解析電動汽車充電基礎設施及技術的發展趨勢
發布時間:2023-02-22 責任編輯:lina
【導讀】電動汽車充電基礎設施,通常也被稱為電動汽車供電設備(EVSE),是(shi)一(yi)個(ge)健(jian)康(kang)的(de)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)生(sheng)態(tai)係(xi)統(tong)的(de)核(he)心(xin)組(zu)成(cheng)部(bu)分(fen),是(shi)針(zhen)對(dui)汽(qi)車(che)充(chong)電(dian)而(er)規(gui)劃(hua)的(de)配(pei)電(dian)網(wang)和(he)專(zhuan)用(yong)的(de)電(dian)力(li)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)。簡(jian)單(dan)的(de)說(shuo),就(jiu)像(xiang)移(yi)動(dong)網(wang)絡(luo)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)是(shi)支(zhi)持(chi)手(shou)機(ji)通(tong)信(xin)背(bei)後(hou)的(de)一(yi)套(tao)完(wan)整(zheng)的(de)通(tong)訊(xun)係(xi)統(tong)一(yi)樣(yang),電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)充(chong)電(dian)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)就(jiu)是(shi)支(zhi)持(chi)充(chong)電(dian)樁(zhuang)為(wei)汽(qi)車(che)充(chong)電(dian)背(bei)後(hou)的(de)一(yi)套(tao)完(wan)整(zheng)的(de)電(dian)力(li)供(gong)應(ying)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)。
電動汽車充電基礎設施,通常也被稱為電動汽車供電設備(EVSE),是(shi)一(yi)個(ge)健(jian)康(kang)的(de)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)生(sheng)態(tai)係(xi)統(tong)的(de)核(he)心(xin)組(zu)成(cheng)部(bu)分(fen),是(shi)針(zhen)對(dui)汽(qi)車(che)充(chong)電(dian)而(er)規(gui)劃(hua)的(de)配(pei)電(dian)網(wang)和(he)專(zhuan)用(yong)的(de)電(dian)力(li)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)。簡(jian)單(dan)的(de)說(shuo),就(jiu)像(xiang)移(yi)動(dong)網(wang)絡(luo)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)是(shi)支(zhi)持(chi)手(shou)機(ji)通(tong)信(xin)背(bei)後(hou)的(de)一(yi)套(tao)完(wan)整(zheng)的(de)通(tong)訊(xun)係(xi)統(tong)一(yi)樣(yang),電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)充(chong)電(dian)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)就(jiu)是(shi)支(zhi)持(chi)充(chong)電(dian)樁(zhuang)為(wei)汽(qi)車(che)充(chong)電(dian)背(bei)後(hou)的(de)一(yi)套(tao)完(wan)整(zheng)的(de)電(dian)力(li)供(gong)應(ying)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)。

最(zui)簡(jian)單(dan)的(de)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)充(chong)電(dian)站(zhan)是(shi)一(yi)套(tao)電(dian)力(li)電(dian)子(zi)裝(zhuang)置(zhi),通(tong)常(chang)是(shi)牆(qiang)麵(mian)或(huo)基(ji)座(zuo)式(shi)的(de),從(cong)電(dian)網(wang)向(xiang)車(che)輛(liang)電(dian)池(chi)安(an)全(quan)地(di)提(ti)供(gong)電(dian)力(li)。不(bu)同(tong)類(lei)型(xing)充(chong)電(dian)器(qi)提(ti)供(gong)不(bu)同(tong)的(de)電(dian)流(liu)和(he)電(dian)壓(ya)水(shui)平(ping),以(yi)滿(man)足(zu)車(che)輛(liang)特(te)定(ding)的(de)電(dian)池(chi)要(yao)求(qiu)。電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)充(chong)電(dian)器(qi)的(de)範(fan)圍(wei)從(cong)低(di)至(zhi)500瓦(W)到高至500千瓦(KW)。

