浅析电动汽车电能供给模式与充换电设施建设

刘建宇

摘要：在污染日益严重、能源日益缺乏的今天，电动汽车的出现给人们带来了新的希望，可以形象地把它称为21世纪的交通工具、明日之星。本文对电动汽车电能供给模式与充换电设施建设进行了研究。

关键词：电动汽车电能供给模式充换电设施建设

中国分类号：TU71 文献标识码：A 文章标号：2095-2104（2013）03-0001-02

1.电动汽车电能供给模式

1.1电动汽车定义

电动汽车是指全部或部分用电能驱动电动机作为动力系统的汽车。驱动电动汽车的电力常见的有各种蓄电池，燃料电池、太阳能电池等。

1.2电动汽车分类

1.2.1纯电动汽车

纯电动汽车（BEV）：由电动机驱动的汽车。电动机的驱动电能来源于车载可充电蓄电池或其他能量储存装置。大部分车辆直接采用电机驱动，有一部分车辆把电动机装在发动机舱内，也有一部分直接以车轮作为四台电动机的转子，其难点在于电力储存技术。

1.2.2混合动力汽车

混合动力汽车指能够至少从下述两类车载储存的能量中获得动力的汽车。既可消耗的燃料；也可再充电能/能量储存装置。根据动力系统结构形式可分为以下三类：串联式混合动力汽车（SHEV）。并联式混合动力汽车（PHEV）混联式混合动力汽车（CHEV）。

1.2.3燃料电池汽车

燃料电池汽车：以燃料电池作为动力电源的汽车。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物，因此燃料电池车辆是无污染汽车，燃料电池的能量转换效率比内燃机要高2-3倍，因此从能源的利用和环境保护方面，燃料电池汽车是一种理想的车辆。

1.3电动汽车的充电

电动汽车充电类似于手机充电的ICM 阶梯波六段式充电，具有较好的去硫化效果，可对电池首先激活，然后进行维护式快速充电，具有定时、充满报警、电脑快充、密码控制、自识别电压、多重保护、四路输出等功能，配套万能输出接口，可对所有的电动车快速充电。 商场、超市、医院、停车场、小区门口、路边小卖部等公共场所。 汽车充电网络建设模式，在充电设施推进过程中，亟待突破的难题就是充电服务网络布点问题。电力部门依托现有的停车场设施，因地制宜地建设微电网、分布式、综合化的可充、可换全功能充电站，可避免充电模式存在的两个短板：一是充电时间长，二是停车环境有限。

2.电动汽车充换电设施建设

随着城市化、工业化进程的加速，汽车工业得到飞速发展。同时国际原油供求矛盾逐步加深，全球气候变暖日益明显。在此背景下，加快发展电动汽车充电设施建设，搭建电动汽车产业发展平台，对于推动低碳经济发展和低碳城市建设，降低汽车污染排放，优化能源消费结构，保障国家能源安全，促进环境与人类和谐发展等方面具有重要意义。电动汽车充换电站系统主要由供配电系统、充电系统、监控系统、电池更换系统组成。

2.1供配电系统

充换电站供配电系统主要包括10kV开关柜、变压器、低压配电柜、配电监控、APF等组成部分。

2.1.110kV配电系统

一般10kV配电系统采用双电源供电，单母分段接线方式，设置分段开关。高压柜采用真空断路器中置式开关柜，设进线柜、PT防雷器柜、出线柜、母联柜和隔离柜。

（1）配电变压器类型选择

参照国家电网公司电动汽车充换电站的设计要求，根据具体需求选择汽车充换电站高压侧10kV进线电源双路还是单路。低压0.4kV侧一般可采用单母分段接线方式。

（2）配电变压器容量选择

根据充换电站用电容量选择。一般可选择两台变压器，采用双路常供方式，每台变压器正常情况承担一半站用负载。一台变压器停电检修时，充电机等设备减半使用。

（3）高压开关柜选择

10kV高压开关柜可采用中置柜，柜内配固封式真空断路器，开关柜需具有充裕的电缆连接空间、完善可靠的五防联锁机构以及短路关合能力快速的合闸接地开关。

2.1.20.4kV系统设计

0.4kV侧一般可采用单母线分段的接线方式，设进线柜、有源滤波柜，出线柜及分断联络柜。0.4kV接地系统采用变压器中性点直接接地系统，采用TN-S接地方式，接地电阻应不大于4欧姆。

