电动汽车充电站

1、电动汽车充电站12022-6-26电动汽车充电站电动汽车充电站是指为电动汽车充电的站点，与现在的加油站相似。随着低碳经济成为我国经济发展的主旋律，电动汽车作为新能源战略和智能电网的重要组成部分，以及国务院确定的战略性新兴产业之一，必将成为今后中国汽车工业和能源产业发展的重点。然而，电动汽车产业是一项系统工程，电动汽车充电站则是主要环节之一，必须与电动汽车其他领域实现共同协调发展。22022-6-26电动车电动车“油钱油钱”最少省一半最少省一半2022-6-263发展背景发展背景系统结构系统结构谐波源谐波源国内外发展现状国内外发展现状42022-6-26消除谐波的措施消除谐波的措施发展趋势发展趋

2、势发展背景在目前的情况下，国家虽有大力倡导，各企业又蠢蠢欲动，但电动汽车走入寻常百姓家不是短期内容易做到的。国家政策可以补给（购车补偿、上路等），而电动汽车充电站网则无法短期建成，主要原因是给电动汽车快速充电需要瞬时强大的功率电力，常规电网无法满足，必须要建专用充电网络，这涉及整个国家电网改造。52022-6-26发展背景现在能较好的解决快速充电问题的方案是-换电站-利用给汽车更换电池的方法代替漫长的充电过程。一辆汽车需要配备两块电池，当一块电池用完后自动切换到另一块，此时可到换电站将用完的电池换下，装上满电的电池。而换下的电池由电站统一充电和维护，前提是充电站要有相当数量的备用电池。这个方法

3、优点是快速，用户换完电池就可以上路，比加油都快。用这种方法再加上停车场充电桩等辅助手段，相信电动汽车的普及就近在眼前。 62022-6-26发展背景 充电业务模式是指电动汽车用户在汽车电能将要耗尽的时候选择到固定地点的充电站和充电桩为汽车的电池进行直接充电的模型。这是电动汽车充电站最先考虑的业务模式，在这种业务模式下，电动汽车用户通过在充电站/充电桩直接为汽车充电，即时消费电力产品并通过现场付费的模式支付费用，完成交易。 为此，建设相应的电动汽车充电计费系统，引入集中式的信息管理平台，是开展电动汽车充放电站建设工作的重要组成部分。2022-6-267电动汽车充电站的计费系统系统1、建设充电计费

4、系统管理平台，对系统涉及到的基础数据进行集中式管理，例如电动汽车信息、购电用户信息、资产信息等。 2、建设充电计费系统运营平台，用于对电动汽车的充放电及购电用户的充值进行运营管理。 3、建设充电计费系统查询平台，用于对管理平台及运营平台产生的相关数据进行综合查询2022-6-268充电站基本布局 充电站包括供电系统、充电设备、监控系统及相应的配套设施。 充电站按照功能可以划分为四个子模块：配电系统、充电系统、电池调度系统、充电站监控系统。充电站给汽车充电一般分为三种方式：普通充电、快速充电、电池更换。普通充电多为交流充电，可以使用220V或380V的电压。快速充电多为直流充电。充电站主要设备包

5、括充电机、充电桩、有源滤波装置、电能监控系统。2022-6-2692022-6-2610充电模式 常规充电常规充电 典型常规充电站的规模 根据目前电动汽车常规充电的数据资料，一般以2040辆电动汽车来配置一个充电站，这种配置是考虑充分利用晚间谷电进行充电，缺点是充电设备利用率低。在高峰时也考虑充电，则可以6080辆电动来配制一个充电站，缺点是充电成本上升，增加高峰负荷。 充电站电力配套的典型配置（前提充电柜具有谐波等处理功能） a方案： 建造配电站设计2路10KV电缆进线（配3*70mm电缆），2台500KVA变压器，24路380V出线。其中二路为快速充电专用出线（配 4*120mm电缆、50

