電動汽車充電策略設計

⑴ 電動汽車充電對電網的影響有什麼應對策略嗎

1.有序充電方法

從電網符合角度來講，必須要避開電網常規用電高峰，對電動汽車充電負荷給予合理分散，減少電動汽車充電對電網其他負荷造成的額沖擊，節約發輸配電方面建設成本，維持電動汽車與電網之間的協調穩定發展。因此，需要從電動汽車日耗電量需求角度展開分析，利用技術或者經濟方面手段引導電動汽車展開有序充電，利用充電站完成充電，提高電動汽車充電管理水平。

第一，增加換流裝置脈動數，當前充電站存在有較大的低次特徵諧波電流，為了實現對這一諧波電

流的有效抑制，充電站廠家需要進行技術審計，利用多重移相疊加等技術，提高脈動數。為了避免更換充電站設備所造成的成本增大情況，可利用現有充電站，對充電站進線改裝二次繞組整流變壓器，實現對低次特徵諧波電流的有效抑制；

第二，使用無源型交流濾波器，該濾波裝置由電抗器、電阻器和電容器等組合而來，與充電站負荷並聯

連接，不僅有濾波作用，同時還具備無功補償特性，能夠滿足調壓方面需要。該設備結構簡單、方便維護、運行可靠性高，當前在充電站方面有著非常廣泛應用，在容量設計方面，不僅能夠滿足諧波電流吸收需要，同時還不會有無功補償出現；

第三，有源濾波器，充電機的負荷特性變化相對較快，很難保持濾波、調壓以及無功補償方面要求始終協調，導致無源濾波無法滿足各個方面需要，可考慮使用有源濾波技術，利用有源濾波器達到理想的效果。

⑵ 如何提高電動汽車充電效率

1、充電樁的影響簡單來講，充電樁輸出功率越大，充電時間越短，不過目前充電樁分為了交流充電樁和直流充電樁，我們可以分開來進行解釋。
從交流樁來講，國內大部分慢速充電樁或充電盒均採用220v交流充電，輸出電流分別為16A或32A，理論功率分別可達到3.3kw或6.6kw，考慮到10%的功率損耗，交流充電速度還是很慢的，例如對於一般電池電量為20kwh左右的電動汽車，採用目前主流3.3kw交流充電方式就需要6-8個小時才能夠充滿電。對於特斯拉220v的HPWC(高功率壁掛適配器)輸出電流可達50A，輸出功率11kw，我們還是不用想了，這是專門為MODELS設計的，並且特斯拉與國標介面也不通用，不符合國情，看看就好。


對於直流樁來講，不同於交流充電樁220v電壓接入，直流樁接入的電壓為380v，功率一般達到10kw以上，例如市面上針對於電動乘用車，國網建的直流樁大部分是37.5kw，普天建的也在10kw、15kw以上。對於一般電池電量為20kwh左右的電動汽車來講，用10kw直流樁充電2-3小時既可以滿電。
由此可見，僅僅從輸出功率上來判斷，交流和直流的充電快慢便見分曉，據說一些早期的電動汽車車型只配備了交流充電口，那充電速度自然也快不起來了，所以在行業內就有交流慢充、直流快充的說法。
所以，對於剛使用電動汽車的車主，這里可以給大家提供一個簡單估算愛車充電時間的方法，在愛車充電過程中，等充電樁顯示界面上輸出電流、電壓穩定的時候，看下輸出電壓值和電流值，計算一下輸出功率，然後對比自己車准備充電的電量，就能大概推算出充電所需要的時間。
2、整車車載充電機的影響在整車交流充電過程中，會有車載充電機參與到電流轉換過程中，通常交流電會經過車載充電機轉換成直流電作為電能儲存到動力電池中。因此，對於整車的車載充電機設計，其功率需要與交流輸出功率進行匹配，一般在3.3kw左右，就算用更高功率的充電樁輸出電流也只能在16A左右，充電速度也快不起來，不過可以預見的是，隨著電動汽車電池電量的增加，未來車載充電機功率應該在6.6kw以上，才能保證用戶對充電速度的最低需求，有一次在考察充電樁的過程中，發現紳寶電動汽車充電可達到220V/32A，經過了解得知車載充電機功率可達到6.6kw，充電速度比E150EV快了不少。

