北京2008年奥运会电动车充电站规划及运营模式方案

1、北京2008年奥运会电动车充电站规划及运营模式方案1 引言面临能源和环境的巨大压力，人们在不断地寻求清洁的代用燃料，以改 善日益恶化的交通排放现状，电动汽车逐渐成为各国政府和汽车制造商关注的焦 点。在国内，电动汽车充电的技术和设备也在不断的发展，取得了很大的成就奥运临近，我国在奥运工程建设中始终把可持续发展理念放在首位，减少能源和资源消耗，争取把2008年北京奥运会办成真正的绿色奥运会。为此，由北京市 科委立项，北京市公交总公司作为业主，投入 50辆纯电动公交车，并配套建设 一个地面充电站，为奥运场馆及相关设施服务。2 充电站地点及整体结构经业主及相关主管部门多次讨论研究，充电站地点及结构已确

2、定，位置的 选择参见图1。电动汽车电池的充电采用集中充电和应急充电相接合的充电模 式。大规模的充电设施不需要安置在空间比较紧张的奥运村中心区，而只预留两台应急充电机，这样既可以减小安全隐患，也可以降低建设成本。集中充电区建 设在离奥运中心区比较合适的距离外（如 10k m远），车辆到集中充电区更换电 池,同时集中充电区配备适当的电池维护设备2。应急充电区建设在奥运中心区， 建造两台充电机，便于车辆运行中应急情况下的补充充电，也具有一定的显示度。 充电站地点最终选择在熊猫环岛附近。北土城蹌充电站图1充电站位置图2 充电站3维效果图充电站的主体是一封闭式充电间，如图 3所示，充电间的主要部分及功

3、能如下：1 Wri ifY图3 充电站平面剖视图配电站充电站的配电站包括高压配电和照明及其它用电配电两部分。前者将 10KV供电电网通过变压器等设备供给充电机充电；后者用于满足照明、控制设备的供电。配电站配备计量设备，计量输入电量。(2) 监控室监控室用于监控充电机的运行情况、数据库管理、报表打印等。(3) 充电机充电机完成电池能量的补给。既可以满足应急性整车充电要求，也支持 日常地面补充充电。(4) 充电平台用于摆放卸载下来的电池。内有充电插座、电池管理系统供电、电池管 理系统内部网络、与充电机之间的通讯网络等接口。(5) 电池更换库充满电的电池箱按车辆编组完毕后，放于电池更换库，车辆卸载完

4、毕电 池之后，从这里领取电池装车。(6) 维护车间维护车间包括筛选和维护、充电间以及备用电池库。电池进入维护车间 后，首先进行电池的筛选，确定电池的好坏。不能使用的电池进行恰当处理，避 免污染环境；可以继续使用的电池进行维护和活化。 维护完的电池送充电间充满 电后，进行装箱，为编组准备电池。(7) 更换电池区需要更换电池的车辆进入更换电池区进行电池更换。更换电池区是更换 电池的场所。另外，需要应急充电的车辆也停靠在更换电池区，通过充电延长线引到车上，进行补电。3 充电站运作流程充电站的总体运作原理为：需要更换电池的车辆进站后驶入更换电池区， 进行故障诊断，出具故障诊断报告，然后更换上更换电池库

5、的整组电池，最后回 停车区。更换下来的电池按有无故障就地分离， 故障电池送维护车间，无故障电 池送充电区。充电区充满电后就地编组，所缺电池箱到维护车间的备用电池库补 齐后按车为单位送更换电池库。车上卸载下来的故障电池到达维护车间后，进行 筛选、维护、充电和装箱3。可见充电站的主要工作可以划分为 4个部分：更换 电池、充电、维护和电池编组。3.1更换电池为了更加有效的利用电动车辆，电池日常补充充电采用地面充电的方式。 电池电量不足的电动车进站后更换充满的电池。更换电池的过程要求快捷。更换电池流程图参见图2。运营过程中，不需要更换电池的车辆到站后直接停靠停车 区；需要更换电池的车辆按如下步骤更换电

6、池：步骤1:更换请求为了使得更换更加快捷，需要更换电池的车辆进站之前应向站台提出电 池更换请求，以便站台调度安排停车位置、通知电池更换库准备整车更换电池并 运至更换电池区、准备卸载设备。步骤2:车辆进入更换区已经提出更换请求的车辆进站后，根据调度指令将车开到更换电池区准 确位置，准备更换电池。步骤3:故障诊断更换电池前，必须仔细翻阅车载监控装置故障记录，检查车辆电池在运 营过程中是否故障。如果有故障记录，则记录故障信息（包括故障位置和类型） 然后清除故障记录。步骤4:更换电池首先断开整车的高低压供电，然后才能卸载电池。卸载的时候，将故障 电池和无故障电池分开摆放。卸载完毕后，将已经准备好的电池

