新能源汽車充電設施建設及快速充電系統研究

韋達文

摘 要： 針對中國汽車工業的發展規劃，要求在 2030年之前，將電動汽車的比例提升到汽車的 50%左右，預計年生產銷量在 1000-1900萬輛左右，這對新能源汽車的充電設施和快速充電系統有了較高的要求。圍繞新能源汽車的充電設施建設和快速充電系統設計進行研究，為相關單位提供一定幫助。

關鍵詞：新能源汽車；充電設施；快速充電；系統設計

1 新能源汽車的發展現狀

直到2016年末，我國已經生產28萬多的新能源汽車，其中有27.15萬輛汽車在市面上進行銷售，而且還涉及到了租賃等商業模式。目前，我國新能源汽車的發展主要體現在以下幾方面：（1）由于傳統能源的短缺和環境保護的客觀需求，導致我國對石油的需求量不斷上升，使新能源汽車的發展成為了汽車產業的發展趨勢；（ 2）我國傳統汽車工業發展比較緩慢，尤其是乘用車，始終處在比較落后的狀態，如果我國堅持走歐洲企業的發展線路，就一直無法超越其他國家；

（3）在社會發展過程中，我國積累了大量的電池、電機以及電控等領域的技術，為新能源汽車的發展提供了一定條件基礎。因此，我國政府應該適應當今形勢，為新能源汽車的發展提供相關政策支持。經過近幾年的發展，我國新能源汽車已經取得了偉大的成就，特別是在技術方面，更加符合汽車產業的發展情況，正在向著插電式混合動力的階段發展。但是，在新能源汽車的發展過程中仍然存在著一些問題，充電設計建設以及快速充電系統的設計就是一項亟需解決的問題。

2 新能源汽車充電設施的建設

2.1 充電設施的有效建設

隨著新能源汽車的逐漸普及，充電設施的建設問題變的越發突出，通過相關數據可知，直到2016年末，我國共建成18 000座充電站，在建設速度方面有待提升，阻礙了新能源汽車的發展和使用。面臨新能源汽車的充電問題，應該將純電驅動作為主要的發展方向，在樁站先行的基礎上，按照一定的順序進行充電設施的建設，從而擴大其建設規模。針對充電設施的建設目標，要以建設車樁相隨、智能高效以及適度超前的充電設施體系為主，并充分滿足500多萬輛新能源汽車的充電需求，構建一個競爭有序、開放式的充電服務市場。

2.2 扶持政策的不斷優化

我國新能源汽車之所以能夠快速發展，與一線城市中限購搖號政策的取消以及新能源汽車補貼政策的頒布有很大關系。由此可見，國家政策對新能源汽車的發展具有很大的促進作用，在這些政策的基礎上各個城市都頻開綠燈，為汽車產業的發展提供了更加廣闊的平臺。但是，在政策方面也要避免出現拔苗助長的現象。目前，對于一輛續航里程在150km左右的新能源汽車來說，中央和地方的雙重補貼大約占據了售價三分之一。在這之前，國家已經表明了態度，將會逐漸取消新能源汽車的階梯式補貼方式，直到2020年以后，國家補貼將會消失。另外，扶持政策的優化能夠激發建站企業的積極性，還能降低建設成本，促進新能源汽車的可持續發展。

2.3 做好協調工作

現階段，新能源汽車發展遇到的最主要問題就是充電設施標準不夠完善、缺乏統一性。為了從根本上解決這一問題，一定要加強各個部門之間的溝通和交流，做好協調工作，不斷落實相關政策的任務分工。（ 1）做好與充電設施政策部門的溝通，在規定的時間內頒布相應的政策；（ 2）重點監督管理推廣使用示范城市，建立完善的動態管理機制；（ 3）加強新能源汽車推廣使用領導協調機制，構建相對統一的組織結構；

（4）總結新能源汽車推廣使用的經驗，組織開閘國家交流會，促進充電設施的更好建設。

2.4 先進技術的融合

要想實現新能源汽車充電設施的有效建設，可以加強充電設施與大數據技術、互聯網以及物聯網技術的充分融合。在目前互聯網技術快速發展的環境下，充電樁將變成線下的一部分，而大部分的創新服務將由線上來完成。隨著樁聯網、車聯網等眾多互聯網模式的出現，汽車運營商將會認識到新能源汽車帶來的有效價值，更加利于新能源汽車充電設施的建設。另外，新能源汽車智能充電平臺也會逐漸完善，整個城市都會被互聯網、車聯網、充電網三網融合的模式所覆蓋，實現充電設施的有效建設。

3 新能源汽車快速充電系統的設計

3.1 充電站配電系統

快速充電站的配電系統中主要包含測控系統和保護系統兩方面，這兩個系統能夠對充電站進行保護和監督，在開啟充電站的后臺系統之后，可以進行新能源汽車管理數據的置換，確保新能源汽車在安全的環境下進行充電。另外，配電系統一體化的組成部分主要包括公用測控裝置和微機保護測控一體化裝置，不僅能夠對充電站配電系統進行有效的監控，還能完成主動升級，減小人力投入，提高實際的工作效率。

3.2 充電站控制系統

充電站控制系統的設計應該從以下幾點入手：（1）確保充電站控制系統的唯一性，也就是說，在特定的時間中，一名操作人員只可以控制一個充電對象，有利于充分發揮充電站控制系統的根本作用；（2）對機械設備進行良好的保護，并利用云臺來進行相關設備的控制，在一定程度上發揮出機械設備的定制功能；（3）實現攝像機多角度、多方面的調整，保證操作人員可以從各個方位對計算機進行控制。

3.3 充電站交流電樁

充電站交流電樁能夠為新能源汽車的充電行為提供電源，而且該系統所需要的面積比較小，容易操作和安裝。所以，我們一般可以將其安裝在停車場、汽車充電站等場所，便于新能源汽車隨時充電，確保汽車的正常行駛。需要注意的是，交流電樁一定要充分發揮以下作用：首先，交流電樁應該具有欠壓、過壓、過流以及漏電保護等功能；其次，為了能夠體現出電樁的運行情況，要安裝觸摸屏和指示燈；最后，為了方便統計交流充電量，需要將多功能交流電度表安裝在交流電樁上。

3.4 充電站直流電機

在充電站直流電機中，主要包含了以下幾方面的內容，分別為功率單元、控制單元、電氣接口以及通信接口等，在上述內容的融合下能夠實現新能源汽車的快速充電。一般情況下，直流電機的電壓和輸出電流都比較大，能夠實現各類新能源汽車快速充電，其中直流電機的分類如表1所示。在進行直流電機的設計時，可以按照實際情況選擇電機類型，從而提高電機的輸出功率，完成新能源汽車的快速充電。

4 結束語

綜上所述，充電設施的建設和快速充電系統的設計在新能源汽車發展過程中具有非常重要的作用，因此，在建設和設計時一定要對新能源汽車的發展情況進行分析，對未來的發展市場進行預測，科學合理的構建配套充電設施，為新能源汽車的發展奠定基礎。

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