关键词：电动汽车；负荷；充电桩
引言
随着纯电动汽车的使用越来越广，充电需求越来越多，市场对车辆的充电安全性和便利性提出越来越高的要求，便利、安全且快速的充电是市场对车辆的一致需求。本文主要介绍纯电动汽车的充电系统的组成、电气原理和控制策略。纯电动汽车的充电系统方式主要有两种，一是交流充电方式，即为慢充，二是直流充电方式，即为快充，两种充电方式的组成、电气原理和控制方式各不相同。
1电动汽车充电桩的分类
充电桩一般分为常规充电和快速充电两种，用户可以使用厂商提供的充电卡或APP,通过充电桩上的人机交互操作界面进行相应充电操作，并且充电量，充电时间，金额等相关信息都会在充电桩的显示屏上显示。1）根据安装方式的不同，可分为壁挂式充电桩和立式充电桩：壁挂式充电桩的固定必须依靠墙体，常用地点为室内或地下停车场；而立式充电桩可自行固定，常用地点为室外停车场。2）根据安装地点的不同，可分为室外充电桩和室内充电桩：由于室外充电桩的工作环境较复杂，时常面临风雨雷电天气，所以室外充电桩需要有更好的绝缘性和避雷方案，其防护等级要求也比较高，需达到IP54以上才能保证人，车，充电设备的安全；而室内充电桩的工作环境较好，所以其防护等级要求比室外充电桩要低一些，达到IP32以上即可。3）根据充电类型的不同，可分为交流充电桩和直流充电桩：交流充电桩多适用于小型乘用电动车，并以其电流小，体积小，安装灵活等有点广泛应用于公共停车场和小区车库中，一般在6～8小时可将电动汽车充满电。而直流充电桩以其电流大、充电时间短、体积大等特点广泛适用于电动大巴、混合动力公交车、电动轿车等。
2电动汽车充电行为习惯分析
目前，电动汽车充电桩的部署及利用率并不是太高，这与电动汽车购买率及充电桩安装问题有一定关系。政府综合考虑用户实际需求，出台了小区内充电桩一桩一户及优惠电价充电等多项政策，促进了用户购买使用电动汽车的热情，加上环境保护意识的提升，电动车将逐步完全替代油车。一旦电动车完全替代油车的局面出现，将会带来大量的电网负荷需求，如果电动车充电负荷的时间恰好与城市常规用电行为曲线相近，将会出现在某时段城市电力负荷不足的现象，电网需选择全网范围内扩容变压器设备或者新建变电站来迎合电力负荷需求。如果深度分析电动车充电行为习惯，研究其与城市用电习惯的重合度及补漏性，形成一套削峰填谷的用电优化方案，就可以最大限度地提升电网资源利用率。
3直流充电的组成
直流充电是指外部电网输入给车辆的电压为直流电，即直流充电桩把380VAC三相电转化为直流电，通过标准直流充电插头和充电插座输送给车辆，直接给动力电池充电，完成基本的直流充电。直流充电的部件主要有直流充电插座（直流充电插座线束）、车辆控制器（VCU、BMS）和直流充电桩等，其中直流充电插座固定在车辆上，直接连接动力电池，直流充电桩固定在停车场，各部件的作用如下：（1）直流充电插座是国家标准件，是车辆连接外部电网的接口，其有1路CAN通讯回路（2个接口），1路低压辅助供电回路（2个接口），2个信号回路，1个接地回路和1正1负的2个高压回路，共9个接口。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆（2）车辆控制器是实时监控车辆状态，并根据国家标准GB/T27930-2015《电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议》协议格式和内容，发出控制指令给直流充电桩，使其工作或停止工作，控制其输出电流和电压等，是车辆充电的控制大脑。（3）直流充电桩是一个大功率的非车载充电机，其把380VAC交流电转化为直流电后，通过标准充电插头和充电插座连接，直接给动力电池充电。其工作功率一般都较大，因此大大缩短充电时间。
4电动汽车充电桩的日常维护
在充电桩的日常维护中，通常采用直接诊断法来对充电桩是否出现故障进行诊断。其方法包括问、查、听、试。1）问：通过询问用户，了解用户在日常使用过程中所遇到的常见故障。2）查：一是充电车位环境检查。首先检查充电车位清洁程度，是否有无杂物，检查充电桩表面是否有异物；其次检查充电桩供电、通讯线路连接是否正常；最后检查充电位的消防设施是否符合相关规定要求，并核对保养记录。二是充电桩配电柜的检查。检查配电柜门锁是否正常，电源指示灯是否正常，配电柜是否安装防护网，接地是否正常，配电柜内部断电器连线是否正常，电流互感器连线端子是否有损坏。三是外观安全检查。检查充电桩是否有破损，变形；充电枪防护罩、防水装置是否正常；充电柜门锁是否正常，断路器、防雷器有无损坏；充电桩接地是否正常；内部有无异味；充电桩线路连接是否正常，有无松动。3）听：充电桩运行时，听继电器等设备工作声响来判断充电桩是否正常吸合、散热器是否正常工作。4）试：充电桩功能检查；检查人员使用充电卡或手机客户端对充电桩的功能进行检查，主要包括充电桩是否供电，指示灯、显示屏、刷卡器是否正常工作，充电桩设备联网是否正常，充电接口能否正常使用。电气及控制系统检查；工作人员对电气及控制系统进行检查，主要包括充电桩的进线和枪头是否符合所要求的额定电压及电流，接地是否良好，控制电路板是否老化，充电桩供电电压、对地电压、漏电电压及电流是否符合要求，通过红外线测温仪对设备主板、模块等部位进行温度检测，按下漏电开关的漏电测试按钮，检查漏电开关是否自动断开。
5充电桩使用维护规程及注意事项
1）按品牌、型号、电流及存放位置将断电器、电缆进行编号填入维护清单，并制定专人看管维护。2）按三相、单相、长度、线规将电缆线进行列表管理，贴好长度、线规后捆扎整洁排放整齐保管。3）维护人员应配备相应维护工具，如万用表、钳形表、电笔、绝缘胶布、大小螺丝刀、扳手等常用工具。4）每月做一次充电桩安全检查及维护。5）维护操作时应在对应工作处下方悬挂“有人工作，禁止合闸”类似标语，确保人身安全，并做好防护措施。
结语
综上所述，电动汽车的引进并不是简单的将汽车动力从燃油转向为电力，而是使得电动汽车与可再生能源、电网产生良性的互动。但电动汽车具有的随机性和规模性将会给电网产生一定的冲击和影响，为使电动汽车完全融入电网系统中，需调和双方的运行方式，综合考虑多方面因素，形成良性的互动操控，指导电力系统的运行与规划，使两者之间能够保持可持续发展状态。
参考文献
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论文作者:杜庆欢
论文发表刊物:《城镇建设》2019年2卷17期
论文发表时间:2019/12/2
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