电站的建设做了初步研究,为云南电网进行充电站建设研究提供技术参考。
2 电动汽车发展现状及趋势
2.1 国内外电动汽车发展现状
电动汽车从动力技术上来讲主要包括混合动力汽车、燃料电池汽车和纯电动汽车。近年来,随着环境污染和能源危机的加剧,世界各国电动汽车的研发方兴未艾。在电动汽车研发布局中,出现了纯电动车和燃料电池车、混合动力车“三驾马车”并行齐驱的局面,电动汽车正在朝产业化方向一步步迈进。2.1.1 国外电动汽车发展现状
美国政府至今已出资数百亿美元支持汽车厂商和相关厂商进行电动汽车技术的开发研究。美国三大汽车公司1991年联合成立了美国先进电池联合体,投入了4.5亿美元,其中政府拨款2.25亿美元,共同开发镍镉、镍氢、锌空气电池、燃科电池等各种高性能蓄电池。日、法、德等国各大公司也投入巨资研究开发高性能电池。2.1.2 国内电动汽车发展现状
我国电动汽车的研发与国外在技术水平与产业化方面差距较小。“十五”期间,在国家863计划电动汽车重大专项连续两期的滚动支持下,我国在纯电动汽车的核心部件研发、总成集成以及整车系统设计上实现了技术创新和跨越。自主研发的55辆纯电动铿电池汽车、25辆混合动力客车、75辆混合动力轿车、20辆燃料电池轿车,以及41辆纯电动场地车等各种新能源汽车。
中国汽车产业调整和振兴规划正式发布,规划中称,将实施新能源汽车战略。规划中称,推动纯电动汽车、充电式混合动力汽车及其关键零部件的产业化。掌握新能源汽车的专用发动机和动力模块(电机、电池及管理系统等)的优化设计技术、规模生产工艺和成本控制技术。建立动力模块生产体系,形成10亿安时(A h )车用高性能单体动力电池生产能力。发展普通型混合动力汽车和新燃料汽车专用部件。另外,启动国家节能和新能源汽车示范工程,由中央财政安排资金给予补贴,支持大中城市示范推广混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车等节能和新能源汽车。2.2 我国电动汽车发展所存在问题
1)制约电动汽车发展的技术瓶颈尚待突破;
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2)电动汽车的价格过高阻碍了电动汽车的普及和产业化;
3)我国发展电动汽车的配套设施不够完善。
2.3 电动汽车发展趋势
与其它两种新能源车相比,纯电动车无论是在技术还是企业参与度上都更有优势,其零排放、零污染的环保优势和相对其他新能源车而言的价格优势也更容易被公众认可。这主要是因为,我国在电动汽车关键技术的电池、电机发展基础好,在纯电动汽车方面的研发实力亦不亚于日韩,我国的小功率锂离子电池早已经产业化,形成了上下游结合的完整产业链,电池产品超过世界市场的三分之一,锂离子动力电池技术已经达到国际先进水平,产业化条件也基本成熟,我国的高功率型动力蓄电池发展也很迅速,与国外相比有很大价格优势。
此外,我国是永磁同步电机中永磁材料—稀土资源的大国,稀土储量世界第一将有利于未来降低电动汽车的制造成本。混合动力电动车是我国目前可以小批量生产、替代燃油汽车、减少废气排放的较现实的电动车。混合动力电动车的发展也依赖于动力电池的发展,在未来10年,混合式电动车在其特定市场范围内的商业化生产将持续增长,增长速度取决于价格因素。
总之,从长远发展趋势来看,我国混合动力电动车将有长远的市场前景,不过,纯电动汽车和燃料电池汽车在产业化上的优势可能会更大。混合动力汽车在目前的高油价时期虽然具有更好的燃油经济性,并且能满足高排放标准的要求,但是由于其只是对现有汽车技术的相对改进,所以只能作为一种过渡路线。而纯电动汽车和氢燃料电池汽车在使用过程中能够实现零排放,并完全摆脱了对石油资源的依赖,将成为我国电动汽车发展的最终目标。
3 充电系统技术研究现状
电动汽车的发展包括电动汽车以及能源供给系统的研究和开发,其中能源供给系统是指充电基础设施,供电、充电和电池系统及能源供给模式。电动汽车充电技术作为一个新的科技领域,世界各国都置身于充电技术的研究,并拟制作充电技术标准,为未来企业发展占据先机。
3.1 充电系统标准发展
因为目前电动汽车充电站建设的规模小、数量少,所以电动汽车充电站相关技术大部分还处在实际应用的初级阶段。国际上电动汽车充电系统的标准主要是I E C发布的I E C61851:2001,该标准包括三个部分,分别为:一般要求(p a r t l)、电动车辆与交流/直流电源的连接要求(p a r t2-1)、电动车辆与交流/直流充电站(p a r t2-2)。
我国根据国内电动汽车的发展状况,于2001年制定了3个标准,这3个国家标准分别等同(或等效)采用了I E C61851的3个部分。近年来,电动汽车以及电力技术的快速发展,这些标准己不能完全满足当前的发展需求,而且这些标准中缺乏通信协议、监控系统等方面的内容。目前国家电网公司为了规范内部电动汽车的应用,已经颁布了6项与电动汽车充电站相关的企业标准。
目前供电、充电和电池系统应用集成技术和相关标准及规范研究的缺乏,仍然是电动汽车推广应用的主要薄弱环节,给电动汽车下一步的发展和充电设施的统一规划带来了很大的困难。能够保证大规模充电站正常运营的充电站监控系统尚无成熟产品,充电站监控系统和充电机间的通信协议和通信接口尚无统一的标准可以遵循,各充电站之间也无信息联系。
3.2 电动汽车常用充电模式
根据电动汽车动力电池组的技术和使用特性,电动汽车的充电模式存在一定的差别。对于充电方案的选择,现今普遍存在常规充电、快速充电和电池组快速更换系统三种模式。
3.2.1 常规充电
1)概念:蓄电池在放电终止后,应立即充电(在特殊情况下也不应超过24h),充电电流相当低,大小约为15A,这种充电叫做常规充电(普通充电)。常规蓄电池的充电方法都采用小电流的恒压或恒流充电,一般充电时间为5-8小时,甚至长达10至20多个小时。
2)优缺点:因为所用功率和电流的额定值并不关键,因此充电器和安装成本比较低;可充分利用电力低谷时段进行充电,降低充电成本;可提高充电效率和延长电池的使用寿命。常规充电模式的主要缺点为充电时间过长,有紧急运行需求时难以满足。
3.2.2 快速充电
1)概念:常规蓄电池的充电方法一般时间较长,给实际使用带来许多不便。快速充电电池的出现,为纯电动汽车的商业化提供了技术支持。
快速充电又称应急充电,是以较大电流短时
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间在电动汽车停车的20分钟至2小时内,为其提供短时充电服务,一般充电电流为150～400A 。
2)优缺点:充电时间短;充电电池寿命长(可充电2000次以上);没有记忆性,可以大容量充电及放电,在几分钟内就可充70%～80%的电;由于充电在短时间内(约为10-15分钟)就能使电池储电量达到80%-90%,与加油时间相仿,因此,建设相应充电站时可不配备大面积停车场。但是,相对常规充电模式,快速充电也存在一定的缺点:充电器充电效率较低,且相应的工作和安装成本较高;由于采用快速充电,充电电流大,这就对充电技术方法以及充电的安全性提出了更高的要求,同时计量收费设计也需特别考虑。3.2.3 机械充电
1)概念:即电池组快速更换系统。通过直接更换电动汽车的电池组来达到为其充电的目的。由于电池组重量较大,更换电池的专业化要求较强,需配备专业人员借助专业机械来快速完成电池的更换、充电和维护。
2)优缺点:电动汽车用户可租用充满电的蓄电池,更换已经耗尽的蓄电池,有利于提高车辆使用效率,也提高了用户使用的方便性和快捷性;对更换下来的蓄电池可以利用低谷时段进行充电,降低了充电成本,提高了车辆运行经济性;解决了充电时间乃至蓄存电荷量、电池质量、续驶里程长及价格等难题;可以及时发现电池组中单电池的问题,进行维修工作,对于电池的维护工作将具有积极意义,电池组放电深度的降低也将有利于提高电池的寿命。3.3 充电计费方式
目前国内充电站充电计费方式均以I C 卡计费为主。3.3.1 计费系统的硬件配置
国内计费系统的硬件配置主要包括彩色触摸屏,I C 卡读写装置,票据打印机,C A N 总线通信接口等。3.3.2
充电操作及计费系统的系统流程
图3-1 I C 卡计费系统流程图
3.4 电动汽车充电站谐波污染抑制
目前,我国生产充电机技术水平较高厂家,
技术指标均能达到较高要求。
3.4.1 充电机应达到的功率因素及谐波电流控制值
1)功率因素大于90%。
2)按照G B /T-14549-1993采用专用线路供电的充电站向公用电网注入的谐波电流分量(方均根值)不应超过标准的规定值.