大(da)多(duo)數(shu)車(che)輛(liang)都(dou)配(pei)備(bei)了(le)一(yi)個(ge)車(che)載(zai)充(chong)電(dian)器(qi)係(xi)統(tong),將(jiang)電(dian)網(wang)提(ti)供(gong)的(de)交(jiao)流(liu)電(dian)轉(zhuan)換(huan)為(wei)電(dian)池(chi)充(chong)電(dian)所(suo)需(xu)的(de)直(zhi)流(liu)電(dian)。車(che)載(zai)充(chong)電(dian)器(qi)使(shi)車(che)輛(liang)能(neng)夠(gou)直(zhi)接(jie)從(cong)標(biao)準(zhun)的(de)家(jia)用(yong)插(cha)頭(tou)(慢速交流電)充電,或從家裏、工作場所和公共場所的專用交流電充電器(中速交流電)充電。向車輛電池提供直流電並繞過車載轉換器的充電器被稱為直流充電器或直流快速充電器,它們能夠提供更高的充電速率。
充電設備通常具有某種程度的智能,負責用戶認證、車輛通信、數shu據ju收shou集ji和he監jian測ce以yi及ji支zhi付fu。在zai某mou些xie情qing況kuang下xia,它ta還hai具ju有you雙shuang向xiang控kong製zhi功gong能neng,允yun許xu調tiao度du係xi統tong根gen據ju價jia格ge信xin息xi或huo其qi他ta調tiao度du原yuan因yin,調tiao整zheng注zhu入ru電dian池chi的de功gong率lv水shui平ping。有you些xie充chong電dian器qi有you時shi被bei稱cheng為wei"啞巴"充電器,沒有通信或控製能力,隻是將來自電網的電力調節到為電池充電所需的電壓和電流。
電動汽車充電係統的硬件基礎設施
一個標準的充電係統包括以下幾個基本的硬件組件:
• 電力電子組件是充電站的核心。它為電動汽車的車載電池充電器提供電源。
• 充電控製器是充電站的智能設備,管理基本的充電功能,如打開和關閉充電器,測量電力使用,並存儲實時和事件的關鍵數據。
• 網絡控製器提供充電站與更廣泛的網絡之間的連接。它允許充電站使用機載電信設備進行網絡通信,以便係統管理員可以監測、審查和控製設備的使用。它還可以管理用戶對充電站的訪問。
• 被稱為充電槍的電纜和連接器。它插入車輛,在充電器和車輛之間建立安全的物理連接。充電槍或連接器通常符合汽車OEM的特定標準形式(例如,CCS、CHAdeMO、SAE J1772、IEC 60309)。

數據管理
電動汽車和電動汽車充電器不斷產生關於電池充電狀態的重要數據,比如電池的充電率,充電中使用的電量(千瓦時kWh),來lai自zi電dian力li網wang絡luo的de價jia格ge信xin息xi,以yi及ji管guan理li係xi統tong的de需xu求qiu響xiang應ying信xin號hao等deng。充chong電dian管guan理li軟ruan件jian旨zhi在zai高gao效xiao地di管guan理li和he運yun營ying充chong電dian站zhan及ji其qi網wang絡luo。網wang絡luo軟ruan件jian通tong過guo充chong電dian站zhan和he其qi網wang絡luo控kong製zhi中zhong心xin之zhi間jian的de雙shuang向xiang數shu據ju流liu,可ke以yi有you效xiao促cu進jin電dian動dong汽qi車che充chong電dian係xi統tong的de快kuai速su部bu署shu和he配pei置zhi,並bing幫bang助zhu運yun營ying商shang遠yuan程cheng配pei置zhi、管理和進行軟件更新。充電管理軟件還可以設置和控製司機的充電權限、設置價格、管理賬單,以及產生運行使用報告等。
維護和服務
像xiang任ren何he被bei公gong眾zhong使shi用yong並bing暴bao露lu在zai環huan境jing中zhong的de設she備bei一yi樣yang,電dian動dong車che充chong電dian器qi需xu要yao一yi定ding程cheng度du的de服fu務wu和he維wei護hu。公gong共gong充chong電dian器qi的de服fu務wu一yi般ban由you充chong電dian器qi所suo有you者zhe或huo者zhe經jing營ying者zhe負fu責ze,對dui於yu不bu擁yong有you該gai充chong電dian基ji礎chu設she施shi的de電dian力li公gong司si來lai說shuo,一yi般ban不bu需xu要yao考kao慮lv。但dan是shi擁yong有you公gong共gong充chong電dian站zhan的de電dian力li公gong司si應ying該gai負fu責ze對dui這zhe些xie資zi產chan進jin行xing定ding期qi服fu務wu和he維wei護hu。