而如果採用直流充電的方式，由於採取與交流充電不同的介面，直流電作為電能直接儲存到動力電池內，不經過車載充電機這一關，充電速度自然快了不少，但是為了保證電池壽命，避免過充過放，車廠會對整車動力電池的BMS(電池管理系統)進行設置，例如在深圳運營的比亞迪E6的充電倍率在0.5C左右(E6充電電壓電流326V/100A)。
3、動力電池的影響在充電樁端輸出固定功率相同的情況下，整車動力電池電量越大，充電時間就越長，這就如同小學生的數學題一般，在同樣口徑的放水管向池子里注水，池子越大，放滿水需要的時間越長，這個道理比較簡單。
另外，三元材料鋰電池的能量密度一般比磷酸鐵鋰電池高，那麼對於同一車型來講，如果要求續駛里程一致，三元電池裝的肯定比鐵鋰要少，充電速度自然就快了一些。
還有個現象北方的朋友們感受會比較深，就是在冬季的時候愛車充不上電，或者充電速度慢得令人抓狂，這是怎麼回事呢？這與電池本身的化學特性有關，就是所謂的低溫保護，在氣溫過低的情況下，電池中的金屬鋰會產生沉積現象，不再和物質發生化學反應，從而發生電池內部短路的情況。特別要提一下磷酸鐵鋰的電池低溫性能比較差，據相關材料顯示其0℃時的容量保持率約60～70%，-10℃時為40～55%，-20℃時為20～40%，三元電池略優於磷酸鐵鋰。以前有些電動汽車用戶需要將車開出去跑幾圈熱熱車才能充上電，估計電動汽車熱車這事也就是在北方地區才會有，不過現在大部分車廠都有電池加熱模塊，寒冷的時候邊充電邊加熱，在充電過程中激活電池，電能自然也會耗費不少。總之冬季充電速度慢的事是肯定的，但是不同車廠解決的方案及效率會略有不同，對於這個問題車主們在買車前還是要仔細詢問清楚了。
4、其他影響因素這里提一下電力負載的影響因素，特別在夏季的時候，家家戶戶都開空調或其他大功率設備，變壓器負載達到高峰，電壓是會出現下降的情況，這也會影響到電動汽車的充電速度。不過正規的小區一般都是專用變壓器，對充電速度影響有限，而一些自建房、城中村等用戶用電一般來自區域公用變壓器，影響就大一些了。因此，對於電動汽車用戶，建議選擇用電谷期進行充電，充電速度就會快一些。

⑶ 汽車充電系統方案如何設計

想想如何按充電樁充電樁的樣式是什麼樣

⑷ 電動汽車充電站的設計

充電站按照功能可以劃分為四個子模塊：配電系統、充電系統、電池調度系統、充電站監控系統。充電站給汽車充電一般分為三種方式：普通充電、快速充電、電池更換。普通充電多為交流充電，可以使用220V或380V的電壓。快速充電多為直流充電。充電站主要設備包括充電機、充電樁、有源濾波裝置、電能監控系統。
建設電動汽車充電計費系統，系統的實現由三部分組成，下面分別進行介紹：
1、建設充電計費系統管理平台，對系統涉及到的基礎數據進行集中式管理，例如電動汽車信息、購電用戶信息、資產信息等。
2、建設充電計費系統運營平台，用於對電動汽車的充放電及購電用戶的充值進行運營管理。
3、建設充電計費系統查詢平台，用於對管理平台及運營平台產生的相關數據進行綜合查詢

⑸ 純電動汽車車載充電機的技術方案、難點是什麼設計時應注意什麼

目前電動車充電機行業內較多在做的是非車載的，汽車上只要保留蓄電池和充電介面以及通訊介面就行，通過外部高壓，一般是400V充電系統來充電。一般由電力電源或者通信電源的製造商在轉型做，要求模塊化，熱插拔，功率高，諧波含量少，一般都做成三相電源。較多採用有源三相功率因數校正加上DC/DC變換器來控制輸出電壓，難點在功率拓撲和控制方式上，並且充電機安全要高於傳統工業領域，對可靠性和安規方面要求較高。

