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目前电动汽车充电设备


我国目前电动汽车
随着我国新能源汽车,特别是纯电动汽车的迅速发展,电动汽车充电站及其 配套充电设备必将处于新能源交通领域的前沿位置。 电动汽车充电设备概述 一、 电动汽车充电设备概述 电动汽车充电设备主要包括充电站及其附属设施,如充电机、充电站监护 系统、充电桩、配电室以及安全防护设施等。 电动汽车充电机是一种专为电动汽车的车用电池充电的设备,按安装方式 不同可分为车载

式和非车载式两种,分别采用相应的充电方式完成对车载蓄电 池充电的功能。车载充电机指安装在电动汽车内部的充电机;非车载充电机指 安装在电动汽车外,与交流电网连接,并为电动汽车动力电池提供直流电能的 充电机。充电站安装的非车载充电机还需具备计量计费功能。一般情况下,充 电机应至少能为以下三种类型动力蓄电池中的一种充电:铁锂离子蓄电池、铅 酸蓄电池、镍氢蓄电池。 根据电流种类不同,充电桩可分为交流充电桩和直流充电桩两种。交流充 电桩是安装在电动汽车外、与交流电网连接,为电动汽车车载充电机提供交流 电源的供电装置,同时具备计量计费功能;直流充电桩是固定安装在电动汽车 外、与交流电网连接,为电动汽车动力电池提供小功率直流电源的供电装置,

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直流充电桩具有充电机功能,可以实时监视并控制被充电电池状态,同时,直 流充电桩可以对充电电量进行计量。 针对我公司目前研发情况,下面主要介绍充电站和非车载式充电机的市场 情况。 电动汽车充电设备技术 技术发展现状及其趋势 二、 电动汽车充电设备技术发展现状及其趋势 根据充电方法不同,电动汽车的充电技术可分为:常规充电方式、快速充 电方式、无线充电方式、更换电池充电方式等。 1. 常规充电方式

该充电方式根据相应电池的充电曲线,采用恒流、恒压的传统充电方式对 电动车进行充电,使整个充电过程更接近电池的固有特性,有效避免了电池被 过充和欠充的问题。这种方式以比较低的充电电流为蓄电池充电,相关技术成熟 可靠,所以相应的充电机的工作和安装成本也比较低。电动汽车家用充电设施 ( 车载充电机) 和小型充电站多采用这种充电方式。典型的充电时间为 8~10h ( SOC 可 达到 95%以上)。对电池和电动汽车来说,这种方式是最安全可靠的充 电方式,它对电网没有特殊要求。 2. 快速充电方式

快速充电方式是指在短时间内使蓄电池达到或接近充满状态的一种方法。 该充电方式以 1-3C 的大充电电流在短时间内为蓄电池充电。充电功率很大,能 达到上百千瓦。该充电方式的充电时间与燃油车的加油时间接近。其典型的充

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电时间是可达到 20~30min,但这种充电方式对电池寿命有很大的影响。此外, 该充电方式对站附近或服务中心中使用,还需采取较为复杂的谐波抑制措施, 与前者相比安装成本相对较高,只适合大型充电站使用。 3. 更换电池的充电方式

该方式要求车辆电池组设计标准化,易于更换。车辆运营中需要及时的更 换电池,同时充电站可以对电池进行专业化管理,但由于电池组快速更换专业 化要求高,只适用于标准的充电站,这种电池更换系统要求昂贵的机械装置和 大量的蓄电池,同时,存放大量未充电和已充电的蓄电池需要很多空间,修建一 个蓄电池更换站所需空间远大于修建一个正常充电站或快速充电站所需的空 间,因此这种电池更换系统的初始成本很高,而且,目前车载动力电池的电气 和尺寸参数还没统一标准,市场应用还需等待时日。 4. 非接触式充电方式

电动汽车非接触充电方式的研究目前主要集中在感应式充电方式,不需要 接触即可实现充电,目前,日产和三菱都有相关产品推出,其原理是采用了可 在供电线圈和受电线圈之间提供电力的电磁感应方式,即将一个受电线圈装置 安装在汽车的底盘上,将另一个供电线圈装置安装在地面,当电动汽车驶到供 电线圈装置上,受电线圈即可接受到供电线圈的电流,从而对电池进行充电。 目前,这套装完成充电,这种方式的成本较高,还处于实验室研发阶段,其功 能还有待时间验证。此外,非接触式充电方式的原理还包括磁共振和微波等,

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技术都被日本厂商垄断。 综上所述,电动汽车的充电还是采用普通充电为主、快速补充充电为辅的 充电方式。对于电动公交车而言,充电站设在公交车总站内。在晚间下班后利 用低谷充电, 时间 5~6 小时。全天运行的车辆,续驶里程不够时,可利用中 间休息待班时间进行补充充电。充电器的数量和容量根据车队的规模而定,充 电站由车队管理。1C~3C 的快速充电模式,已经在探讨应用,但应确保在电池 的安全和使用寿命的前提下进行
建设总投 4 资(亿元) 中性情况 新建充电 站(座) 200 6 300 12 400 16 8 400 16 600 24 10 500 20 800 32 12 600 24 800 32