電動汽車充電技術的發展
幾年前,"裏程焦慮"還(hai)是(shi)一(yi)個(ge)很(hen)陌(mo)生(sheng)的(de)詞(ci),但(dan)是(shi)現(xian)在(zai),談(tan)起(qi)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)及(ji)其(qi)充(chong)電(dian)係(xi)統(tong),不(bu)可(ke)能(neng)不(bu)提(ti)到(dao)它(ta)。那(na)時(shi)候(hou),人(ren)們(men)擔(dan)心(xin)汽(qi)車(che)電(dian)池(chi)沒(mei)有(you)足(zu)夠(gou)的(de)能(neng)量(liang)到(dao)達(da)目(mu)的(de)地(di),從(cong)而(er)陷(xian)入(ru)困(kun)境(jing)。這(zhe)幾(ji)年(nian),技(ji)術(shu)的(de)進(jin)步(bu)使(shi)人(ren)們(men)對(dui)電(dian)動(dong)車(che)充(chong)電(dian)的(de)“裏程焦慮”大為緩解。充電技術的進步正與電動車和充電需求保持同步。
接下來,我們將對電動汽車的充電技術發展做一個簡單的梳理。
電池儲能
jiatingchongdianxiangduilaishuoshibijiaojiandande,wuzhuzaitamendedianfeidanshangkandaoleewaidefeiyong,bingxiangpingchangyiyangzhifu。raner,duiyuyouhenduoyuangongxuyaoweitamendeqichechongdiandegongsi,huozheyilaidaliangqichedegongsi,chongdiandechengbenjiubianchengleyigezhuyaowenti。dianchichunengjishuweicitigongleyigejiejuefangan,gaifanganzaifeigaofengqiduidianchijinxingchongdianchuneng,cishixuqiujiaoshao,jietidianjiayechuyujiaodishuiping,erzainengyuanshiyongdegaofengqi,birugongzuoshijian,youchunengdedianchichengdanzuidadeshuchu,zheyangkeyiyouxiaojiangdifuhezuidashihedianjiazuigaoshiduidianwangdexuqiuhechongji,congerjieshengdaliangdedianfeikaixiao。

無線充電
這聽起來幾乎好得不像真的:能neng夠gou像xiang給gei手shou機ji充chong電dian一yi樣yang給gei汽qi車che進jin行xing無wu線xian充chong電dian。技ji術shu的de發fa展zhan為wei各ge種zhong可ke能neng性xing提ti供gong了le可ke能neng性xing。與yu可ke以yi直zhi接jie放fang在zai無wu線xian充chong電dian器qi上shang的de智zhi能neng手shou機ji不bu同tong,汽qi車che這zhe個ge龐pang然ran大da物wu,充chong電dian需xu要yao相xiang當dang多duo的de電dian力li。這zhe就jiu帶dai來lai了le環huan境jing問wen題ti和he成cheng本ben問wen題ti。要yao使shi電dian動dong車che無wu線xian充chong電dian成cheng為wei可ke能neng,需xu要yao以yi下xia條tiao件jian:
• 集成在車輛中的額外充電器(增加車輛成本)。
• 集成在公共場所的無線充電器(成本相當高)。
• 減少充電器和汽車之間的距離以提高效率。
許多汽車和EVSE製造商,如Genesis/WiTricity、DKE和Project STILLE(德國),以及CATARC(中國)正在研究汽車無線充電技術。