当公共连接点处的最小短路容量不同于基准短路容量时的换算方法为:
I h =S k 1/S k 2×I h p 式中:S k 1—公共连接点的最小短路容量,单位M V ·A ;S k 2—基准短路容量,单位M V ·A ;I h p —基准第h 次谐波电流允许值,单位A ;I h —实际容量下第h 次谐波电流允许值,单位A 。
在公共连接点处第i 个用户的第h 次谐波电流允许值I h i 按下式计算
I h i =I h (S i /S t )1/α式中:I h —第h 次谐波的电流允许值;
S i —第i 个用户的用电协议容量,单位M V ·A ;
S t —公共连接点的供电设备容量,单位M V ·A ;
α—相位叠加系数,见表1.
表1 相位叠加系数
谐波次数357911>13相位叠加系数α
1.1
1.2
1.4
1.8
1.9
2
3.4.2 充电机的功率因素及谐波电流控制值
电动汽车充电机为模块化设计,单个充电模块的输出功率为5k W。5k W 以上的充电机采用2个或以上的充电模块并联工作,满足整机输出功率需求。S D V 33015充电模块输入采用有源功率因数校正电路,其电气原理如下图所示,因此整机功率因素大于90%,总谐波畸变小于30%,符合电力系统对功率因素及谐波电流控制的要求。3.5 充电站监控系统
电动汽车充电站是保障电动汽车正常使用的能源基础服务设施,电动汽车充电站监控系统作为充电站站内设备的集中监控系统,研究开发电动汽车充电站监控系统非常有必要。目前国内开发的充电站监控系统基本具备以下几大功能。3.5.1 充电监控功能
1)对充电桩的监控:监视充电桩的交流输出
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接口的状态,如电流、电压、开关状态、保护状态等;采集与充电桩相连接的电动汽车的基本信息;控制充电桩交流输出接口的开断。
2)对充电机的监控:充电机作为被监控对象,上送给监控系统主要包含两类数据,充电机状态信息;电池状态信息。
3.5.2 配电监控功能
实现对电动汽车充电站配电设备的监控,方便统一管理和数据共享。可实现对整站的总功率、总电流、总电量、功率因数、主变状态、开关状态、无功补偿及谐波治理设备的监视和控制。3.5.3 电池维护监控功能
在大型综合充电站中,当电池使用了一段时间之后,由于电池包中的电池模块可能存在一致性的问题,需要通过专门的电池维护设备对电池进行维护、评估,来决定是否对电池进行重新配组。
3.5.4 快速更换设备监控功能
在具备电池快速更换设备的充电站中,充电站监控系统可采集快速更换设备当前轨道位置、设备状态等信息,可通过充电站监控系统对电池快速更换设备下发具体电池更换命令:让快速更换设备在指定轨道位置更换电池架上指定位置的电池包。
4 电动汽车充电需求分析
4.1 电动汽车充电量的总体需求
电动汽车充电量与电动汽车保有量及车辆的日均行驶历程、单位里程能耗水平等相关。以上海市为例,根据有关资料分析显示,到2020年电动汽车市场预计达到7万多辆,日电量总消费达到1840万k W h。
4.2 电动汽车运行模式
在不同的运行模式下,电动汽车对其续驶能力和充电时间要求也不同,直接影响充电站的建设方式和功率需求。以后电动汽车运行模式主要有三种:公交运行模式;出租车运行模式;公务车或社会车辆运行模式。
4.3 动力电池特性
不同种类动力电池具有不同的充电特性,最佳充电率在0.2～2.0C之间变化。电池系统额定电压相同的情况下,最高充电电压由于电池种类、结构型式上的区别也体现出一定的差别。对于不同种类的电池,充电方法及充电控制策略也不同,应根据其电池特性不同采用不同的充电方法。
4.4 充电时间
不同运行模式的电动汽车对充电时间提出了不同的要求,而充电时间的不同需要不同的充电方式来满足。在电动汽车对充电时间要求不高的情况下,可在停运时间利用电力低谷进行常规充电,延长车辆的续驶里程;在充电时间较为紧迫的情况下,需要采用快速充电或电池组快速更换及时实现电能补充。
4.5 充电场所及其他环境条件
动力电池充放电工作效率受充电场所及其他环境条件的影响,尤其是受环境温度的影响。在常温下,电池充电接受能力较强,随着环境温度的降低,其充电接受能力逐渐降低。因此,随环境温度降低,充电站功率需求将增加。因而,建设充电站时应尽可能保证其环境不受人为温度条件的影响。
5 结束语
以上对国内外电动汽车及其充电系统的发展现状作了研究,对电动汽车充电系统建设的影响因素进行了初步分析,总结出电动汽车充电技术发展的几大趋势,然后分析了常规充电、快速充电、机械充电这三种主要充电模式各自的优点、缺点以及适用范围。最后,根据充电站的类型、规模等各方面综合规划,给出了几种可供选择的电能外部接入方式。
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电动汽车电池发展现状及前景 摘要：随着世界能源短缺，全球环保意识的增强，电动汽车正在成为世界潮流。电动汽车目前发展最大的制约来源于其能量存储设备——电池。本文介绍了目前电动汽车用电池的特点及发展现状，当前研究开发的电动汽车动力电池主要包括燃料电池、化学蓄电池（铅酸电池、镍金属电池、锂电池等）、超级电容和太阳能电池，并对文中所述的四种电池的发展前景进行了分析总结。 关键词：电动汽车电池；燃料电池；化学蓄电池；超级电容；太阳能电池 0.引言 电池是电动汽车的动力源泉,也是一直制约电动汽车发展的关键因素。电动汽车用电池的主要性能指标是比能量、能量密度、比功率、循环寿命和成本等。要使电动汽车能与燃油汽车相竞争，关键就是要开发出比能量高、比功率大、使用寿命长的高效电池。因为电动汽车与燃油汽车相比的三个主要制约因数：成本高、续驶里程短和充电时间长,都与能量存储技术没有突破性进展直接相关。目前各国都在加紧研究各类先进的能量存储技术，开发各种高比能量、高比功率、长循环使用寿命、价格低廉的动力电池，此外，还要具有良好的工作环境温度、自放电性、使用安全性和无污染等。当前研究开发的电动汽车动力电池主要包括燃料电池、化学蓄电池（先进铅酸电池、镍金属电池、锂电池等）、超级电容和太阳能电池。下面分别将对各类电池的发展现状及前景进行介绍。 1．燃料电池 1.1概述 燃料电池是一种使用燃料进行化学反应产生电能的装置，所用燃料包括纯氢气、甲醇、乙醇、天然气以及现在运用最广泛的汽油。按电解质的种类不同，燃料电池可分为碱性燃料电池、磷酸燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固体氧化物燃料电池、质子交换膜燃料电池等。在燃料电池中，磷酸燃料电池、质子交换膜燃料电池可以冷起动和快起动，可以作为移动电源，满足特殊情况的使用要求，更加具有竞争力。最常见是以氢气为燃料的质子交换膜燃料电池，由于燃料价格便宜，无化学危险，对环境无污染，发电后产生纯水和热，这是目前其它所有动力来源无法做到的。它以纯氢为燃料，以空气为氧化剂，不经历热机过程，不受热力循环限制，因此能量的转换效率高，是普通内燃机热效率的2～3倍。 1.2特点 燃料电池以其高效、洁净、兼容可再生能源技术等特点，噪音低、启动迅速、比功率大
电动汽车充电技术国内外研究现况及发展趋势 班级： 姓名： 学号：