6、M长、4回路），二路为机械充电或备用出线，其余为常规充电出线（配4*70mm电缆、50M长、20回路） b方案： 设计2路10KV电缆线（配3*70mm电缆），设置2台500KVA用户箱变，每台箱变配4路380V出线（配4*240mm电缆、20M长、8回路），每路出线设置一台4回路电缆分支箱向充电柜供电（配4*70mm电缆、50M长、24回路）。 2022-6-2611 快速充电快速充电 典型快速充电站的规模 根据目前电动汽车快速充电的数据资料，一般以同时向8辆电动汽车充电来配置一个充电站。 充电站电力配套的典型配置 a方案：建造配电站设计2路10KV电缆进线（配3*70mm电缆），2台500

7、KVA变压器，10路380V出线（配4*120mm电缆、50M长、 10回路）。 b方案：设计2路10KV电缆线（配3*70mm电缆），设置2台500KVA用户箱变，每台箱变配4路380V出线，供充电站（配4*120mm电缆、 50M长、8回路）。 2022-6-2612 机械充电机械充电 机械充电站的规模 小型机械充电站可以结合常规充电站建设同时考虑，可以根据需要选择更大容量的变压器。大型机械充电站一般以80100组充电电池同时充电配置一个大型机械充电站，主要适用于出租车行业或电池租赁行业，一天不间断充可以完成对400组电池的充电。 充电站电力配套的典型配置（大型机械充电站） 配电站2路10

8、KV电缆进线（配3*240mm电缆），2台1600KVA变压器， 10路380V出线（配4*240mm电缆、50M长、10回路）。 2022-6-2613 便携式充电便携式充电 别墅 具备三相四线表计，独立的停车库，可以利用已有的住宅供电设施，从住宅配电箱专门放一路10mm2或16mm2的线路至车库的专用插座，来提供便携式充电电源。 一般住宅 具有固定的集中停车库，一般要求地下停车库（充电安全考虑），可以利用小区原有的供电配套设施进行改造，必须根据小区已有的负荷容量来考虑，包括谷电的负荷。具体方案应根据小区的供电设施、方案以及小区的建筑环境具体来确定。2022-6-2614电动汽车充电站相关之

9、谐波问题 充电站谐波源 谐波消除的主要措施2022-6-2615充电站谐波源 电动汽车充电站谐波源主要为非车载充电机，非车载充电机由高频开关电源模块等元件组成，模块采用全波整流方式。当采用三相全波整流组成6脉冲整流装置时，在网侧产生的特征谐波次数h=6k1，k为正整数。三相全波整流产生的电压脉动较小，脉动频率较高，与单相整流相比，不产生3次谐波。通过变压器绕组的接线，使2组容量相同的6脉波整流装置在输入端经30度移相构成1套12脉波整流装置，在网侧产生的特征谐波次数h=12k1。利用变压器绕组接线的相位的不同，可构成多脉波的整流装置。无论采用何种脉波整流方式，除特征谐波外，都还有少量的非特征谐

10、波。 谐 波电流的计算公式为 式中：J 为谐波电流；I 为基波电流；k“为谐波电流含有率。 2022-6-2616谐波消除的主要措施1 .合理增大充电机的滤波电感值 合理增大充电机的滤波电感值，可降低充电机的电流畸变率，该方法简便、实用。但滤波电感值增大，功率损耗也会增加，同时充电机制造成本增加，体积增大。2 .增大整流装置的脉波数 增大充电机整流装置的脉波数，可以有效减少整流装置产生的特征谐波，降低谐波含有率，从而降低谐波总畸变率。鉴于充电站在城市中多呈小规模、多布点设置，充电车位控制在68车位之间。假设单台充电机充电电流按200 A、充电电压按400 V 考虑，则整个充电站的总容量在700

11、 kVA 左右，远远小于地铁牵引站的容量，因此无需采用更高次数的脉波整流方式。在电动汽车充电站采用12脉波整流，将特征谐波控制在h=12k1的范围内，在技术上是可行的，经济上也是合理的。2022-6-2617谐波消除的主要措施2022-6-26183 .采用功率因数校正技术 在充电机的前端采用升压型有源功率因数校正装置，也是提高功率因数、降低谐波含量的有效手段之一。功率因数校正装置分为有源和无源2种类型。无源装置的优点是简单、无需控制，而缺点是体积较大，且功率因数仅能校正至08左右，谐波含量仅能降低至50 左右，效果不甚理想；有源装置能将功率因数校正至0995，谐波含量仅能降低至5以下，效果理