7、装车。步骤5:故障诊断接通整车的高低压供电，再进行一次故障诊断，确保更换完电池之后整 车运行正常后将车驶出更换电池区，转到步骤 7。如果仍然出现故障，转到步骤 6。步骤6:故障排除仔细阅读车载监控的故障诊断结果，查找故障原因。（1）可立即排除的故障。如连接线未接通等可立即排除的故障，立即排 除；然后转到第5步。（2）属于电池箱内部故障，则通知备用电池库所需电池箱的类型和编号 以及车辆位置、记录故障信息（包括故障位置和类型）。然后清除故障记录。收 到备用电池库的电池后，返回第 4步。步骤7:更换后处理对于故障电池箱，将故障电池和故障信息一并送维护车间；无故障的电 池箱送充电区充电。3.2电池充电

8、充电部分主要是有效完成电池的能量补给。要求既可以满足应急性整车 充电要求，也支持日常地面补充充电。3.3 电池维护维护的主要任务如图5所示，是将运营过程中的故障电池进行维护和挑 选。挑选完成后，不能再使用的电池进行妥善处理， 能用的电池作必要的维护后 充满电，以电池单体的形式送备用电池库。图4更换电池流程图图5 电池维护运作流程3.4 电池编组电池编组完成按整车为单位准备出电池。编组完毕的电池（包括电池管 理系统以及电池自身完全正常，电池箱编号完毕）可以直接更换到电动车辆上。 电池编组在如下几个地方实现：充电平台充电机结束后，就地编组，不足的电池箱从备用电池库补齐，利用充电 平台诊断电池及其管

9、理系统，确保送往电池更换库的电池和电池管理系统无故障 后，送电池更换库。（2）电池更换库备用电池库的电池具有编组能力的时候（备用电池数量较多，达到整车 数量），对电池箱进行编组，诊断无故障后，送电池更换库。3.5 整个充电站运作流程图综合上述四个部分的工作，得到整个充电站运作流程图参见图6。岀处故隔检断车进站阳）加哥龟换电池电世更袂库布址里换 电池匿电.池区更换电池记录故障类申敌璋谗断通迂孑用 库卷备更 按电池紀刃；电池剥F充电平台记录故弹罐沪车闾故隔诊断*申池 更换库j I处理送达蚩换 处准备好相应电池收刘准备 电池指合更按电池充电二编组1 r建知备用 电池库图6充电站整体运作模式流程图4

10、结束语经相关主管部门审批，及多次会议讨论并征求专家及业主意见，该运营 方案现已大致敲定，各方面准备工作已进入具体实施阶段。到07年7月为止，50辆电动车中已有7辆在北京通州区试运行，充电机等相关电气设备的样机均 以成型，充电站的施工建设预计在07年年底至08年初完成，之后按照此方案投 入试运营。作者简介张维戈 男北京交通大学电气工程学院副教授研究方向：电力电子技术，微机测控技术。参考文献1 吴智强基于嵌入式实时操作系统的电动汽车充电站网络监控系统 的研究北京：北京交通大学,20072 王云燕.电动汽车充电站管理系统微机发展,2005,15(11):57-593 王健.电动汽车充电站信息管理系统

11、的设计与实现微计算机信 息,2006,22(5):16-17出师表两汉：诸葛亮先帝创业未半而中道崩殂， 今天下三分，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。然侍卫之臣 不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。诚宜开张圣听，以光 先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。宫中府中，俱为一体；陟罚臧否，不宜异同。若有作奸犯科及为忠善者，宜付有司论其 刑赏，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使内外异法也。侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志虑忠纯，是以先帝简拔以遗陛下：愚 以为宫中之事，事无大小，悉以咨之，然后施行，必能裨补阙漏，有所广益。将军向宠，性行淑均，晓畅

12、军事，试用于昔日，先帝称之曰能”是以众议举宠为督：愚以为营中之事，悉以咨之，必能使行阵和睦，优劣得所。亲贤臣，远小人，此先汉所以兴隆也； 亲小人，远贤臣，此后汉所以倾颓也。 先帝在时, 每与臣论此事，未尝不叹息痛恨于桓、 灵也。侍中、尚书、长史、参军，此悉贞良死节之臣， 愿陛下亲之、信之，则汉室之隆，可计日而待也 -臣本布衣，躬耕于南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自枉 屈，三顾臣于草庐之中，咨臣以当世之事，由是感激，遂许先帝以驱驰。后值倾覆，受任于 败军之际，奉命于危难之间，尔来二十有一年矣。先帝知臣谨慎，故临崩寄臣以大事也。受命以来，夙夜忧叹，恐托付不效，以伤先帝之 明；故五月渡泸，深入