摘要：对国内外电动汽车、电动汽车充电技术及规划布局等方面现状进行了研究，并对电动汽车充电需求进行了分析。介绍了国内外电动汽车充电设施的发展状况，对未来我国电动汽车发展前景进行了初步研究，提出积极推动电动汽车充电设施建设应是电网企业义不容辞的责任以及未来发展机遇。 关键词：电动汽车充电技术研究现状发展趋势 1.前言 电动汽车是全部或部分由电能驱动电机作为动力系统的汽车，按照目前技术的发展方向或者车辆驱动原理，可划分为纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池电动汽车三种类型。近年来，我国电动汽车行业取得了快速发展，攻克了一系列关键技术难题，在部分领域已实现了与日美欧等国同步发展。目前我国发展电动汽车已具有消费市场规模大、制造成本低、技术取得局部突破、资源保障能力强的四大优势。在技术突破和政策扶持的双重刺激下，我国电动汽车已处于市场引爆的临界点，预计未来两年电动汽车的市场规模和生产规模将迅速扩大，电动汽车将进入快速成长期。电动汽车充电设施是电动汽车产业链的重要组成部分，在电动汽车产业发展的同时还应该充分考虑充电设施的发展。 1 电动汽车充电的基本方式 目前常用的电动汽车充电方式有慢充、快充和快换三种： (1) 慢充方式。慢充一般以较小交流电流进行充电，充电时间通常为6～10 h，慢充方式一般利用晚间进行充电，充电时可以采用晚间低谷电价，有利于降低充电成本，但是难以满足使用者紧急或者长距离行驶需求。慢充一般采用单相220V/16A 交流电源，通过车载充电器对电动汽车进行充电，车载充电器可采用国标三口插座，基本不存在接口标准的问题。电动汽车慢充一般通过充电桩进行。 (2) 快充方式。快充又称应急充电，以较大直流电流在20 min 至1 h 内，为电动汽车提供短时充电服务，快充方式可以解决续航里程不足时电能补给问题，但是对电池寿命有影响，因电流较大，对技术、安全性要求也较高。快充的特点是高电压、大电流，充电时间短（约1 h）。目前，这种充电方式的充电插口的针脚定义、电压、电流值、控制协议等均没有国家标准，也没有国际标准，已投入使用的充电机和电动车电池充电插口均由各生产厂家自定，世界各国都在积极争夺标准的制订权，各大电动汽车厂家也纷纷抢先投放产品，抢占市场、提高占有率，试图使多数充电站不得不采用其充电设备，从而成为事实标准。快充方式主要在充电站中进行。 (3) 快换方式。快换则是通过直接更换车载电池的方式补充电能，换电时间与燃油汽车加油时间相近，大约需要5～10 min。快换方式最为便捷，但是需要电动汽车和车载电池实现标准化，而且快换过程中需要专业人员进行操作。快换可以在充电站也可在专用电池更换站完成。这种方式的优点是电动车电池不需现场充电，更换电池时间较短，但要求电池的外形、容量等参数完全统一，同时，还要求电动汽车的构造设计能满足更换电池的方便性、快捷性。 2 国外电动汽车充电设施发展状况
世界电动车发展现状 一、产能分析 电动车是目前世界上唯一能达到零排放的机动车。由于环保的要求，加之新材料和新技术的发展，电动车进入了发展高-潮。电动汽车作为绿色交通工具，将在21世纪给人类社会带来巨大的变化。顺应当前国际科技发展的大趋势，将电动汽车作为中国进入21世纪汽 车工业的切人点，不仅是实现中国汽车工业技术跨越式发展的战略抉择，同时也是实现中国汽车工业可持续发展的重要选择。目前我国电动车研究已取得阶段性成果，完成了概念车车身设计构想书及界面设计，电池方面正在组织开发镍氢电池、锂离子电池、锌空气电池、燃料电池，有望取得突破。电动汽车的标准体系已经编制完成，同时建立了有关电动 汽车的数据库。电动汽车项目的国际合作正在按计划进行。 二、市场需求状况 近年来在全球范围内掀起了一股电动汽车热，世界各汽车工业强国从资金和政策上积极支 持电动汽车的研制工作。国际国内市场需求巨大。就国内而言，未来潜在的市场很诱人。2017年北京奥运会组委会已宣布，将投入20亿元左右确保奥运会期间接送运动员所使用的汽车，奥运场地使用的特种车辆和部分公交车辆采用电动汽车，使北京成为中国使用电动汽车的示范城市。杭州已决定投入一些电动公交车试运行;2017年的上海世博会同样会 有上千辆电动汽车投入运行。 三、主要产品分析 目前电动汽车分为三种：纯电动汽车、燃料电池电动汽车和混合动力电动汽车。纯电动汽车（ev）正向小型化和专用化方向发展，燃料电池电动汽车（fcev）成为跨国汽车集团联 合攻关相互竞争的焦点。从经济角度看，混合动力电动汽车为当前市场推崇的原因有：（1）在石油资源没有枯竭以前，汽车发展仍将主要以燃油汽车为主，但其总量不会增加，汽车保有量的增加将主要依赖于混合动力电动汽车，混合动力电动汽车是未来10年汽车 的发展的主要方向。据比较乐观的估计，混合动力电动汽车将在2017年实现商品化。（2）混合动力电动汽车可以实现单用发动机难以达到的下一代超低油耗汽车的目标。（3）混合动力燃料电池电动汽车成熟、成为主流方向的技术方案将在未来10年内形成，燃料 电池电动汽车将在2017年实现商品化。 电动汽车的成本构成及影响电动汽车推广因素的分析 电动汽车目前成本仍高居不下，究其原因是：电动汽车目前尚处于研发阶段，样车和试运行阶段，根本无批量可言，这是与流水线生产燃油汽车所不能比拟的。同时目前各式电动 汽车能示范运行的，都是在原燃油汽车的底盘、车厢之基础上改装而成的，即将发动机、 油箱等系统全数拆下，然后装上电动机，电池等相关配套设备就形成电动汽车，而混合动 力是在原然油系统基础上加装一套电池、电气驱动系统，形成了油、电混合驱动系统。那
国内外电动汽车充电设施发展状况研究 时间:2011-01-14 来源:华中电力科学研究院作者:鲁莽,周小兵,张维介绍了国内外电动汽车充电设施的发展状况，对未来我国电动汽车充电的商业模式及发展前景进行了初步研究，提出积极推动电动汽车充电设施建设应是电网企业义不容辞的责任。 电动汽车是全部或部分由电能驱动电机作为动力系统的汽车，按照目前技术的发展方向或者车辆驱动原理，可划分为纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池电动汽车三种类型。近年来，我国电动汽车行业取得了快速发展，攻克了一系列关键技术难题，在部分领域已实现了与日美欧等国同步发展。目前我国发展电动汽车已具有消费市场规模大、制造成本低、技术取得局部突破、资源保障能力强的四大优势。在技术突破和政策扶持的双重刺激下，我国电动汽车已处于市场引爆的临界点，预计未来两年电动汽车的市场规模和生产规模将迅速扩大，电动汽车将进入快速成长期。电动汽车充电设施是电动汽车产业链的重要组成部分，在电动汽车产业发展的同时还应该充分考虑充电设施的发展。 1 电动汽车充电的基本方式 目前常用的电动汽车充电方式有慢充、快充和快换三种： (1) 慢充方式。慢充一般以较小交流电流进行充电，充电时间通常为6～10 h，慢充方式一般利用晚间进行充电，充电时可以采用晚间低谷电价，有利于降低充电成本，但是难以满足使用者紧急或者长距离行驶需求。慢充一般采用单相220V/16A 交流电源，通过车载充电器对电动汽车进行充电，车载充电器可采用国标三口插座，基本不存在接口标准的问题。电动汽车慢充一般通过充电桩进行。 (2) 快充方式。快充又称应急充电，以较大直流电流在20 min 至1 h 内，为电动汽车提供短时充电服务，快充方式可以解决续航里程不足时电能补给问题，但是对电池寿命有影响，因电流较大，对技术、安全性要求也较高。快充的特点是高电压、大电流，充电时间短（约1 h）。目前，这种充电方式的充电插口的针脚定义、电压、电流值、控制协议等均没有国家标准，也没有国际标准，已投入使用的充电机和电动车电池充电插口均由各生产厂家自定，世界各国都在积极争夺标准的制订权，各大电动汽车厂家也纷纷抢先投放产品，抢占市场、提高占有率，试图使多数充电站不得不采用其充电设备，从而成为事实标准。快充方式主要在充电站中进行。 (3) 快换方式。快换则是通过直接更换车载电池的方式补充电能，换电时间与燃油汽车加油时间相近，大约需要5～10 min。快换方式最为便捷，但是需要