⑹ 電動汽車充電站的充電方法

電動汽車蓄電池放電後，用直流電按與放電電流相反的方向通過蓄電池，使它恢復工作能力，這個過程稱為蓄電池充電。蓄電池充電時，電池正極與電源正極相聯，電池負極與電源負極相聯，充電電源電壓必須高於電池的總電動勢。充電方式有恆電流充電和恆電壓充電兩種。
電動汽車充電技術充電方法的研究：
常規充電制度是依據1940年前國際公認的經驗法則設計的。其中最著名的就是「安培小時規則」：充電電流安培數，不應超過蓄電池待充電的安時數。實際上，常規充電的速度被蓄電池在充電過程中的溫升和氣體的產生所限制。這個現象對蓄電池充電所必須的最短時間具有重要意義。
恆流充電法
恆流充電法是用調整充電裝置輸出電壓或改變與蓄電池串聯電阻的方法，保持充電電流強度不變的充電方法。控制方法簡單，但由於電池的可接受電流能力是隨著充電過程的進行而逐漸下降的，到充電後期，充電電流多用於電解水，產生氣體，使出氣過甚，因此，常選用階段充電法。
階段充電法
此方法包括二階段充電法和三階段充電法
①二階段法採用恆電流和恆電壓相結合的快速充電方法，首先，以恆電流充電至預定的電壓值，然後，改為恆電壓完成剩餘的充電。一般兩階段之間的轉換電壓就是第二階段的恆電壓。
②三階段充電法在充電開始和結束時採用恆電流充電，中間用恆電壓充電。當電流衰減到預定值時，由第二階段轉換到第三階段。這種方法可以將出氣量減到最少，但作為一種快速充電方法使用，受到一定的限制。
恆壓充電法
充電電源的電壓在全部充電時間里保持恆定的數值，隨著蓄電池端電壓的逐漸升高，電流逐漸減少。與恆流充電法相比，其充電過程更接近於最佳充電曲線。用恆定電壓快速充電，由於充電初期蓄電池電動勢較低，充電電流很大，隨著充電的進行，電流將逐漸減少，因此，只需簡易控制系統。
這種充電方法電解水很少，避免了蓄電池過充。但在充電初期電流過大，對蓄電池壽命造成很大影響，且容易使蓄電池極板彎曲，造成電池報廢。鑒於這種缺點，恆壓充電很少使用，只有在充電電源電壓低而電流大時採用。例如，汽車運行過程中，蓄電池就是以恆壓充電法充電的。
快速充電法
①脈沖式充電法，這種充電法不僅遵循蓄電池固有的充電接受率，而且能夠提高電動汽車蓄電池充電接受率，從而打破了蓄電池指數充電接受曲線的限制，這也是蓄電池充電理論的新發展。

②2REFLEXTM快速充電法，這種技術是美國的一項專利技術，它主要面對的充電對象是鎳鎘電池。由於它採用了新型的充電方法，解決了鎳鎘電池的記憶效應，因此，大大降低了蓄電池的快速充電的時間。鉛酸蓄電池的充電方法和對充電狀態的檢測方法與鎳鎘電池有很大的不同，但它們之間可以相互借REFLEXTM充電法的一個工作周期包括正向充電脈沖，反向瞬間放電脈沖，停充維持3個階段。
③變電流間歇充電法，這種充電方法建立在恆流充電和脈沖充電的基礎上，如圖7所示。其特點是將恆流充電段改為限壓變電流間歇充電段。充電前期的各段採用變電流間歇充電的方法，保證加大充電電流，獲得絕大部分充電量。充電後期採用定電壓充電段，獲得過充電量，將電池恢復至完全充電態。通過間歇停充，使蓄電池經化學反應產生的氧氣和氫氣有時間重新化合而被吸收掉，使濃差極化和歐姆極化自然而然地得到消除，從而減輕了蓄電池的內壓，使下一輪的恆流充電能夠更加順利地進行，使蓄電池可以吸收更多的電量。
④變電壓間歇充電法，在變電流間歇充電法的基礎上又有人提出了變電壓間歇充電法，如圖8所示。與變電流間歇充電方法不同之處在於第一階段的不是間歇恆流，而是間歇恆壓。在每個恆電壓充電階段，由於是恆壓充電，充電電流自然按照指數規律下降，符合電池電流可接受率隨著充電的進行逐漸下降的特點。
⑤變電壓變電流波浪式間歇正負零脈沖快速充電法，合脈沖充電法、ReflexTM快速充電法、變電流間歇充電法及變電壓間歇充電法的優點，變電壓變電流波浪式正負零脈沖間歇快速充電法得到發展應用。脈沖充電法充電電路的控制一般有兩種：
1）脈沖電流的幅值可變，而PWM（驅動充放電開關管）信號的頻率是固定的；
2）脈沖電流幅值固定不變，PWM信號的頻率可調。
脈沖電流幅值和PWM信號的頻率均固定，PWM占空比可調，在此基礎上加入間歇停充階段，能夠在較短的時間內充進更多的電量，提高蓄電池的充電接受能力。

