電動(dòng)車充電站規(guī)劃及運(yùn)營(yíng)模式方案(已改無(wú)錯(cuò)字)
2023-07-01 07:59:40 本頁(yè)面
【正文】 站功率需求。車輛進(jìn)入充電隊(duì)列時(shí)間越集中,充電站電力負(fù)荷將越大,充電站功率需求將越大。這里特別要提及的是,電動(dòng)車應(yīng)充分利用電網(wǎng)谷電階段進(jìn)行充電,對(duì)車輛所有者而言,最大限度降低運(yùn)行成本,而電網(wǎng)公司則可借此調(diào)節(jié)電網(wǎng)的峰谷差。2. 3 電動(dòng)汽車能源供給方式對(duì)于能源供給方式的選擇,現(xiàn)今普遍存在整車充電系統(tǒng)(包括常規(guī)充電、快速充電兩種模式) 和地面充電系統(tǒng)兩種模式。(1) 整車充電系統(tǒng):常規(guī)充電蓄電池在放電終止后,應(yīng)立即充電(在特殊情況下也不應(yīng)超過(guò)24 h) ,充電電流相當(dāng)?shù)?大小約為15 A , 這種充電方式稱為常規(guī)充電(普通充電) 。常規(guī)蓄電池的充電方法都采用小電流的恒壓或恒流充電,一般充電時(shí)間為5～8 h, 甚至長(zhǎng)達(dá)10 至20 多h。常規(guī)充電模式的優(yōu)點(diǎn)為:1) 盡管充電時(shí)間較長(zhǎng),但所用功率和電流的額定值并不關(guān)鍵,因此充電器和安裝成本比較低。2) 可充分利用電力低谷時(shí)段進(jìn)行充電,降低充電成本。3) 可提高充電效率和延長(zhǎng)電池的使用壽命。常規(guī)充電模式的主要缺點(diǎn)為充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng), 當(dāng)車輛有緊急運(yùn)行需求時(shí)難以滿足。(2) 整車充電系統(tǒng):快速充電常規(guī)蓄電池的充電方法一般時(shí)間較長(zhǎng),給實(shí)際使用帶來(lái)許多不便。為了縮短蓄電池達(dá)到滿充狀態(tài)的時(shí)間,同時(shí),盡量降低蓄電池正負(fù)極板的極化,以提高蓄電池使用效率,國(guó)內(nèi)外一直都在不斷地研究和開(kāi)發(fā)快速充電方法和技術(shù)?？焖俪潆婋姵氐某霈F(xiàn),為純電動(dòng)汽車的商業(yè)化提供了技術(shù)支持?？焖俪潆娪址Q應(yīng)急充電,是以較大電流短時(shí)間在電動(dòng)汽車停車的20 m in～2 h, 為其提供短時(shí)充電服務(wù),一般充電電流為150～400 A ?？焖俪潆娔Ｊ降膬?yōu)點(diǎn)為:1) 充電時(shí)間短。2) 充電電池壽命長(zhǎng)(可充電2 000 次以上) 。3) 沒(méi)有記憶性,可以大容量充電及放電,在幾分鐘內(nèi)就可充電至70% ～80%。4) 由于充電在短時(shí)間內(nèi)(約為10～15 min) 就能使電池儲(chǔ)電量達(dá)到80% ～90% , 與加油時(shí)間相仿,因此,建設(shè)相應(yīng)充電站時(shí)可不配備大面積停車場(chǎng)。但是,相對(duì)常規(guī)充電模式,快速充電也存在一定的缺點(diǎn):1) 充電器充電效率較低,且相應(yīng)的工作和安裝成本較高。2) 由于采用快速充電,充電電流大,這就對(duì)充電技術(shù)方法以及充電的安全性提出了更高的要求,同時(shí)計(jì)量收費(fèi)設(shè)計(jì)也需特別考慮。(3) 地面充電系統(tǒng)又稱機(jī)械充電,通過(guò)電池租賃方式,直接更換電動(dòng)汽車的電池組。蓄電池更換站為續(xù)駛里程長(zhǎng)而又沒(méi)能及時(shí)充電的客戶提供更換蓄電池的服務(wù),對(duì)卸載下的電池采用地面充電系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)充里程適中,滿足車輛技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和運(yùn)營(yíng)的需要。在實(shí)際的運(yùn)行中,以一定的實(shí)際放電深度為基準(zhǔn),能滿足下一個(gè)往返需求的,則繼續(xù)行駛。電池容量不能滿足要求而時(shí)間允許的,可進(jìn)行快速充電。時(shí)間緊的,可進(jìn)行電池快速更換。但這種綜合運(yùn)行方案在電池剩余能量測(cè)量技術(shù)不成熟的情況下,必須建立每輛車的行駛檔案,以便估計(jì)車載電池的剩余電量情況。而多種方案相結(jié)合,對(duì)于運(yùn)營(yíng)的組織和管理也將帶來(lái)一定的難度。2. 4 動(dòng)力電池特性不同種類動(dòng)力電池具有不同的充電特性,最佳充電率在0. 2～2. 0 C 之間。電池系統(tǒng)額定電壓相同的情況下,最高充電電壓由于電池種類、結(jié)構(gòu)型式上的區(qū)別也體現(xiàn)出一定的差別。