摘要：在电动车发展当中，电动汽车能量补给是一项重要条件，其技术水平的高低将直接关系到我国电动汽车行业发展。在本文中，将就纯电动汽车能量补给技术现状及发展趋势进行一定的研究。
关键词：纯电动汽车；能量补给技术；现状；发展趋势
Current status and development trend of energy supply technology for pure electric vehicle
Abstract: in the development of electric vehicles, electric vehicle energy supply is an important condition. The level of its technology will directly relate to the development of China's electric vehicle industry. In this paper, the current status and development trend of pure electric vehicle energy supply technology will be studied.
Key words: pure electric vehicle； energy supply technology； current situation； development trend；
1 引言
目前，电动汽车成为了汽车行业当中的重点研究领域，也是我国的战略性新兴产业。在电动汽车研究中，能量补给技术可以说该产业发展的重要保障，目前，我国在该技术方面已经进行了一定的研究，并获得了一定的成果，需要在做好相关技术研究的技术上把握未来方向，更好的开展相关技术研究。
2 充电技术研究
2.1 交流充电。在交流充电当中，其主要设备为交流充电桩，为可外接充电的混合动力汽车以及小型纯电动车提供运行所需的电能。根据安装方式的不同，其具有壁挂以及立式这两种，而根据接口数量也具有一桩两充以及一桩一充这两种类型。目前，我国有企业在虚拟充电站分层管理、安全防护技术研究的基础上对多种类型的充电桩进行了研制与应用，目前已经达到了较好的实用化水平。
2.2 直流充电。直流充电机是该充电方式的主要设备，能够为特种车、商用车等提供快、慢等多种形式的整车充电服务。根据其具体类型的不同，其还可以分为分体以及一体两种类型。目前，分体充电机在充电站当中具有了较多的应用。
2.3 交、直流混合充电。为了能够对直流与交流这两种充电方式的优点进行良好的兼顾，部分企业在对电动车进行研制时，同时对两种充电接口进行了配置。从接口安装以及实际应用方面的便利性考虑，对两种充电接口进行了组合。而在车辆内部，电路也能够实现这两种充电方式的良好适应，通过直流充电方式的应用起到对充电速度加快、缩短充电时间的效果，而通过交流充电方式的应用对用户慢充需求进行满足。
2.4 无线充电。无线充电技术其实是基于电磁感应原理，在一定空间范围内的电能无线传输。无线充电对技术的要求较高，充电效率和线圈大小以及距离有紧密关系。随着线圈间距离的增大，能量传输效率逐渐降低。目前已经有多家车企与第三方科技公司对无线充电技术进行研发，随着人们对电动汽车充电所提出的个性化需求的增加，无线充电技术在电动汽车充电领域的商业应用前景广阔。
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3 换电技术研究
换电技术，是指利用一套专业的电池更换设备，将已耗尽电量的空电池进行更换的一种技术，换电模式是以换电站为载体，这种电池换电站同时具备电池充电及电池更换功能，站内包括供电系统、充电系统、电池更换系统、监控系统、电检测与维护管理系统等部分。根据所服务车辆类型的不同，换电站主要可以分乘用车电池更换站和商用车电池更换站。目前，国内在北京、上海、杭州等城市已建设有乘用车和商用车电池更换站。
3.1 乘用车电池更换站及电池更换技术。乘用车电池更换技术方面，其主要有：第一，后备箱电池更换。该技术主要应用在电池处于汽车后备箱位置的乘用车当中，在实际应用当中，具有改装成本低、后备箱改装简单以及换电操作丰富等优点。缺点方面，即具有较大的动力电池质量，对于不同的车辆，需要根据其安全性等方面因素重新进行设计，且后备箱空间被动力电池挤占，在可装载性以及便利性方面存在一定的不足；第二，底盘电池更换。该技术主要应用在电池处于汽车底盘位置的乘用车当中，具有较快的更换时间，通常情况下，在3分钟以内即可以更换完成。该技术的使用优点，即车辆具有较好的舒适性与安全性，同普通燃油车相比不存在较大的差别。缺点即在电池的温度控制、安全防护等方面具有较高的要求。
3.2 商用车电池更换站及电池更换技术。商用车电池更换技术方面，其主要有：第一，一步更换。在该技术当中，即通过更换设备的应用将电池从目标汽车当中取出，之后，该设备则将进行180°的旋转，将电池放置到电池充电架上充电。该技术在实际应用当中具有成本低、结构简单的特征，能够较好的实现目标。缺点即无法保证电池充电过程中的环境温度，且系统规模情况将对电池的具体更换效率产生一定的影响；第二，两步换电技术。在该技术当中，电池更换区域分为电池的中转、更换以及管理这三个部分。其中，更换区通过专用设备的应用实现电池的安装与卸载，管理区则是一个恒温物流系统，能够对电池的调度与充电实有效的管理。中转区方面，则是管理、更换这两个区域间的互动操作平台，能够以不间断的方式更换电池。通过该技术的应用，能够对充换电站的整体服务水平进行有效的提升，实现系统运行效率的有效优化，充电环境温度具有良好的可控性，且换电设备具有较强的适用性，在电池寿命方面具有较好的延长效果。缺点即具有较大的占地面积，且系统结构相对复杂；第三，集约两步换电技术。在该技术当中，即在电池的管理区当中具有中转区的嵌入，以此在依然保持两步换电系统特点的基础上对系统所具有的占地面积进行了减少，对整个换电流程来说也具有较好的优化效果。
4 能量补给技术发展趋势
在我国，电动汽车能量补给技术未来将在以下方面进一步研究与应用：第一，智能化。在营运服务智能化水平进一步提升的过程中，电网同电动汽车的互动可以说是未来智能化发展的重点内容。首先，在电动汽车相关技术快速发展的过程中，汽车能量补给装置即能够在系统管理下对充电的有序性进行实现，在对充电负荷进行平衡的基础上对充电基础设施的投入情况进行降低。其次，对于规模化的电动汽车，能够在应用为移动储能单元的基础上同先进的智能电网技术相结合，在有效参与到系统调峰以及负荷管理工作的过程中对电网同汽车间的良好互动目标进行实现；第二，网联化。电动汽车要想实现规模化发展，仅仅对换电站以及充电桩进行设置是不够的，而需要在此基础上对跨城运营的服务网络进行建设，在该基础上对多种商业模式的运行进行实现，在该服务网络发展中，跨省乃至全国的互联更是其发展的重要方向。在智能电网统一规划建设的情况下，服务网络范围也将在此过程中不断扩大，在对充换电相关功能业务互联互通目标进行达成的基础上实现统一管理；第三，规范化。即通过对电动汽车、商业化充电装置接口规范以及技术标准进行制定的基础上实现充换电服务体系的建立。同时，在建立通信网络以及充换电设施的基础上以多种手段的应用对具有统一服务标准、高度信息共享以及合理资源配置的能源补给网络机进行建立，以此实现补给设施标准化服务水平的提升。
5 结束语
在上文中，我们对纯电动汽车能量补给技术现状及发展趋势进行了一定的研究。在未来电动汽车发展当中，需要行业人员能够紧紧把握发展方向，以相关技术的不断深入研究进一步扩大我国的电动汽车应用规模与效果。
参考文献
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[2]赵阳,黄震雷,周恒辉.纯电动汽车动力电池系统的发展现状[J].新材料产业.2015(06).
[3]吴智强,张仁柏,王晓峰.基于移动互联网技术的电动汽车充电助手系统设计与实现[J].工业技术创新.2015(02).
论文作者:杨鹏冲
论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期
论文发表时间:2018/5/25
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