新能源汽车充电技术的应用现状

金会林

摘 要：汽车保有量逐年上涨，交通运输压力的逐步提升，使得环境污染、能源利用与汽车产业的可持续发展问题更加严峻。新能源汽车作为汽车动力研究的重要课题，不仅在缓解能源压力方面有着重要的意义，同时，在节能减排原则的指导下，对环境保护也有着积极作用。现阶段，新能源汽车的主要应用形式包括纯电动汽车以及混合动力汽车，新能源汽车的实际应用需要配套的电网、充电点、端口技术等，对充电基础设施与技术应用都有着较高的要求。

关键词：电池储能;反向充电;传导技术

当前阶段，城市规划通常只在一些公共区域、交通枢纽等方位建立充电站，以家庭为单位的充电桩设置数量相对较少，基础供电设施、电网系统及充电方式等条件的制约，限制了新能源汽车的全面推广与应用。为更好地拓展新能源汽车的使用范围，相关部门应加快充电设施的建设进程，深入研究不同的充电技术，针对汽车充电的技术问题，提出针对性的解决方案，为汽车产业的绿色、稳定、可持续发展奠定基础。

1 新能源汽车面临的技术应用问题

（1）充电设备不足，充电点的设置不合理。新能源汽车的应用形式不断变化、使用范围逐步扩张，使得人们对供电系统的需求上涨。但与日益增长的电动汽车使用量相比，充电设施的建设与发展相对不足，充電点的设置规划不合理，能源汽车和基础供电设施不匹配，充电缺口巨大。普通的充电设备提供交流电，通常电压为220V，需要超过十个小时不间断的充电才能完成储能。如果充电站能够提供十个储能位置，每天的最高充电量为30辆，充电汽车的数量与电力系统的供应量间存在矛盾，无法满足新能源汽车的实际使用需求。

（2）充电接口不兼容。现阶段，电动汽车的充电标准分为五种。在国内，新能源充电设备的端口设置以国标、美标为主，但两种端口不兼容。除此之外，国标体系下的充电接口技术参数也存在差异，汽车充电形式有着一定的局限性。如果没有统一的标准，充电桩无法通用，在增加汽车充电实际成本的同时，也限制了新能源动力汽车应用的普及。

（3）充电时间长，功率不足。在快充模式下，通常是以直流充电为主，汽车储能时间控制在10-20min间，需要的充电功率为250kW，相当于整栋办公楼用电量的五倍，家庭充电难以负荷。如果一个充电桩同时提供四个充电位置，那么充电功率可以达到“兆瓦”级，目前的充电设备提供的功率很难达到标准。

（4）充电站安全防护机制不健全。充电桩是电力汽车补充能源的重要途径，与加油机的功能类似，是补充电力损耗、推广电力汽车应用的基础。为缩短充电的时长，通常情况下，充电桩流经的电压与电流较大，需要建立健全的安全防护机制。充电桩经过长期的使用，出现磨损情况，增加了维修与养护的成本，同时，也使得充电桩使用的安全性无法得到保证。

2 现阶段电动汽车采用的主要充电模式

（1）传导模式。当前阶段，较为知名的新能源汽车研究与生产企业前后推出了多款纯电动汽车、混合动力汽车等，拓展了电动汽车的使用途径。一般情况下，在购买电动汽车时，厂家会赠送对应的充电线，可以匹配家庭充电插口，能够进行慢充。即，采用恒压、恒流的传统方式对汽车进行充电。充电电流大小约为10-16A，若以50kWh的蓄电池为例，需要连续充电14-20个小时或更长时间。如果在晚间使用后开始充电，到隔日早上只能充满一半的电量，需要2-3天左右充电一次，在短途出行方面较为便捷，但不适用于长途工作。

（2）电池储能。当前阶段，电池更换是电动车储能的常见方式之一，通过更换电池，可以使电动汽车在几分钟之内完成储能需求。电池更换技术可以快速解决新能源电动汽车充电慢的问题，有效地延长电动汽车的行驶距离，缩短驾驶人员的等待时间。电池更换后，可以对电池进行集中充电，协调电力能源调配进度，降低电池储能对区域电网的影响，使充电站的设置更科学、合理。

（3）无线充电。电动汽车通过充电桩、充电站进行充电的方式包括有线电缆充电及无线充电两种。其中有线充电需要驾驶人员携带电缆、连接接头，充电过程较为繁琐，使用存在限制。无线充电的服务更便捷，在公共场所具备较强的充电优势，可以利用无线网络与物联网、智慧电网体系等，无需电缆就实现充电的目的，是新能源汽车的重要技术改革方向。

3 电动汽车技术开发与使用的前景

（1）物联网技术的应用。现阶段，人们对电动汽车的使用需求向着多元化、系统化方向转变，出游、工作、运输等领域的电动汽车覆盖率逐步提升。在物联网技术的广泛应用背景下，通过网上服务与设备的一站式管理，面向用户提供充电、管理、预定与更新于支付等服务成为必然，电动汽车可以通过无线网络、信息共享中心与服务平台等，实现即时通讯的目的。充电站可以提供充电、商品销售、消费服务、汽车美容等多项功能，在远程操控、可视化技术、物联网、云服务及移动互联等技术支持下，实现全面推进大型、综合体验式汽车服务平台建设的目的。

（2）反向充电模式。电动汽车的使用与推广需要依托于电网设施、充电服务系统及相关的连接设备与无线网络等。当前阶段，汽车充电方式的不断变化，使得人们对供电服务提出了更多元化的要求。如，智慧电网系统的部署需要在建筑内安装可再生能源供电装置和储能单元。电动汽车可作为移动储能单元之一，通过汽车电池进行能源储备，做好二次发电的准备。现阶段，电力汽车产业在反向传导方面的研究已经取得了一定的成果，在电网铺设、充电点的设置及能源的多维使用等技术研究与应用过程中，表现出极大的市场潜力，是汽车产业能源改革的重要方向。

4 结语

新能源研究的逐步深入与在汽车领域的广泛应用，使得现阶段电动汽车产业进入蓬勃发展的时期，汽车市场的潜力巨大。针对目前电动汽车实际应用与推广的限制问题，相关企业与单位应加强技术整合，对充电设备的铺设、端口的统一与无线充电等进行深入研究、合理规划，全面构建充电综合服务模式，结合物联网、反向充电等新技术，推进新能源汽车产业的现代化发展。

参考文献：

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