建设总投 8 资(亿元) 乐观情况 新建充电 站(座) 200

建设总投 8 资(亿元)

以国网为例, 到目前为止, 国网下属公司已试点建设充电站 57 座, 共有 21 个省市开始建设或已经建成自己的大型充电站。 2.直接充电设备市场情况 一般说来,电动汽车充电间是由配电站、监控室、充电机、充电平台、维 护车间、更换区等部分组成。其中充电机是其核心设备。 从相关标准来看,地方政府和各能源集团对标准制定比较热心,深圳、上
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海、江苏等地纷纷制定了各自充电站的地方标准;今年7月份,北京市政府也出 台了北京首部电动汽车充电站标准。国家电网和南方电网根据各自实际情况制 定了电动汽车充电方面的相关标准。在国家标准方面, 2010年1月,国家标准 委员会发布了《电动汽车充电站的通用要求》,目前,国家电网制定的充电站 标准有望升级为国家标准。 因为电动汽车起步较晚,充电站建设还处于示范阶段,目前市场缺乏有影 响力的厂家还比较少,规模较大的供应商包括:比亚迪、许继电气、奥特迅、 国电南瑞,动力源、珠海泰坦等。 3.相关公司评述 : 国电南瑞(国电南瑞科技股份有限公司) 南瑞(国电南瑞科技股份有限公司) 国电南瑞是国内领先的电力自动化企业和国内领先的电力自动化软硬件开 发和系统集成服务提供商,主要从事电网调度自动化、变电站自动化、火电厂 及工业控制自动化系统的软硬件开发和系统集成服务,隶属于国家电网。 目前,该公司已处于充电站建设领先地位。公司是第一座以国网典型充电 站技术设计的充电站——唐山南湖充电站的设计商;公司开发的 CEV1000充电 站自动运营系统技术上已经成熟,并在合肥柳树塘等电动汽车充电站得到成功 运用。 凭借与国家电网的隶属关系,南瑞的设备成为国网公司的备选商品,预计 公司将在未来充电站市场中获得较大的市场份额。

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珠海泰坦( 珠海泰坦自动 有限公司 : 珠海泰坦( 珠海泰坦自动化技术有限公司) 珠海泰坦公司是全国电力电子设备行业的佼佼者,凭借多年研制电力电子设 备的经验,以及在技术上的显著优势,成功中标世博会充电站充电设备,成为 上海世博会合作伙伴和世博会最大的充电设备供应商,为世博会电动汽车充电 站提供9kW、30kW分箱充电设备和75kW整车充电设备,以及动力电池维护设备。 继北京奥运会、上海世博会之后,泰坦公司又一举成为今年6月投入运营的 山东省首座大型电动汽车充电站充电设备供应商。同时,泰坦还在参与国内充 电设备标准的制定工作。 : 动力源(北京动力源科技股份有限公司) 力源(北京动力源科技股份有限公司) 动力源公司是大型电力电子生产企业,以电力电子技术为基础,形成了涵盖 交直流电源、高压变频器、监控系统的产品体系。与奥特迅类似,动力源公司 正依托交、直流电源技术基础,进入充电站市场。 其他: 其他: 做充电机的小厂家是多如牛毛,主要是原来做开关电源和铅酸蓄电池充电 供应商:如深圳雷天、上海宇帆、烟台玉麟、北京昂华伟业 、上海利友、郑州 双新、苏州幅员、徐州中创、广州(济南)伊赛、北京开源新能科技等。 附录: 附录:其他前沿技术 1、 Altair 纳米技术公司为电动汽车开发的锂离子电池可以极快的速度 的充电,容量高达 35 千瓦时的电池可以在 10 分钟之内充电完毕,

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安装这种电池的载人小汽车可以续航 160 公里。 10 分钟之内把 35KWh 的电池充电完毕需要 250Kw 的充电功率, 这是一栋办公大楼最 大用电负荷的五倍。 2、 麻省理工学院研究人员发明了一项充电材料表面处理技术,利用这 种新技术制造的手机电池可以在 10 秒钟内完成充电,汽车电池可在 5 分钟内充好电。一块锂电池完成充电一般需要 6 分钟或更长的时 间。但传统的磷酸铁锂材料在经过表面处理生成纳米级沟槽后,可 将电池的充电速度提升 36 倍(仅为 10 秒) 麻省理工学院说,由 。 于这项技术不需要新材料,只是改变制造电池的方法,所以用两年 到三年时间就可以将这项技术市场化。 3、 据索尼官方新闻稿表示,索尼已经开发出了一种快速充电锂电池, 仅需半个小时就能让电池充电 99%。功率可达 1800W/kg,并可延长 2000 次循环充放电寿命。 这种电池采用磷酸铁锂作为阴极材料, 以 增强阴极的晶体结构并能保证其高温状态下的稳定性。通过与索尼 新设计的粒子技术阳极材料组合,该电池可以有效降低电阻,并提 高输出功率。 4、 V2G 是 Vehicle-to-grid 的简称,它描述了这样的一个系统:当混 合电动汽车不在运行的时候,通过链接到电网的电动马达将能量卖 给电网,反过来,当电动车的电池需要充满时,电流可以从电网中

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提取出来给到电池。

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