电动汽车无线充电技术的现状与展望 王利军（合肥工业大学，合肥230000） 刘小龙（合肥工业大学，合肥230000） 端木沛强（合肥工业大学，合肥230000） 景池（合肥工业大学，合肥230000） 【摘要】介绍了无线充电技术的分类、电动汽车无线充电技术的工作原理以及电动汽车无线充电技术的应用情况，对比分析电动汽车传统能源供给方式及无线充电方式的优缺点。分析电动汽车用无线充电技术的特点，并介绍应用于电动汽车的无线充电技术的研发现状。然后以行驶中的充电技术为重点，对将来电动汽车用无线充电技术的发展进行展望。Abstract：The categories, operating principles and applications of wireless charging technology are introduced in this paper. The advantages and disadvantages are analyzed by comparing traditional energy supply mode and wireless charging mode. The characteristic of wireless charging technology for EV is analyzed. And then the development present of wireless charging technology is introduced. Finally，the future of wireless charging technology for EV is described with focus on charging of a moving vehicle on road． 【关键词】电动汽车无线充电无线电力输送电磁感应 Key words：electric vehicle; wireless charging technology; wireless power transmission; electromagnetic induction; 0 引言 随着社会的进步、科技的发展、环境和能源问题的日益突出，发展和普及电动汽车等新能源汽车的呼声日趋高涨，国内外纯电动汽车( EV) 和插电式混合动力汽车( PHEV) 的量产和销售也已开始。然而当前电动汽车的普及还面临着诸多问题。其中充电技术方面，现在电动汽车的充电方式全部是接触式充电(无论是充电模式还是换电模式) ，非接触式的无线充电技术尚处于起步阶段。然而，从便利性来看，非接触式无线充电技术更适用。由于电动汽车二次电池的能量密度远不及汽油，必须经常进行充电作业，且每次充满电都需要数小时。而利用无线充电技术可以省却繁琐的充电作业，甚至可以在汽车行驶中自动进行充电，实现智能化和人性化，同时解决了接触式充电在安全和维护方面的问题。 1 无线充电技术 无线充电技术引源于无线电力输送技术。无线电力传输也称无线能量传输或无线功率传输，主要通过电磁感应、电磁共振、射频、微波、激光等方式实现非接触式的电力传输。根据在空间实现无线电力传输供电距离的不同，可以把无线电力传输形式分为短程、中程和远程传输三大类。 1.1 短程传输 通过电磁感应电力传输（ICPT）技术来实现，一般适用于小型便携式电子设备供电。ICPT 主要以磁场为媒介，利用变压器耦合，通过初级和次级线圈感应产生电流，电磁场可以穿透一切非金属的物体，电能可以隔着很多非金属材料进行传输，从而将能量从传输端转移到接收端，实现无电气连接的电能传输。电磁感应传输功率大，能达几百千瓦，但电磁感应原理的应用受制于过短的供电端和受电端距离，传输距离上限是10 cm 左右。 1.2 中程传输 通过电磁耦合共振电力传输（ERPT）技术或射频电力传输（RFPT）技术实现，中程传输可为手机、MP3 等仪器提供无线电力传输。ERPT 技术主要是利用接收天线固有频率与发射场电磁频率相一致时引起电磁共振，发生强电磁耦合的工作原理，通过非辐射磁场实现电能的高
电动汽车充电桩特点、组成及技术指标 一、交流充电桩 1、主要技术参数 输入交流电压：220 V ± 10% 输出交流电压：220 V ± 10% 输出最大电流：16 A（3.5KW） / 32 A(7KW)/63A(14KW)/100A(40KW) 额定交流频率：50 Hz 工作环境：- 20 ℃～ + 50 ℃，5% ~ 95%无凝露 储存环境：- 25 ℃～ + 70 ℃，5% ~ 95%无凝露 2、交流充电桩的控制构成
3、交流充电桩的功能 3.1充电桩人机界面 3.2充电桩状态指示 故障指示灯：设置1个红灯，是故障信号总的指示灯，指示的故障包括联锁失败、过流、过压、欠压、失电、断路器跳闸(短路、漏电)、刷卡机故障；运行状态指示灯：设置1个绿灯，绿灯闪烁指示在充电状态，绿灯常亮指示充电完成或空闲状态； 3.3充电桩保护功能 具有漏电保护、短路保护、过流、过压、欠压保护等保护功能。除短路和漏电保护外，其它保护功能通过充电控制器控制接触器实现，以实现自恢复；短路和漏电保护选用带漏电保护的微型断路器实现。 3.4计量计费功能 3.4.1电度表 3.4.2刷卡方式(RFID卡或IC卡) 3.4.3充电方式 1) 按电量充电 2) 按时间长短充电 3) 充满为止 4) 按金额充 按充电启动方式划分，有以下两种方式 1) 即到即充
2) 定时充电 3.4.4充电计费过程 1）充电客户可在管理中心租用充值卡，在卡内预存充电金额。（可考虑收取充值卡押金） 2）充电前将卡插入充电桩读卡器，充电桩读取卡信息，进入操作界面，进入操作界面后，提示用户接上充电接头，充电桩读 取卡内余额，作为充电参考，设置好参数后，卡被锁定，充 电接口机械锁定。 3）开始充电，充电桩将提示将卡取走，充电桩进入充电状态，禁止任何操作，只有再次插入启动该次充电的卡才能进行操作。 4）用户将卡插入充电桩读卡器，此时，可以查询充电状态，或者手动结束充电，充电桩将费用从卡内扣除，解除对该卡的锁 定，解除对充电接口的机械锁定。 5）充电结束后，客户可将充值卡在就近营业网点办理退费手续，退还卡内余额及充值卡押金。 3.4.5结算系统 包括结算系统、结算设备、售卡/充值系统等。 3.5通讯功能 通过RS485与计量计费系统通讯，提供充电信息以及充电桩的工作状态。 3.6急停按钮 具备急停按钮，以便在紧急情况时能够强行终止充电。急停按钮
