解读充电桩

充电桩解读： 充电桩是电动力车充电站，外形犹如停车计时秒表一般。一个充电桩可同时为两辆汽车充电，从没电到充满的充电时间为6至8小时。充电桩能实现计时、计电度、计金额充电，可以作为市民购电终端。同时为提高公共充电桩的效率和实用性，今后将陆续增加一桩多充和为电动自行车充电的功能。

充电桩可分为直流充电桩，交流充电桩和交直流一体充电桩。 交流充电桩 交流充电桩技术要求 1、环境条件要求 ① 工作环境温度：-20℃～+50℃； ② 相对湿度：5%～95%； ③海拔高度：≤1000m； ④ 安装地点：户外； ⑤ 抗震能力：地面水平加速度 0.3g； 地面垂直加速度 0.15g； 设备应能承受同时作用持续三个正弦波，并且安全系数应大于1.67； 2、结构要求 ① 交流充电桩壳体应坚固； ② 结构上须防止手轻易触及露电部分； ③ 交流充电桩应选用厚度1.0以上钢组合结构，表面采用浸塑处理，并充分考虑散热的要求。充电桩应有良好的防电磁干扰的屏蔽功能； ④ 充电桩应有足够的支撑强度，应提供必要设施，以保证能够正确起吊、运输、存放和安装设备，且应提供地脚螺栓孔； ⑤ 桩体底部应固定安装在高于地面不小于200mm的基座上。基座面积不应大于500mm×500mm； ⑥ 桩体外壳应采用抗冲击力强、防盗性能好、抗老化的材质； ⑦ 非绝缘材料外壳应可靠接地； 3、电源要求 ① 输入电压：单相220V； ② 输出功率：单相220V/5KW； ③ 频率：50Hz±2Hz； ④ 允许电压波动范围为：单相220V±15%； 4、电气要求 ① 插头与插座正确连接确认成功后，带负载可分合电路方可闭合，实现对插座的供电； ② 漏电保护装置应安装在供电电缆进线侧； ③ 低压配电设备及线路的保护应满足《低压配电设计规范》（GB/50053）中的相关规定； ④ 对IT系统配电线路，当第一次接地故障时，应由绝缘监察装置发出音响或灯光信号，当发生第二次异相接地故障时应由过电流保护电器或漏电电流动作保护器切断故障电路； ⑤ 照明配电系统中，照明和插座回路不宜由同一回路供电。插座回路的电源侧应设置剩余 电流动作保护装置，其额定动作电流为30mA； 6、安全防护功能 ① 交流充电桩应具备急停开关，可通过手动或远方通信的方式紧急停止充电； ② 交流充电桩应具备输出侧的漏电保护功能； ③ 交流充电桩应具备输出侧过流和短路保护功能； ④ 交流充电桩应具有阻燃功能； 7、IP防护等级 交流充电桩应遵守IP54（在室外），并配置必要的防雨、防晒装置； 8、三防（防潮湿，防霉变，防盐雾）保护 充电机内印刷线路板、 接插件等电路应进行防潮湿、防霉变、防盐雾处理，其中防盐雾腐蚀能力满足 GB/T 4797.6-1995《电工电子产品自然环境条件 尘、沙、盐雾》中表9的要求，使充电机能在室外潮湿、含盐雾的环境下正常运行； 9、防锈（防氧化）保护 充电桩铁质外壳和暴露在外的铁质支架、零件应采取双层防锈措施，非铁质的金属外壳也应具有防氧化保护膜或进行防氧化处理； 10、防风保护 安装在平台上的充电机以及暴露在外的部件应能承受 GB/T 4797.5-9《电工电子产品自然环境条件降水和风》中表 9 规定的不同地区、不同高度处相对风速的侵袭； 11、防盗保护 电桩外壳门应装防盗锁，固定交流充电桩的螺栓必须在打开外壳门后方能安装或拆卸； 12、温升要求 交流充电桩在额定负载长期连续运行，内部各发热元器件及各部位温升应不超过Q/GDW 397-2009中表2规定； 13、平均故障间隔时间（MTBF） MTBF应不小于8760h； 14、安装垂直倾斜度不超过5%； 15、设备安装地点不得有爆炸危险介质，周围介质不含有腐蚀金属和破坏绝缘的有害气体及导电介质