⑺ 純電動汽車最佳充電方法

目前國產電動汽車都是有嚴格生產標準的，包括了充電系統也是一樣，都是統一標准，所以首先要選擇符合國標的充電樁才能保證充電安全性。另外目前大部分電動汽車都是使用的動力特性好的鋰電池作為電能儲存以及提供動力，因此要時刻保持電池電量充足，不能等到快沒電時才去充電，那樣對鋰電池壽命損傷很大。環境溫度太低也對鋰電池壽命影響很大，所以平時多注意即可。

⑻ 純電動汽車最佳充電方法是什麼

純電動汽車最佳充電方法是常規充電法，也就是慢充法。一般採用恆壓、恆流的傳統方式對汽車進行充電。充電電流大小約為15A，若以120A-h的蓄電池為例，充電至少要持續8個小時以上，一般晚上下班後連上充電樁，第二天早上即可充滿。

這種充電方式是目前比較常見的電動車充電模式，因為成本低且工作穩定，一般民用的充電設備充電功率為5~10kW，採用三相四線制380V供電或者單向220V供電。充電電流小，對電池壽命有好處，缺點是充電速率較慢。

(8)電動汽車充電策略設計擴展閱讀：

電動汽車的其他充電方法：快速充電法

一般以150~400A的高充電電流在短時間內為蓄電池充電。快充充電方式，需要更好地電池和充電樁，不是所有的電動汽車都能快充的，需要按照廠家要求進行快充。

快充的主要目的是在短時間內給電動車完全充電，此類充電模式一般充電功率都大於30kW，採用三相四線制380V供電。

雖然充電速度加快，但是因為在快速充電過程中，電池發熱量急劇增加，同時電池內部劇烈進行化學反應，所以對電池的壽命會造成一定影響，從而使電動車的後期使用成本大幅度增加。

⑼ 汽車充電站的規劃原則

2009年3月20日，國務院辦公廳公布的《汽車產業調整和振興規劃》中提出縣級以上城鎮人民政府要制定規劃，優先在城鎮公交、出租、公務、環衛、郵政、機場等領域推廣使用新能源汽車；建立電動汽車快速充電網路，加快停車場等公共場所公用充電設施建設。推廣電動汽車的使用不僅對當地環境保護有積極作用，而且能夠帶來新的經濟增長點，拓展就業市場。完善高效的能源供給網路是電動汽車廣泛應用的必要條件之一。電動汽車的充電系統是發展電動汽車的重要基礎支撐系統，又是智能化電網的重要發展環節。充電站的建設需要根據電動汽車的充電需求，結合電動汽車充電模式進行相應的設計，在規劃、布局方面也要考慮如何與城鎮電網緊密結合。
規劃原則
遵照國家對汽車產業的調整以及能源的節約辦法和循環經濟促進法的相關政策規劃、標准與規定，汽車充電站專項規劃原則如下:
(1)全面規劃，考慮長遠發展，使電動汽車充電站建設與城鎮發展相協調，既能保護環境，又能最大程度地發揮項目效益；
(2)充電站建設堅持「再生利用，節能環保」的原則，達到社會、環境、經濟三重效益的最大化；
(3)考慮到未來發展變化，在設計上留有中遠期發展空間；
(4)充電站的規劃應與電網規劃緊密結合，以保證充電站的供電質量與可靠性，同時不對公網造成諧波污染。

⑽ 淺析現代E-GMP電動車平台的電池及充電方案

圖9?現代起亞的ICCU布置

小結：這個E-GMP平台的設計追求，是圍繞軟包電芯為主，以小模塊組成大模塊的方式進行組裝的方式，可能現代起亞是想要平衡LGChem和SK的供應，並且也有機會把方殼電芯納入到這個設計裡面。

圖｜網路及相關截圖

作者簡介：朱玉龍，資深電動汽車三電系統和汽車電子工程師，著有《汽車電子硬體設計》。

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