兆瓦級充電係統(MCS)
電dian動dong汽qi車che裏li的de巨ju無wu霸ba如ru重zhong型xing卡ka車che或huo公gong共gong汽qi車che是shi如ru何he高gao效xiao地di利li用yong電dian力li進jin行xing充chong電dian,並bing可ke以yi運yun行xing相xiang對dui較jiao長chang的de距ju離li,這zhe是shi電dian動dong汽qi車che充chong電dian技ji術shu的de另ling一yi個ge進jin展zhan,即ji高gao功gong率lv充chong電dian,或huo稱cheng為wei兆zhao瓦wa級ji充chong電dian。要yao使shi高gao功gong率lv充chong電dianMCS成為現實,需要解決以下挑戰:
• 采用大容量的電動車電池,並通過更粗的電纜以提高充電功率。
• 由於傳輸的電荷量很大,係統務必做到操作完全安全。
• 使充電快速有效(快速充電應在15-20分鍾內完成1MW的功率)。
• 快速充電站具備同時為幾輛車充電的能力。
兆瓦級充電技術也正被用於輕型電動飛機、渡輪和其他船舶。隨著兆瓦級充電技術的引入,電池儲能將是必不可少的,以幫助應對電網的高峰值電力需求。
移動電動車充電
移動電動汽車充電係統包括便攜式充電器、chongdianchehuotuochehelinshichongdianqi。yidongdechongdianxitongdeyoushizaiyubuxuyaorenheyongjiuxingdechongdianjichusheshi,erqiekeyibachongdianzhuangzhilinghuoshiyongdaoxuyaochongdiancheliangsuozaidedifang。zhezhongchongdianjishuhefanganduitedingdeyingyongchangjingfeichangyouxiao,biruqichejingxiaoshangchuchongdian,yijiweizailushangmeidiandediandongjichetigongyidongchongdiandejiuyuancheliangdeng。
自動電動車充電
suiranzidongchongdianhewuxianchongdianzaimouzhongchengdushangkeyihuhuan,dantamenzhijiandequbieshi,wuxianchongdiantongchangxuyaocheliangjiashiyuandejieru,liruzaichongdianbanshangtingche。erzidongchongdian,gumingsiyi,shiwanquanzidongwanchengde,meiyousijidejieru。
biruzaidaoludeliqingxiaanzhuangchongdianban,shidiandongbashikeyizaiyidongzhongchongdian,huozhezaitingchechanghejiatingchekudeliqingxiaanzhuangzizhuchongdianban。zidongchongdianduiyuzidongjiashiqicheyouqizhongyao,jizaimeiyourenleijiashiyuanjierudeqingkuangxiaweiqichechongdian。suiranwurenjiashiqicheyaozaigonggongdaolushangxingshihaixuyaojinianshijian,dantamenyijingzaijizhuangxianggangkouzhuangxiequdedaoleyidingdeyingyong,xiangyingdezidongdiandongchechongdianjishuzaitongbufazhanzhong。

結語
隨(sui)著(zhe)對(dui)降(jiang)低(di)碳(tan)排(pai)放(fang)和(he)碳(tan)中(zhong)和(he)的(de)重(zhong)視(shi)以(yi)及(ji)道(dao)路(lu)的(de)電(dian)氣(qi)化(hua),更(geng)有(you)效(xiao)的(de)電(dian)動(dong)車(che)充(chong)電(dian)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)必(bi)將(jiang)迎(ying)來(lai)快(kuai)速(su)的(de)發(fa)展(zhan)階(jie)段(duan)。在(zai)不(bu)遠(yuan)的(de)將(jiang)來(lai),自(zi)動(dong)和(he)無(wu)線(xian)充(chong)電(dian)設(she)備(bei)可(ke)能(neng)會(hui)在(zai)我(wo)們(men)周(zhou)圍(wei)出(chu)現(xian)!
作為全球領先的技術分銷商和解決方案提供商,安富利會抓住電動汽車充電、儲能等新能源領域的增長點,結合安富利在技術支持、方案、人員、gongyinglianyijiquanqiubujudengfangmiandeyoushi,zuidachengdudigeikehuhetamendechanpintigongzhichihefuneng,shiqikeyigengkuaituixiangshichang,manzuzuizhongkehudexuqiu。weilaisanzhiwunian,anfuliyehuiyuzhuyaogongyingshangjinxingjinmieryoulidehezuo,caiyongqilingxiandejishu,tuichugengduodediandongqichehediandongqichechongdianjiejuefangan,weituidongzhongguodiandongqichechongdianjishudekuaisufazhantigongzhuli。
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