直流充电桩 a) 充电桩电源输入电压：三相四线380VAC±15%，频率50Hz±5%； b) 充电桩应满足充电对象 c) 充电桩输出为直流电，输出电压满足充电对象的电池制式要求； d) 最大输出电流满足充电对象的电池制式1C的充电要求，并向下兼容； e) 充电方式分为常规和快速2种方式，常规为5小时充电方式，快速为1小时充电方式（针对不同电池类型选择）； f) 实现智能IC管理； g) 每个充电桩自带操作器，以供用户进行充电方式选择和操作指导，并显示电动车电池状态和用户IC卡资费信息，实现无人管理； h) 充电桩接口应符合GB/TXXXXXXXX电动汽车传导式充电接口(暂行)中直流充电接口的相关规定； i) 充电桩通讯接口采用CAN通讯接口，通信协议按照GB/TXXXXXXXX电动汽车电池管理系统与非车载充电机之间的通信协议(暂行)的规定执行（充电对象为锂电池电动车）； j) 充电桩对充电过程中的非正常状态应具备相应的报警和保护功能； k) 充电桩对电池的状态要监控，根据电池的温度，电压对充电曲线，充电电流，充电压自动调整； l) 充电桩采用强制风冷； m) 充电桩防护等级符合《GB 4208-1993 外壳防护等级(IP代码)》IP54要求；

一体充电桩 快速充电桩设备采用交直流一体的结构。既可实现直流充电，也可以交流充电。白天充电业务多的时候，使用直流方式进行快速充电，当夜间充电站用户少时可用交流充电进行慢充操作。

外形特点 1、人体工学设计，充分考虑中国人特点，安装后整机高度、屏幕高度、键盘高度、充电接头安放槽高度，适宜操作； 2、上出线口的形式，节省操作者一半的体力； 3、考虑人的使用习惯和耐用性，采用触摸和键盘互为备份的操控，触摸屏和键盘采用防雨、防尘的设计； 4、具备紧急停机的急停开关；具备充电接头安放槽，安放槽可防水；5米长的软电缆。

功能特点 1、提供人机交互操作；提供直流、交流充电接口； 2、具备语音提示功能；具备刷卡功能； 3、具备打印凭条的功能； 4、和BMS实时通信，获取动力电池类型、单体电压、剩余容量、温度、告警等信息； 5、向充电机发生控制指令、开关信号，控制充电机启动与停止，获取充电机状态信息； 6、具备充电接口的连接状态判断、联锁、控制导引等完善的安全保护控制逻辑； 7、具备CAN2.0B、RS485通讯接口，可以和集中监控通信，上送充电状态信息； 8、具备漏电、短路、过压、欠压、过流等保护功能，确保充电桩安全可靠运行；防护等级IP54。

基本参数 基本参数 满足标准 新国标 连接器动力线触头额定电压 DC750V 连接器动力线触头额定电流 125A 连接器控制线触头电压 DC36V 连接器控制线触头电流 5A 连接器机械操作寿命 ≥10000次 防水等级 IP67 耐电压 2000V 绝缘电阻 500MΩ 充电技术 自19世纪第1辆电动汽车面世至今，均采用可充蓄电池作为其动力源。对于一辆电动汽车来讲，蓄电池充电设备是不可缺少的子系统之一。它的功能是将电网的电能转化为电动汽车车载蓄电池的电能。电动汽车充电装置的分类有不同的方法，总体上可分为车载充电装置和非车载充电装置。

