电动汽车充换电设施技术现状及标准化

电动汽车充换电设施技术现状张浩zhanghao8@国网电力科学研究院2013年8月二换电设施技术现状三运营管理系统技术现状四充换电设施标准化充电设施技术现状五充换电设施示范和工程应用3一、智能充换电服务网络现状

营运管理系统

交流充电直流充电乘用车换电

商用车换电一、智能充换电服务网络现状充换电服务网络架构交流充电桩：

是采用标准的充电连接，为具有车载充电机的电动汽车提供交流充电的设备；

输出电压:AC220V,输出电流：最大32A;一充电设施技术现状项目参数项目参数充电连接器IEC/GB安装落地安装挂墙安装人机界面LCD/LED/VFD键盘通信RS485/2G/3G计费装置RFID/ICcard环境温度-20℃～+50℃供电220V±10%50Hz±1Hz环境湿度5％～95％输出电压单相

AC220V±10%海拔

≤2000m输出电流≤

32A平均无故障工作时间≥8760hIPIP55交流充电桩主要技术参数一充电设施技术现状7

主要服务于电动乘用车辆，如电动出租车、私人轿车、其他小型电动车辆。

可安装在居民小区、商业停车场、办公等场所。一充电设施技术现状交流充电桩主要应用场合一充电设施技术现状——交流充电技术交流充电关键技术各种恶劣环境的适应性技术：高低温、高热、高湿、风沙、凝露、雨水；露天/市内使用等；充电安全防护技术：露电、短路、误插拔防护、断线防护、倾倒防护、防误操作等；充电桩高互换性技术：物理接口、电气接口、通信协议等，实现充电桩和电动汽车充电的兼容互换；灵活的计量计费技术：与各种不同运营模式的结合；友好方便的人机交互技术：适应不同层次、不同水平的操作者；充电桩的运行管理与综合监控有序充电及与电网的互动技术等；直流充电站

采用非车载充电机，为电动商用车、乘用车等车辆进行直流电能量补给；

输出电压:DC200~750V,输出电流：0~250A;一充电设施技术现状910内容技术指标额定输出电压DC750V（200～750V）额定输出电流DC100A/250A/400A

输出稳压精度≤±0.5%输出稳流精度≤±1%功率因数≥0.99（含APFC）效率≥93%（半载以上）一充电设施技术现状直流充电机主要技术参数11

主要服务于电动商用车或电动乘用车辆，如电动大巴、电动出租车、私人轿车等。

一般采用集中建站的方式，服务于特定用户。一充电设施技术现状交流充电站主要应用场合一充电设施技术现状——直流充电技术直流充电关键技术高性能直流充电机技术：效率、谐波、使用寿命、；直流充电环境适应性技术：宽的温度范围、IP55以上的防护等级、户外使用时凝露、风沙防护等安全防护技术：露电、短路防护、误插拔防护、断线防护、倾倒防护、防误操作、防止带电插拔等；充电机的高互换性技术：物理接口、电气接口、通信协议的高度兼容互换直流充电与电网的接口、有序充电以及与电网的互动技术；交流充电直流充电Mode1Mode2

Mode3Mode4剩余电流保护装置RCD×（InInfrastructure）○（在线缆上）○在充电桩/机上○控制导引功能×将电动汽车连接到交流电网时，GB2099.1插头插座；接地线；RCD（墙上）GB2099.1插头插座；接地线；RCD（线上）充电桩；RCD（装上）非车载充电机（含RCD）电动汽车充电模式13一充电设施技术现状CaseCCaseACaseBCouplerPlugSocketConnectorVehicleInlet电动汽车连接方式14一充电设施技术现状三运营管理系统技术现状四充换电设施标准化五充换电设施示范和工程应用换电设施技术现状二一充电设施技术现状二换电设施技术现状商用车乘用车两侧更换后备箱更换底盘更换电池更换类型电池更换站

采用电池快速更换的方式为电动汽车进行能量补给，可有效克服现阶段动力电池性能的限制，为电动汽车运行的运行创造有利条件。二换电设施技术现状电池更换站基本组成BatteriesBatteries供电系统充电系统电池更换系统电池更换站监控系统电池检测维护系统电池更换站关键设备：电池箱、电池更换设备二换电设施技术现状动力电池箱关键技术轻量化、高机械强度的电池箱体技术；高防护等级箱体设计技术：适用于灰尘、水淹等环境要求；可靠锁止及快速解锁技术：既要满足电池箱安装到车辆上后适应车辆的各种复杂运行环境（振动、冲击等），又能快速解锁和取出；安全防护技术：露电、短路、过载、过充、过放、碰撞等工况下的安全防护等；箱体内环境控制技术：控制箱体内环境温度在一定的范围内，控制动力电池所处的环境的温度一直性；19商用车电池更换设备主要有自旋转一步式、自旋转两步式等不同类型；乘用车电池更换设备主要有半自动更换设备和自动更换设备等。电池箱更换设备：二换电设施技术现状20内容技术指标水平移动60米/分钟升降移动9米/分钟旋转动作60度/秒有效负载500千克整车更换速度不大于10分钟电池箱更换设备主要技术参数：二换电设施技术现状定位精度2mm二换电设施技术现状电池箱更换设备关键技术快速测量和定位技术技术；车辆姿态的自动识别和测量技术；自动运行和控制技术；安全防护技术；四充换电设施标准化五充换电设施示范和工程应用一充电设施技术现状二换电设施技术现状运营管理系统技术现状三