国内外电动汽车发展现状 摘要 本文介绍了美国、欧洲及日本等国家和地区电动汽车产业的发展历程,对比我国电动汽车的市场结构、技术研发、产业政策及示范运营状况，指出我国电动汽车产业发展过程中存在政策统筹、核心技术、基础设施建设和产品认可度等方面的不足;对电动汽车相关技术，如电机驱动技术、能量管理系统、锂离子电池技术等的发展现状与趋势等进行了探讨。 ０引言 随着全球金融危机、生态环境恶化与能源、资源枯竭等问题的加剧,大力研究和利用电动汽车相关技术及促进产业发展已成为世界汽车工业竞争的一个新焦点.美国、日本、德国等世界主要汽车制造强国纷纷加入抢占电动汽车技术和市场制高点的行列，我国有关部门及各地政府也积极响应行业趋势,将电动汽车确定为国家７大战略性新兴产业之一，并先后推出了《节能与电动汽车产业发展规划》、《电动汽车“十二五”专项规划》等规划措施，积极引导和鼓励国内电动汽车产业的发展。在各项政策的推动下,国内汽车企业不断增加对电动汽车及相关零部件的研发投入，在突破电池、电机、电控等关键技术、完善基础设施建设、推动电动汽车产业化等方面取得了长足的进步。 １国外电动汽车的现状和发展趋势 1。１全球电动汽车市场现状及趋势 近年来，全球电动汽车市场正以更快的速度成长，电动汽车产销量均有明显提升。201４年全球市场共销售３53 5２2 辆电动汽车,同比增长5６。78％;其中,电动乘用车323 864辆,占比91。61% （电动乘用车指“双８0"车，即最高时速8０km／h 以上,同时一次充电续航里程80 km以上）;电动客车及电动专用车2９658 辆,占比8. 3９％[1］。美国、欧盟、中国、日本仍然在全球电动汽车市场中位居前列。全球各主要国家电动汽车2014年保有量及2０2０年预计保有量如表1所示［2].美国的通用、福特、特斯拉公司，日本的丰田、日产及本田公司，欧洲的宝马、奔驰、雪铁龙公司等都在电动汽车的研制与开发上呈现出很强的实力。
电动汽车电能补充技术 雅新 （物流121班 31312107） 摘要：本文主要摘录了目前市面上已经在使用的各大汽车公司的先进的电动汽车的充电技术，包括福特、沃尔沃等世界知名品牌。 关键词：电动汽车，能源补充 引言： 目前我国电动汽车研究已取得阶段性成果，电动汽车是一种非常理想的中速和短途的日常公共交通工具，电动汽车的应用有效地解决了能源和环境两大难题，因此，在我国有着得天独厚的发展条件和广阔的应用前景。根据欧美和日本等先进国家的经验，在进行电动汽车的开发和制造的同时，必须研究开发电动汽车与之相适应的公共充电站和进行电动汽车示工程建设，为电动汽车的推广使用积累经验。为了作好这项工作，就必须进行电动汽车充电机（站）及其充电管理系统的研究与开发。随着电动汽车研究的深入，对于电动汽车用电池充电机（站）有了一定的需求，在电动汽车大围推广应用后，存在着对电池包中电池模块充电的技术要求，因为很大程度上影响电动汽车的运行质量是电池使用寿命过低、电池容量充不足等诸多问题造成，而这些问题与使用中电池安装配置和充电方法的选择即电池组与充电机的匹配、电池包中电池模块间性能一致性差异太大、运行和充电过程中电池的管理都有密切关系，故电动汽车蓄电池充电机（站）就必须达到一定的标准、规模和技术管理，而且同时还要考虑到充电机（站）对电网的影响，所以研究大规模电动汽车充电技术就具有极其重要意义。本文着重探讨目前先进的电动汽车电能补充技术。 1.福特新款便利性充电技术 福特新款福克斯电动车为用户提供创新型家用充电装置，具有多重优点，给
用户带来方便简捷的操作体验。该装置由福特与北美电气设备生产商Leviton公司共同研发。该充电设备安装简便，由于采用新颖设计与新型安装固定托架，无须采用工具便可实现更换或升级改进，使得插头拔插操作异常简单。新型充电装置其他优点包括业领先的价格优势、十年硬件维修保障服务以及美国国加工质量。福特为新款福克斯电动车采用顾客向导型技术，其中家用充电装置将为用户带来显著便利。该装置由福特与北美行业领先的电气设备生产商Leviton公司共同研发，能够赋予用户多方面的便利与益处。 新型家用充电装置主要优点之一在于采用了非固定式安装模式。该装置以插入240伏特接口的途径取代直接使用硬接线连接断电盒的方式。这种非固定式安装方法使得插头拔插操作异常简单，无须采用工具便可实现更换或升级改进。福特车辆电气化与基础设施部门经理Mike Tinskey表示：“我们提供业领先的充电装置，不仅为客户提供优越性能，并且具有巨大的灵活性。而这只是福特为了使福克斯电动车成为用户手中操作简便的解决方案之一。”这款装置将在美国国生产制造，其外罩60%构造均来自于用户再循环材料。另外，该装置与未来福特所有插电式车辆接口兼容。除了具有美观的外表，该装置还具有高功率的特点，有利于实现快速充电，以提高在同类产品中的竞争力。 2.沃尔沃汽车开发的电动车感应充电技术
电动汽车充电系统技术规范第1部分：通用要求 深圳市标准化指导性技术文件（SZDB/Z 29.1—2010） 1范围 SZDB/Z 29-2010的本部分规定了电动汽车配套充电设施、设备有关设计、功能、技术和电气安全防护等方面的通用要求。 本部分适用于深圳市电动汽车配套充电设施建设与改造。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 16895.21-2004建筑物电气装置 GB/T 17215.211-2006交流电测量设备 通用要求、试验和试验条件 GB 50057建筑物防雷设计规范 DL/T 620交流电器装置的过电保护和绝缘配合 DL/T 645-2007多功能电能表通信规约 DL 5027电力设备典型消防规程 JJG 842直流电能表检定规程 JB/T 9288外附分流器 3术语和定义 下列术语和定义适用于本规范。 3.1 电动汽车Electric Vehicle (EV) 用于在道路上使用，由电动机驱动的汽车，电动机的动力电源源于可充电电池或其他易携带能量存储的设备。不包括室内电动车、有轨及无轨电车和工业载重电动车等车辆。 3.2 充电 Charge 从外部电源供给蓄电池直流电，将电能以化学能的方式贮存起来的过程。 3.3 充电站EV Charging Station 具有特定控制功能和通信功能，将直流电能量传送到电动汽车上的设施总称。
车载充电机On-Board Charger 固定安装在电动汽车上的充电机。 3.5 非车载充电机Off-Board Charger 固定安装在电动汽车外，与交流电网连接，并为电动汽车动力电池提供直流电能的充电机。若无特别说明，本标准所指充电机为电动汽车非车载充电机。 3.6 充电站监控系统Charging Station Supervisor System 将充电站的充电机、配电设备、谐波监测、视频监视、火灾报警及站内其他设备的状态信息、参数配置信息、充电过程实时信息等进行集成，实现站内设备监视、保护、控制和管理的系统。 3.7 交流充电桩AC Charging Point 固定安装在电动汽车外、与交流电网连接，为电动汽车车载充电机提供交流电源的供电装置。 3.8 直流充电桩DC Charging Point 固定安装在电动汽车外、与交流电网连接，为电动汽车动力电池提供小功率直流电源的供电装置。 3.9 充电桩Charging Point 交流充电桩与直流充电桩的统称。 3.10 充电机效率Charging Efficiency 充电机的直流输出功率与交流输入有功功率之比。 3.11 充电区Charging Area 充电站内为电动汽车进行充电的停车区域。 3.12 配电站Distribution Station 在中低压配电网中，用于接受并分配电力、并将10（20）kV变换为380 V电压的供电设施的总称。