12、想，但缺点是成本较高，其价格一般比无源装置高30 40 。4 .由容量较大的系统供电 当系统容量增大时，无论是从谐波源还是从低压母线侧为端口看出去，其等值阻抗值均降低，整流装置产生的谐波在变压器高、低压侧的电压畸变率均降低，同时系统谐振点向频率更高的方向移动。谐波消除的主要措施5 .加装滤波装置 滤波器包括无源滤波器、有源滤波器。无源滤波器运行稳定可靠，结构简单，价格便宜,但其滤波效果易受温度、频率、滤波电容及电抗制造偏差等因素影响；有源滤波器瞬时产生与谐波电流大小相等且方向相反的电流，以中和谐波电流。与无源滤波器相比，有源滤波器成本较高，功率较小，在现阶段仍以使用无源滤波器为主。 谐波消除的

13、目标值 谐波消除的目标值参照国家标准GBT14549-1993电能质量公用电网谐波的有关要求设定。2022-6-2619电动汽车充电站的发展 国外现状 国内现状 发展趋势2022-6-2620建设现状美国路边充电机芝加哥全球首座太阳能充电站建设现状日本50kW的快速充电机日产逍客自动更换系统建设现状法国巴黎市区充电站分布图巴黎电动公交客车建设现状英国建设现状德国慕尼黑的TUV-E.ON充电站Smart电动汽车建设现状国内 2004年，北京建成国内首个电动公交客车充电站； 2006年，比亚迪建成深圳电动汽车充电站； 2008年，建设了国际上第一个集中式充换电站。中国电动汽车充电站计划中国电动汽车

14、充电站计划2022-6-2627部分城市建成部分城市建成/规划充电站概况一览规划充电站概况一览城市建成时间投资规模承建单位简介上海2009年10月508万元国家电网占地面积400平方米，设有包括4个临街路边充电车位在内的9个充电车位。充电站能够满足可插电混合动力电动汽车和纯电动汽车等各类电动车辆充电需求。这是国内首座充电站。深圳2009年12月1051.5万元南方电网占地1092平方米，共启用2个充电站、134个充电桩。两个充电站内设置9台充电柜，可同时容纳18台电动车驶入。这是目前国内规模最大的充电站。西安预计2010年1000万元国家电网计划投资兴建4个电动汽车充电站和200个充电桩。其中

15、，每个充电站设有4个充电装置。天津预计2010年-国家电网年内将建成5座电动汽车充电站，同时完成100个交流充电桩建设，满足电动公交车、小型电动轿车就近充电需求。临沂预计2010年3000万元国家电网计划建2座电动汽车充电站。建成后，该站将成为国内占地面积和投资规模最大的充电站，可满足20辆电动汽车实时不间断、安全可靠充电。北京预计2012年-在“绿色北京”行动计划(20102012年)中指出，北京将陆续建立新的充电站供各种车辆使用。充电站应该像加油站一样普遍而方便，并有可能通过租赁电池等方法便于私家新能源汽车在充电站内快速更换电池。2022-6-2628 按照5000辆商用车和30000辆乘

16、用车布局规划电动汽车充电站，同步启动了小营、四惠、航天桥等大型充电站建设项目。建设现状北京o驻车场、枢纽站小营 140四惠 160北苑北 一亩园 奥体南区 o现状中心站挖潜康家沟 玉泉路 方庄 角门 o规划中心站望京 东坝 定福庄 古城 世界公园 垡头 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，设置9个充电车位。 2010年，上海世博会规划建设了可供120辆纯电动客车充电的集中式充换电站。累计服务车辆运行里程超过400万公里建设现状上海 广州大学城充电站于2010年11月运营，为亚运会用26辆纯电动客车提供换电和整车充电服务。建设现状广州 南方电网公司首批电动汽车充电站(桩)于2009年12月28日在深圳建成投运。 截止2010年11月中旬，深圳已投运了4个电动汽车充电站和180个充电桩。建设现状深圳 湖北省电力公司已与省内13个地、市、州政府达成合作，2010年内将投资1.27亿元，在全省试点建设大中型电动汽车充电站16座、交流充电桩300个。 天