充電電流越大、充電電壓越高,單車充電功率需求越大,導(dǎo)致充電站容量需求越大。對(duì)于不同種類的電池,充電方法及充電控制充電。這種模式下,備用電池組存儲(chǔ)空間及如何真正實(shí)現(xiàn)電池快速更換是問(wèn)題考慮的關(guān)鍵。由于電池組重量較大,更換電池的專業(yè)化要求較強(qiáng),更換站需配備專業(yè)人員借助專業(yè)機(jī)械來(lái)快速完成電池的更換、充電和維護(hù)。采用這種模式,具有如下優(yōu)點(diǎn):1) 電動(dòng)汽車用戶可租用充滿電的蓄電池,更換已經(jīng)耗盡的蓄電池,有利于提高車輛使用效率, 也提高了用戶使用的方便性和快捷性。2) 對(duì)更換下來(lái)的蓄電池可以利用低谷時(shí)段進(jìn)行充電,降低了充電成本,提高了車輛運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。3) 從另一個(gè)方面看,解決了充電時(shí)間乃至蓄存電荷量、電池質(zhì)量、續(xù)駛里程長(zhǎng)及價(jià)格等難題。4) 由于電池的更換、充電和維護(hù)工作由專業(yè)人員完成,可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)電池組中單電池的問(wèn)題, 進(jìn)行維修工作,對(duì)于電池的維護(hù)工作將具有積極意義,電池組放電深度的降低也將有利于提高電池的壽命。這種模式面臨的最大障礙不是技術(shù)上的,而是管理上的,要解決的幾個(gè)主要問(wèn)題是:電池與電動(dòng)汽車的標(biāo)準(zhǔn)化。電動(dòng)汽車的設(shè)計(jì)改進(jìn)、充電站的建設(shè)和管理,以及電池的流通管理等。以上3種充電模式各有自身的特點(diǎn)和適用范圍。在實(shí)際應(yīng)用中,可以將上述三種方法進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,以達(dá)到每天的行駛要求,即設(shè)計(jì)車輛續(xù)駛策略也不同。應(yīng)根據(jù)其電池特性不同采用不同的充電方法,如恒流法、恒壓法、恒流限壓法及特定曲線法等。電池組充電控制的策略,無(wú)論側(cè)重于電池安全,還是保證最佳續(xù)駛里程,或是兩者間折中,確定的充電參數(shù)都存在一定差異。2. 5 充電時(shí)間不同運(yùn)行模式的電動(dòng)汽車對(duì)充電時(shí)間提出了不同的要求,而充電時(shí)間的不同需要不同的充電方式來(lái)滿足。在對(duì)充電時(shí)間要求不高的情況下, 可在停運(yùn)時(shí)間利用電力低谷進(jìn)行常規(guī)充電,延長(zhǎng)車輛的續(xù)駛里程,如夜間停止運(yùn)行的公交車輛、公務(wù)車、特種車輛或社會(huì)車輛等。在充電時(shí)間較為緊迫的情況下,需要采用快速充電或電池組快速更換及時(shí)實(shí)現(xiàn)電能補(bǔ)充,如出租車和在線路上運(yùn)行的公務(wù)車或社會(huì)車輛等。2. 6 充電場(chǎng)所及其他環(huán)境條件動(dòng)力電池充放電工作效率受充電場(chǎng)所及環(huán)境條件的影響,尤其是受環(huán)境溫度的影響。在常溫下,電池充電接受能力較強(qiáng),隨著環(huán)境溫度的降低,其充電接受能力逐漸降低。低溫時(shí)電池放電效率降低,在同樣的運(yùn)行機(jī)制和行駛里程下,車輛能耗高、電池放電深度大。同樣,在低溫下動(dòng)力電池充電效率也降低。因此,隨環(huán)境溫度降低,充電站功率需求將增加。建設(shè)充電站時(shí)應(yīng)盡可能保證其環(huán)境溫度有利于電池充電要求。2. 7 充電技術(shù)發(fā)展對(duì)充電站的要求(1) 充電快速化助子系統(tǒng)而存在的,但是隨著電動(dòng)汽車技術(shù)的不在目前動(dòng)力電池不能直接提供更多續(xù)駛里程斷成熟,本著子系統(tǒng)小型化和多功能化的要求,以的情況下,如果能夠?qū)崿F(xiàn)電池充電快速化,從某種及電池可靠性和穩(wěn)定性要求的提高,充電系統(tǒng)將意義上也就解決了電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程短這個(gè)致命和電動(dòng)汽車能量管理系統(tǒng)集成為一個(gè)整體,集成弱點(diǎn)。對(duì)電動(dòng)車用動(dòng)力蓄電池的充電快速化要求傳輸晶體管、電流檢測(cè)和反向放電保護(hù)等功能,無(wú)不同于對(duì)常規(guī)蓄電池的要求,它應(yīng)具有充電時(shí)間需外部組件即可實(shí)現(xiàn)體積更小、集成化更高的充短、充電效率高以及對(duì)蓄電池使用壽命影響小的電解決方案,從而為減少充電站的設(shè)備占地,
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