电动汽车现状和发展前景 一、电动汽车发展现状 1．国外主要国家电动汽车发展情况世界各国著名的汽车厂商都在加紧研制各类电动汽车，并且取得了一定程度的进展和突破。第一，日本一直以来，出于对能源危机和环境保护的关注及占领未来世界汽车市场考 虑，日本十分重视电动汽车的研制与开发。从目前世界范围内的整个形势来看，日本是电动技术发展速度快的少数几个国家之一，特别是在混合动力汽车的产品发展方面，日本居世界领先地位。目前，世界上能够批量产销混合动力汽车的企业，只有日本的丰田和本田两家汽车公司。1997年12月，丰田汽车公司首先在日本市场上推出了世界上第一款批量生产的混合动力轿车PRIUS。、目前推出的产品已经是多次改进后的第二代产品，其生产工艺更为成熟。根据丰田汽车公司的测试，PRIUS轿车在城市工况下比同等排量的花冠轿车节油44．4％；在市郊节油29％，综合节油40．5％。有关统计数据显示，丰田汽车公司已占有全球混合动力汽车市场90％的份额。2004年9月15日，一汽集团与日本丰田汽车公司在北京举行了混合动力汽车合作项目签字仪式，宣布双方在2005年内．共同生产丰田PRIUS混合动力轿车。PRIUS混合动力轿车将在同年进入中国市场。继PRIUS混合动力轿车之后，丰田汽车公司还推出了ESTIMA混合动力汽车和搭载软混合动力系统的CROWN轿车。丰田汽车公司在普及混合动力系统的低燃耗、低排放和改进行驶性能方面已经走在了世界的前列。此外．本田汽车公司开发的Insight混合动力电动汽车也已投放市场供不应求。2002年4月，本田汽车公司在美国市场上投放了Civic混合动力汽车。日产汽车公司近日宣布，将于2006年向美国市场销售Ahima牌混合动力汽车，这是其于2002年与丰田汽车公司签署联合生产混合动力汽车协议的第一个产品。第二，美国。美国的汽车公司在电动汽车产业化方面比来自日本的同行逊色不少，三大汽车公司仅仅小批量生产、销售过纯电动汽车，而混合动力和燃料电池电动汽车目前还未能实现产业化，来自日本的混和动力电动汽车在美国市场上占据了主导地位。美国能源部与三大汽车公司于1993年签订了混合动力电动汽车开发合同，其中通用汽车公司投入1．48亿美元．福特汽车公司投入1．38亿美元，克莱斯勒汽车公司投A．8 480万美元，进行为期5年的研制开发工作，并于1998年北美国际汽车展上展出了样车。在此基础上．现已推出三款混合动力概念车GM Precept、Ford Prodigy、Daimler chryslerDodge ESX3。2004年12月14日．通用汽车公司与戴姆勒一克莱斯勒汽车公司对外宣布．双方将在开发混合动力电动汽车的技术领域携手，共同推进此项技术的发展。 2．我国电动汽车发展情况 与世界其他国家一样．电动汽车研发工作在我国也正在如火如荼的进行着：“十五”期间，国家从维护我国能源安全、改善大气环境、提高汽车工业竞争力、实现我国汽车工业的跨越式发展的战略高度考虑．设立 “电动汽车重大科技专项”，通过组织企业、高等院校和科研机构，集中国家、地方、企业、高校、科研院所等方面的力量进行联合攻关：集中国家、地方、企业、高校、科研院所等方面的力量进行联合攻关：为此，2001年10月起，国家共计拨款8．8亿元作为这一重大科技专项的经费。我国电动汽车重大科技专项实施4年来，经过200多家企业、高校和科研院所的2 000多名技术骨干的努力，目前已取得重要进展：燃料电池汽车已经成功开发出性能样车，燃料电池轿车累计运行4 000km，燃料电池客车累计运行8 000km；混合动力客车已在武汉等地公交线路上试验运行超过14万km；纯电动轿车和纯电动客车均通过国家有关认证试验。燃料电池汽车。均采用电一电混合驱动方案，在整车操控性能、行驶性能、安全性能、燃料利用率等方面均已得到较大提高。2004年5月在北京召开的世界氢能大会上，我
家电检修技术2010年第12期（）元 器件与代换 电动汽车的发展包括电动汽车以及能源供给系统的研究和开发，其中能源供给系统是指充电基础设施，供电、充电和电池系统及能源供给模式。电动汽车充电技术作为一个新的科技领域，世界各国都置身于充电技术的研究，并拟制作充电技术标准，为未来企业发展 占据先机。 充电系统为电动汽车运行提供能量补给，是电动汽车的重要基础支撑系统，也是电动汽车商业化、产业化过程中的重要环节。在充电系统中，充电站的建 设需要根据电动汽车的充电需求，结合电动汽车充电模式进行相应的规划和设计。 一、电动汽车充电技术研究现状 目前电动汽车充电站建设的规模小、数量少，所以电动汽车充电站相关技术大部分还处在实际应用的初级阶段。国际上电动汽车充电系统的标准主要是ＩＥＣ发布的ＩＥＣ６１８５１·２００１。该标准包括三个部分，分别为：一般要求（ｐａｒｔｌ）、电动车辆与交流／直流电源的连接要求（ｐａｒｔ２－１）、电动车辆与交流／直流充电站（ｐａｒｔ２－２）。我国根据国内电动汽车的发展状况，于２００１年制定了３个标准，这３个国家标准分别等同（或等效）采用了ＩＥＣ６１８５１的３个部分。近年来，电动汽车以及电力技术的快速发展，这些标准已不能完全满足当前的发展需求，而且这些标准中缺乏通信协议、监控系统等方面的内容。目前国家电网公司为了规范内部电动汽车的应用，已经颁布了６项与电动汽车充电站相关的企业标准。 目前供电、充电和电池系统应用集成技术和相关标准及规范研究的缺乏，仍然是电动汽车推广应用的主要薄弱环节，给电动汽车下一步的发展和充电设施的统一规划带来了很大的困难。能够保证大规模充电站正常运营的充电站监控系统尚无成熟产品，充电站 监控系统和充电机间的通信协议和通信接口尚无统一的标准可以遵循，各充电站之间也无信息联系。 二、电动汽车常用充电模式根据电动汽车动力电池组的技术和使用特性，电动汽车的充电模式存在一定的差别。对于充电方案的选择，现今普遍存在常规充电、快速充电和电池组快速更换系统三种模式。 1.常规充电 蓄电池在放电终止后，应立即充电（在特殊情况下也不应超过２４ｈ），充电电流相当低，大小约为１５Ａ，这种充电叫做常规充电（普通充电）。常规蓄电池的充电方法都采用小电流的恒压或恒流充电，一般充电时间为５～８ｈ，甚至长达１０～２０ｈ。 因为所用功率和电流的额定值并不关键，因此常规充电的充电器和安装成本比较低，可充分利用电力低谷时段进行充电，降低充电成本，可提高充电效率和延长电池的使用寿命。常规充电模式的主要缺点为充电时间过长，有紧急运行需求时难以满足。 2.快速充电常规蓄电池的充电方法一般时间较长，给实际使用带来许多不便。快速充电电池的出现，为纯电动汽车的商业化提供了技术支持。