2.1.3站用电源

一般充换电站内用电负荷不是很大，可以设置专用的10kV站用变压器，用电源可以从位于不同母线的不同配电变压器低压侧接取，通过交流配电箱分配给站内照明、空调、风机、插座等设备供电。

同时需配置站用直流电源系统和不间断电源系统，直流母线采用单母线接線。直流系统充电装置采用智能化整流电源模块，具备显示、上传直流系统状态量的功能。监控系统设置不停电电源，不停电电源采用直流电源和逆变电源组成。监控系统站控层采用交流不停电电源(UPS)供电。

电动汽车充换电站属于谐波源负荷，会产生谐波电流注入公用电网，影响电网电能质量水平。因此需要采取措施抑制其谐波电流注入，以确保电能质量和电力系统的安全、经济运行，一般可采用有源滤波的方式抑制其谐波电流注入。

2.2充电系统

充电系统由充电机组成。根据设计容量及要求，选择充电机数量、型号，并要考虑到一定的裕量。

充电机需具有根据电池管理系统（BMS）和后台监控系统提供的数据，动态调整充电参数、自动完成充电过程的功能；充电机具备通过CAN接口与电池管理系统通信的功能，以获得电池箱参数及充电电池的状态参数；充电机应具有实现外部手动控制输入的功能，以便对充电机参数进行设定；同时充电机应具备交流输入过欠压保护、交流输入过流保护、直流输出过压保护、直流输出过流保护、内部过温保护等功能。

充电机控制系统是充电机的一部分，是充电机的控制中心和通信枢纽，负责与电池更换站后台系统交换数据；完成充电机的充电控制；与BMS通信获取电池状态和运行信息；完成充电过程的联动控制。

2.3监控系统

充换电站监控系统作为充换电站自动化系统的核心，主要包括充换电站监控后台、充电机控制系统、配电系统监控、电池更换监控系统、计量计费系统、安防系统及通讯管理机等。

充换电站监控后台主要完成采集、处理、存储来自充电机及配电系统的数据，提供图形化人机界面及语音报警功能，完成系统的数据展现及下发控制命令，用以监控充电机及配电系统的运行；除配电站监控SCADA功能外，还提供针对充换电站系统的诸如智能负荷调控等高级应用功能，为电池更换站安全、可靠、经济运行提供保障手段。

其中，安防监控系统由前端视频监控设备和视频监控后台组成。

电动汽车充换电站视频监控系统含图像监控系统、防盗报警、火灾自动报警系统；视频监控后台由视频管理工作站和统一平台监控软件组成，实现管辖所有区域内前端充电设备的图像监控、防盗报警、火灾自动报警等功能。

充换电站监控系统中的通信管理机是充换电站监控系统的通信核心，负责配电系统监控、充换电站监控后台、安防系统、电池更换监控系统及充电机之间的数据交换；负责向安防系统转发报警信号实现视频监控联动；负责向换电站上级监控系统转发本站相关信息。

2.4电池更换系统

电池更换系统是换电站的核心组成部分，一般由由电池箱、电池充电架、换电设备等组成。

在改革开放以及社会主义市场经济不断深化的新时期，医疗市场的竞争也随之愈发激烈。新时期医院也应该以崭新的姿态：优质服务、高效工作、高质量的医疗设备投入、降低各种医疗资源消耗等以适应市场的残酷竞争。与此同时，面对医疗卫生事业的改革工作的新时期的新特征，医院要与时俱进的做好宣传工作，将新时代医院的工作内容、重点、工作形式等传达个社会各界，从而促进医院的改革事业顺利进行。那么在新形势下, 应从哪几个方面做好医院宣传工作，我们将展开叙述。

参考文献：

[1] 王毓林.电动汽车充电站设计初探[J]. 科技创新导报. 2012(21)