充电桩 车载充电装置指安装在电动汽车上的采用地面交流电网和车载电源对电池组进行充电的装置，包括车载充电机（图1-13）、车载充电发电机组和运行能量回收充电装置，将一根带插头的交流动力电缆线直接插到电动汽车的充电插座中给蓄电池充电。车载充电装置通常使用结构简单、控制方便的接触式充电器，也可以是感应充电器。它完全按照车载蓄电池的种类进行设计，针对性较强。非车载充电装置，即地面充电装置，主要包括专用充电机、专用充电站、通用充电机、公共场所用充电站（图1-14）等。它可以满足各种电池的各种充电方式。通常非车载充电器的功率、体积和重量均比较大，以便能够适应各种充电方式。 另外，根据对电动汽车蓄电池充电时能量转换的方式不同，充电装置可以分为接触式和感应式。随着电力电子技术和变流控制技术的飞速发展，高精度可控变流技术的成熟和普及，分阶段恒流充电模式已经基本被充电电流和充电电压连续变化的恒压限流充电模式取代。直到目前，主导充电工艺的还是恒压限流充电模式。接触式充电的最大问题在于它的安全性和通用性。为了使它满足严格的安全充电标准，必须在电路上采用许多措施使充电设备能够在各种环境下安全充电，恒压限流充电和分阶段恒流充电均属于接触式充电技术。近年来，新型的电动汽车感应充电技术发展很快。感应充电器是利用高频交流磁场的变压器原理，将电能从离车的原方感应到车载的副方，以达到给蓄电池充电的目的。感应充电（图1—15）的最大优点是安全，这是因为充电器与车辆之间并无直接的点接触，即使车辆在恶劣的气候下，如雨雪天，进行充电也无触电的危险。

安全要求 （1）变电所应设置安全嗣栏、警示牌、安全信号灯及警铃。 （2）高压配电室和变压器室门外或变电所安全同栏上应悬挂“止步，高压危险”警示牌。警示牌的标示必须朝向围栏的外侧。 （3）高压配电装置上应有显著的操作指示说明。设备的接地点应有明显可见的标志。 （4）室内应有明显的“安全通道”或“安全出口”标示牌。 另外，变电所及配电设备的布置设计应便于安装、操作、搬运、检修、试验和监测。高低压配电室、变压器室、电容器室、控制室内，不应有与其无关的管道和线路通过。当然，即便充电站技术瓶颈得到了很好的解决，但是充电站建设可能还存在选址困难等问题。新能源汽车应先以城市为主，但目前繁华区域往往用地紧张，地价成本较高，这方面需要政府在政策上能予以倾斜．推动充电设施的建设。由电力企业发展经营电动车充电站具有先天优势。电力企业将电力直接卖给车辆是一个新的业务，希望电力企业能转变

发展历程 截至目前 ， 我国电动汽车充电站大多局限于电动公交汽车或内部集团用车 ， 还没有建成真正面向不同用户的充电站服务网络 。 目前已经建成或在建的比较有代表性的充电站有如下内容 。2006 年 ， 比亚迪在深圳总部建成深圳首个电动汽车充电站 。 2008 年 ， 北京市奥运会期间建设了国内第一个集中式充电站 ， 可满足 50 辆纯电动大巴车的动力电池充电需求 。 2009 年 10 月 ， 上海市电力公司投资建成上海漕溪电动汽车充电站 ， 是国内第一座具有商业运营功能的电动汽车充电站 。2009 年底 ， 北京首科集团在健翔桥建设完成了国内第一个包含完整智能微网的北京纯 电动乘用车示范充电站 。 2009 年 12 月 31 日 ， 南方电网投产的首批电动汽车充电站 （ 桩 ） 在深圳建成投运 ， 建设规模为 2个充电站 、134 个充电桩 。 2010 年 3 月 31 日 ， 国家电网公司唐山南湖充电站建成投运 ， 是我国首座国家电网典型设计充电站 ， 可同时为 10 台电动汽车按快充和慢充两种方式进行充电作业 。