快速充电又称应急充电，是以较大电流短时间在电动汽车停车的２０ｍｉｎ至２ｈ内，为其提供短时充电服务，一般充电电流为１５０～电动汽车充电模式、特点及技术要求 笙胡兴军 一般电源电路，可选用“Ｅ”型铁心电源变压器。若是高保真音频功率放大器的电源电路，则应选用“Ｃ”型变压器或环型变压器。 对于铁心材料、输出功率、输出电压相同的电源变压器，通常可以直接互换使用。（2）行输出变压器的选用与代换 电视机行输出变压器损坏后，应尽可能选用与原机型号相同的行输出变压器。因为不同型号、不同规格的行输出变压器，其结构、引脚及“二次”电压值均会有所差异。 选用行输出变压器时，应直观检查其磁心是否松动或断裂，变压器外观是否有密封不严处。还应将新行输出变压器与原机行输出变压器对比测量，看引脚与内部绕组是否完全一致。 若无同型号行输出变压器更换，也可以选用磁心 及各绕组输出电压相同，但引脚号位置不同的行输出变压器来变通代换（例如对调绕组端头、改变引脚顺序等）。 （3）中频变压器的选用与代换中频变压器有固定的谐振频率，调幅收音机的中频变压器与调频收音机的中频变压器、电视机的中频变压器之间也不能互换使用；电视机中的伴音中频变压器与图像中频变压器之间也不能互换使用。 选用中频变压器时，最好选用同型号、同规格的中频变压器，否则很难正常工作。在选择时，还应对其各绕组进行检测，看是否有断线或短路（线圈与屏蔽罩之间相碰）。 收音机中某只中频变压器损坏后，若无同型号中频变压器更换，则只能用其他型号的成套中频变压器（一般为３只）代换该机的整套管等多种。荨43 总659页
《电动汽车充电系统技术规范- 第部分：充电站及充电桩设计规范》
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ICS 43.080 T 47 SZDB/Z |深圳市标准化指导性技术文件 SZDB /Z 29.2 —2015 代替SZDB/Z 29.2-2011 电动汽车充电系统技术规范 第2部分：充电站及充电桩设计规范 Technical specification of electric vehicle charging system Part 2: Code for desig n of EV charg ing stati on and charg ing point 送审稿 （本稿完成日期：） -XX- XX发布 XXXX XX- XX实施 深圳市市场监督管理局
前言.......................................................................................... n I 范围 . (1) 2规范性引用文件 (1) 3 术语和定义 (1) 4总则 (4) 5 充电站和充电桩 (4) 6 充电站和充电桩电气部分 (7) 7 电能质量的要求 (10) 8 电气照明 (12) 9 防雷、接地和检测 (13) 10 电气测量和计量 (14) II 监控系统 (15) 12 充电站安全防护 (15) 13 对其他专业的设计要求 (16) 附录A （规范性附录）谐波电流允许值的换算和公共连接点各用户谐波电流允许值计算...? (18) 附录B （规范性附录）环境噪声限值 (19) 附录C （资料性附录）充电站占地参考面积（以2台变压器、8个充电桩为例） (20) 附录D （资料性附录）充电站建设示意图 (21)
国内外电动汽车发展现状
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国内外电动汽车发展现状 摘要 本文介绍了美国、欧洲及日本等国家和地区电动汽车产业的发展历程，对比我国电动汽车的市场结构、技术研发、产业政策及示范运营状况，指出我国电动汽车产业发展过程中存在政策统筹、核心技术、基础设施建设和产品认可度等方面的不足；对电动汽车相关技术，如电机驱动技术、能量管理系统、锂离子电池技术等的发展现状与趋势等进行了探讨。 0 引言 随着全球金融危机、生态环境恶化与能源、资源枯竭等问题的加剧，大力研究和利用电动汽车相关技术及促进产业发展已成为世界汽车工业竞争的一个新焦点。美国、日本、德国等世界主要汽车制造强国纷纷加入抢占电动汽车技术和市场制高点的行列，我国有关部门及各地政府也积极响应行业趋势，将电动汽车确定为国家7 大战略性新兴产业之一，并先后推出了《节能与电动汽车产业发展规划》、《电动汽车“十二五”专项规划》等规划措施，积极引导和鼓励国内电动汽车产业的发展。在各项政策的推动下，国内汽车企业不断增加对电动汽车及相关零部件的研发投入，在突破电池、电机、电控等关键技术、完善基础设施建设、推动电动汽车产业化等方面取得了长足的进步。 1 国外电动汽车的现状和发展趋势 1.1 全球电动汽车市场现状及趋势 近年来，全球电动汽车市场正以更快的速度成长，电动汽车产销量均有明显提升。2014年全球市场共销售353 522 辆电动汽车，同比增长56.78%；其中，电动乘用车323 864辆，占比91. 61% (电动乘用车指“双80”车，即最高时速80 km/h 以上，同时一次充电续航里程80 km以上)；电动客车及电动专用车29 658 辆，占比8. 39%[1]。美国、欧盟、中国、日本仍然在全球电动汽车市场中位居前列。全球各主要国家电动汽车2014年保有量及2020年预计保有量如表1 所示[2]。美国的通用、福特、特斯拉公司，日本的丰田、日产及本田公司，欧洲的宝马、奔驰、雪铁龙公司等都在电动汽车的研制与开发上呈现出很强的实力。
电动汽车充电技术国外研究现况及发展趋势 班级： ： 学号：
摘要：对国外电动汽车、电动汽车充电技术及规划布局等方面现状进行了研究，并对电动汽车充电需求进行了分析。介绍了国外电动汽车充电设施的发展状况，对未来我国电动汽车发展前景进行了初步研究，提出积极推动电动汽车充电设施建设应是电网企业义不容辞的责任以及未来发展机遇。 关键词：电动汽车充电技术研究现状发展趋势 1.前言 电动汽车是全部或部分由电能驱动电机作为动力系统的汽车，按照目前技术的发展方向或者车辆驱动原理，可划分为纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池电动汽车三种类型。近年来，我国电动汽车行业取得了快速发展，攻克了一系列关键技术难题，在部分领域已实现了与日美欧等国同步发展。目前我国发展电动汽车已具有消费市场规模大、制造成本低、技术取得局部突破、资源保障能力强的四大优势。在技术突破和政策扶持的双重刺激下，我国电动汽车已处于市场引爆的临界点，预计未来两年电动汽车的市场规模和生产规模将迅速扩大，电动汽车将进入快速成长期。电动汽车充电设施是电动汽车产业链的重要组成部分，在电动汽车产业发展的同时还应该充分考虑充电设施的发展。 1 电动汽车充电的基本方式 目前常用的电动汽车充电方式有慢充、快充和快换三种： (1) 慢充方式。慢充一般以较小交流电流进行充电，充电时间通常为6～10 h，慢充方式一般利用晚间进行充电，充电时可以采用晚间低谷电价，有利于降低充电成本，但是难以满足使用者紧急或者长距离行驶需求。慢充一般采用单相220V/16A 交流电源，通过车载充电器对电动汽车进行充电，车载充电器可采用国标三口插座，基本不存在接口标准的问题。