智能充换电服务网络运营管理系统通过在电动汽车、电池、充电设施等安装传感器和识别系统，实时感知电动汽车运行状态、电池使用状态、充电设施及当前网内能源供给状态，实现电动汽车及充电设施综合监测分析，实现电动汽车资产管理集约化、仓储管理简易化、物流调度智能化，充换电计费多样化，运营服务互动化，保证电动汽车、电池及充电设施稳定、经济、高效的运行。三运营管理系统技术现状运营管理系统客户服务计费管理收费账务清分结算资产管理配送管理运行管理集中监控有序充电综合统计分析智能充换电服务网络运营管理系统主要功能三运营管理系统技术现状Internet无线传感器通信终端交流充电桩充电站电池更换站管理中心DistributionManagementSystem车载终端运营管理系统关键技术物联网相关技术；智能调度和优化控制技术；图像识别技术；GPRS/3G,WIFI等无线通信技术；有序充电管理技术等三运营管理系统技术现状五充换电设施示范和工程应用一充电设施技术现状二换电设施技术现状三运营管理系统技术现状充换电设施标准化情况四27【标准体系】序号充换电设施相关的重要标准1充换电站、充电桩技术条件、通用技术要求等2交直流充电接口，电池箱充换电接口、通信协议3关键设备与系统的检测检验规范（如交流充电桩、充电机等）电动汽车充换电设施标准基础类设备类系统类规划设计施工验收运营管理类初步形成了充换电设施标准体系！四

电动汽车充换电设施标准化情况四

电动汽车充换电设施标准化情况标准号标准名称颁布部门GB/T18487.1-2001电动车辆传导充电系统一般要求国家标准化委员会GB/T18487.2-2001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

国家标准化委员会GB/T18487.3-2001电动车辆传导充电系统电动车辆交流／直流充电机(站)国家标准化委员会GB/T19596-2004

电动汽车术语

国家标准化委员会GB/T20234:2006电动汽车传导充电用插头、插座、车辆耦合器和车辆插孔通用要求

国家标准化委员会06年前国内相关标准06年后已经颁布的国家标准四

电动汽车充换电设施标准化情况标准号标准名称颁布部门GB/T20234.1:2011电动汽车传导充电用连接装置第1部分：通用要求国家标准化委员会GB/T20234.2:2011电动汽车传导充电用连接装置第2部分：交流充电接口

国家标准化委员会GB/T20234.3:2011电动汽车传导充电用连接装置第3部分：直流充电接口国家标准化委员会GB/T27930:2011电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议国家标准化委员会GB/T28569:2012电动汽车交流充电桩电能计量国家标准化委员会06年后已经颁布的国家标准四

电动汽车充换电设施标准化情况标准号标准名称颁布部门GB/T29316:2012电动汽车充电设施电能质量技术要求国家标准化委员会GB/T29317:2012电动汽车充换电设施术语国家标准化委员会GB/T29318:2012电动汽车非车载充电机电能计量国家标准化委员会待发布的国家标准四

电动汽车充换电设施标准化情况当前状态标准名称颁布部门报批稿电动汽车电池更换站通用技术要求国家标准化委员会报批稿国家标准化委员会报批稿电动汽车车载充电机与交流充电桩之间的通信协议国家标准化委员会报批稿国家标准化委员会报批稿国家标准化委员会报批稿电动汽车充电站设计规范国家标准化委员会报批稿电动汽车充电站通用要求国家标准化委员会四

电动汽车充换电设施标准化情况标准号标准名称颁布部门NB/T33001-2010电动汽车非车载传导式充电技术条件国家能源局NB/T33002-2010电动汽车交流充电桩技术条件国家能源局NB/T33003-2010电动汽车非车载充电机监控单元与电池管理系统通信协议国家能源局四

电动汽车充换电设施标准化情况当前状态标准名称版布部门报批稿电动汽车充电设施建设技术导则国家能源局报批稿电动汽车充换电设施工程施工和竣工验收规范报批稿电动汽车电池箱更换设备技术规范报批稿充电设备检验试验规范第1部分：电动汽车非车载充电机检验试验规范报批稿充电设备检验试验规范第2部分：电动汽车交流充电桩检验试验规范报批稿电动汽车充电站电池更换站监控系统与充换电设备通信协议报批稿电动汽车充电站及电池更换站监控系统技术规范待发布的能源行业标准四

电动汽车充换电设施标准化情况

国家电网公司从2006年开始全面构建电动汽车充换电设施标准体系，截止目前共完成编制了电动汽车充换电设施相关企业标准33项，形成报批稿及送审稿9项，形成征求意见稿5项，对充换电设施的建设起到了很好的指导作用。国家电网公司企业标准五充换电设施标准化情况一充电设施技术现状二换电设施技术现状三运营管理系统技术现状充换电设施示范和工程应用五

合肥交流充电桩项目五充换电设施示范和工程应用服务于私人电动乘用车

分布于公共停车场、单位内部停车场等可服务于580辆电动乘用车最大充电功率7千瓦，充电时间3-5小时；

瑶海大型直流充电站五充换电设施示范和工程应用服务于电动公交车

，充电站建在公共维保场内共