电动汽车慢充一般通过充电桩进行。 (2) 快充方式。快充又称应急充电，以较大直流电流在20 min 至1 h ，为电动汽车提供短时充电服务，快充方式可以解决续航里程不足时电能补给问题，但是对电池寿命有影响，因电流较大，对技术、安全性要求也较高。快充的特点是高电压、大电流，充电时间短（约1 h）。目前，这种充电方式的充电插口的针脚定义、电压、电流值、控制协议等均没有国家标准，也没有国际标准，已投入使用的充电机和电动车电池充电插口均由各生产厂家自定，世界各国都在积极争夺标准的制订权，各大电动汽车厂家也纷纷抢先投放产品，抢占市场、提高占有率，试图使多数充电站不得不采用其充电设备，从而成为事实标准。快充方式主要在充电站中进行。 (3) 快换方式。快换则是通过直接更换车载电池的方式补充电能，换电时间与燃油汽车加油时间相近，大约需要5～10 min。快换方式最为便捷，但是需要电动汽车和车载电池实现标准化，而且快换过程中需要专业人员进行操作。快换可以在充电站也可在专用电池更换站完成。这种方式的优点是电动车电池不需现场充电，更换电池时间较短，但要求电池的外形、容量等参数完全统一，同时，还要求电动汽车的构造设计能满足更换电池的方便性、快捷性。 2 国外电动汽车充电设施发展状况
电动汽车充电机、充电站设计要求 前言 电动汽车能源供给系统主要由供电系统、充电系统和动力蓄电池构成。充电机（站）是充电系统的重要组成部分。制定充电机（站）的技术标准，是建立能源供给系统的基础。 目前已经颁布的电动汽车充电系统国家标准有：GB/T 18487.1-2001《电动车辆传导充电系统一般要求》、GB/T 18487.2-2001《电动车辆传导充电系统电动车辆与交流/直流电源的连接要求》、GB/T 18487.3-2001《电动车辆传导充电系统电动车辆与交流/直流充电机（站）》。本规范是在GB/T 18487标准的基础上，根据国家电网公司建立能源供给系统的要求，对电动汽车充电机（站）的基本功能、工作状态、安全要求、充电控制导引电路、充电连接器、接口和通信要求、产品质量认证等做出了规定。对充电站技术规范其他部分的内容将在后期工作中补充和完善。 国家电网公司将根据项目进展需要，陆续发布相关技术规范（草案），在项目实施过程中修改、完善和提高，最终形成国家或行业标准。 本规范供国家电网公司所属各省市公司试行，并请各省市公司根据实施情况，提出修改建议。
1 适用范围 本规范适用于国家电网公司设计使用的电动汽车用充电机（站）。 2 引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本规范中引用而构成为本规范的条文。 GB/T 18487.1-2001 电动车辆传导充电系统一般要求 GB/T 18487.2-2001 电动车辆传导充电系统电动车辆与交流/直流电源的连接要求 GB/T 18487.3-2001 电动车辆传导充电系统电动车辆与交流/直流充电机（站） GB/T 18387-2001 电动车辆的电磁场辐射强度的限值和测量方法宽带9kHz～30MHz GB/T 18384.1-2001 电动汽车安全要求第1部分车载储能装置GB/T 18384.2-2001 电动汽车安全要求第2部分功能安全和故障保护 GB/T 18384.3-2001 电动汽车安全要求第3部分人员触电防护GB/T 18858.3-2002 低压开关设备和控制设备控制器—设备接口（CDI）第3部分：DeviceNet GB/T 11918-2001 工业用插头插座和耦合器第1部分：通用要求 3 定义 （1）单体蓄电池 构成蓄电池的最小单元，一般由正、负极及电解质组成，其标称电压
一、电动汽车概况 （一）国外电动汽车的概况 在美国、日本、欧洲等发达国家，由于新技术发展的推动和政府对汽车排放越来越苛刻，各大汽车公司投入了大量的人力、物力和财力用于电动汽车的开发，不断推出自己的新产品。为了促进电动汽车的发展，有关国家分别制定了一系列政策，如对电动汽车购买者的优惠政策，对燃油汽车使用者的限制政策，还有对科研经费的投入和优惠政策等，这些政策都对电动汽车的发展有很大的促进作用。 （1）美国 美国电动汽车的研究和开发，得到了来自法律、政府的资金和科研力量的支持。1976年7月，美国国会通过《电动汽车和复合汽车的研究开发和样车试用法令》，以立法、政府资助和财政补贴等手段加速发展电动汽车。1990年，加利福尼亚州在为防止大气污染而制定的限制法规中规定：到1998年，“零污染”汽车的销售额要占新车销售额的2%；到2000年，“零污染”汽车的销售额要占新车销售额的5%；到2003年，“零污染”汽车的销售额要占新车销售额的10%。随后，美国东部的10个州也都通过了相应的法规。法规的强力推行，促进了电动车小批量、商业化生产和实践应用。此后，美国还出台了一系列鼓励开发生产电动汽车的政策。这些因素加快了美国电动汽车产业化的进程。 美国三大汽车公司在1991年签订协议，合作研究电动汽车车用先进电池，成立先进电池联合体，同年7月美国电力研究院参加了美国先进电池联合体，1992年，美国电力研究院、克莱斯勒公司与南加州爱迪生公司共同开发50辆电动货车。统计数据表明，美国1995年有190家电动汽车生产企业，共有电动汽车2000多辆。福特汽车公司投资1.5亿英镑开发电动汽车，1993年研制成功，分赴美国各地进行试运行，采用480个钠硫单位电池，取代原来的铅酸蓄电池。福特公司还在德国投资3500万美元，成立欧洲研究中心，从事环保车的开发和研究，福特公司研制的燃料电池轿车P2000是以氢为燃料的电动汽车，它是用“质子交换膜”燃料电池。 通用公司1990年在洛杉矶展出“冲击”牌电动轿车，1994年生产50辆。通用公司欧洲分公司还建立了一个全球代用燃料推进中心（GAPC），从事汽车燃料电池技术的开发和研究，他们在Opel Vauxhall Zafira轿车上装上燃料电池，采用甲醇作为燃料。戴姆勒·克莱斯勒汽车公司成功利用燃料电池技术，制成首辆可驾驶的零污染环保汽车—“NECAR4”。该车在充电后可连续行驶450Km，最高时速可达145Km。 出于成本和技术可行性的考虑，美国政府似乎逐渐将重心从清洁能源和燃料电池汽车转向充电式混合动力汽车和纯电动汽车。在奥巴马的倡导下，联邦政府为推进充电式混合动力汽车计划出台了一系列强力的措施，并斥资140亿美元支持动力电池、关键零部件的研发和生产，支持充电基础设施建设以及消费者购车补贴和政府采购。美国政府还设立了一个总额为250亿美元的基金，以低息贷款方式支持厂商在节能和新能源汽车领域的研发和生产。美国政府的新能源政策，进一步明确了研发汽车新产品的方向和目标。预计到2012年，美国联邦政府购车中一半是充电式混合动力汽车或纯电动汽车。到2015年，美国本土将有100万辆混合动力汽车投入使用。 （2）日本 从世界范围电动汽车产业化发展现状看，日本是最早开始发展电动汽车的国家之一。日本国土狭小，石油资源匮乏，几乎完全依赖进口，油价很高。同时，日本工业发达，人口密度很大，城市污染严重。因此，日本政府特别重视电动汽车的研究和开发，很早就对电动汽车的发展做出了具体的布置和计划。日本政府将电动汽车、插电式混合动力汽车、清洁动力