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摘要：社会不断发展，为了适应飞速发展的社会的需要，大量的能源开发、消耗，从而造成世界性的能源危机。再加上大量的能源消耗，所产生的废气、废物造成水污染、土地污染、大气污染、全球气候变暖，已经严重破坏了生态环境。电动汽车的发展越来越快，市场越来越成熟，智能电网的建设也给电动汽车的发展提供了条件。电动汽车的充电行为对电网的建设提出了更高的要求，充电需求正是如今亟待解决的问题。本文阐述了电动汽车的充电技术，分析了应用现状，探讨了它的发展趋势。
关键词：电动汽车；充电技术；应用现状；发展趋势
一、前言
如今，全球都陷入了能源危机，工业的发展使得资源消耗过快，不可再生资源稀缺，废气的排放加剧了大气污染和全球变暖，我们的生存环境受到了极大的威胁，因此节能减排是人类社会生存发展的必然选择。而随着石油危机及使用化学燃料所产生的的环境问题的日益加剧，各国开始认识到转换能源，节能减排成为汽车发展的首要方向，而如何发展汽车技术，达到节能减排这一目的则成为汽车发展的难题。
二、电动汽车类型
根据不同的动力设备有不同的电动汽车机型，到目前为止大概有三种机型，全电力制动汽车、多种动力混合型汽车、燃料电池动力汽车。全电动力是指使用蓄电池，完全依靠电力进行驱动的汽车，这类电动汽车存在的缺点为，电池使用寿命短，充电时间长，行驶动力不足；多动力混合机型汽车是指汽车动力系统包含两个及以上的动力系统对汽车进行驱动，这种电动汽车相比于全电力驱动而言，电池使用寿命较长，使用范围较广，使用电池的同时使用燃料，节约了能源，减少了尾气的排放，也使汽车的驱动力有较大的提升，是目前市场上使用较为普遍的一种动力设备；燃料电池动力汽车相比于前面两种而言是效率最高的一种汽车机型，它能将燃料高效率化，而且做到了清洁的效果，但其不足之处为这种设备的要求太高，成本大，要实现产业化还需一定的时间。
三、目前我国的电动汽车技术
电动汽车技术是迅速激增的新时代新技术，它是一个集合了各种形式的技术，包括现代科技还包括传统汽车制造技术。
一般来说，电动汽车的充电方式有三种：常规充电、快速充电、更换电池组。常规充电就是交流慢充，即以较小的交流电流进行恒流充电或小电流恒压充电，电流约为15A，充电所需时间大约是5-8小时；快速充电是采用150-400A的直流电流进行恒流充电，因此也叫“直流快充”，只需20-30分钟就能使蓄电池电量达到80%-90%，因此也称“应急充电”；更换电池组是在蓄电池电量不足时，直接将耗尽的电池组撤换下来，换上充满了电的电池组，因此也被称为“快速换电”或“机械换电”，这种直接的充电方式只需要10分钟便可完成。
电动车充电特性：1）常规充电可以直接采用低压交流电，但是耗时较长，并且对停车库（位）有要求；2）快速充电比常规充电要快得多，但是需要配置专门产生直流大电流的直流机，且需要较大的占地面积，会冲击电网，缩短电池使用寿命；3）更换电池组的优势比较多，时间短，地点灵活，可以在夜间充好备用的电池组，或者采用新能源充电，这种充电方式能够规模化应用，但是要求动力电池必须实现标准化。
电动汽车的充电设施是指为电池提供电能的设施，不同的充电方式，充电设施也有所不同，有充电桩、充电机和换电站3种。充电桩对应常规充电方式，适用于配置了车载充电机的电动汽车，它的占地面积较小，可灵活分布，在停车场、居住社区都可设点安装。充电机对应快速充电方式，它是直流充电机，能够用直流电快速充电，但是充电机要求较高的设备技术，占地面积也比较大，一般都安装在专门的电动汽车充电站。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆换电站对应更换电池组的充电方式，配备了若干电池组，它要求较强的专业性，占地面积比较小，但要考虑到车辆的行驶路线和区域。
根据不同电动汽车的不同充电方式，应该建设多样化的充电设施。在街头、停车场或加油站这些地方安装充电桩，方便电动汽车就近进行常规充电。也可根据其他充电方式的需要，在市区建设充电站，里面可以既可以安装常规充电用的充电桩，又可存放快速充电用的充电机和快速换电用的备用电池组。这种多样化的充电设施建设，可以满足各类电动汽车便捷充电的需要。
四、发展趋势
1、实现智能充电控制
由于电动汽车的充电行为比较随机，且具有间隙，所以会对电网造成冲击，因此如何兼顾充电设施的方便多元和电力系统的安全运行是一个值得我们思考的方向。如果能够在保证电动汽车充电方便的基础上，利用先进的科学技术和管理模式实现充电设施的管理与控制，即对充电设施进行网络化、自动化、智能化的统一监控，这样可以控制并减弱电动汽车随机性、间隙性充电给电力系统造成的冲击。网络管理和控制下的充电行为甚至可以对电力系统造成“友好负荷”，促进电力系统的运行效率。
2、与新能源发电配合
如今，新能源的应用是大势所趋，新能源资源丰富，无污染，用新能源发电既能缓解电力紧张，又能减少污染保护环境。如果能将如能将充电设施与新能源发电集成接入电力系统，既能减小新能源的贸然接入对电力系统的负面影响，又能削弱充电设施运作时给电力系统带来的压力，还可以提高可再生资源的利用率。
一般来说，郊区的新能源比较丰富，可以考虑将充电站建设在郊区，同时，在市区提供电池组更换服务，在郊区和市区间进行双向运输。这既能促进电动汽车的推广，又能促进新能源发电的发展。
3、作为系统储能的组成部分
新能源虽然有众多优势，但也有一定的缺陷。太阳能、风能等新能源受自然因素的影响，具有随机性、波动性和不可控性等特点，所以，以这些能源发电的微电网或配电网中，要有一定容量的储能设备。储能配置偏少，那么发电量和用电量之间的实时动态平衡就无法得到满足；储能配置偏多，那么电力系统的运行总成本就会增加。
只有在蓄电池的荷电状态比较充裕时，电动汽车的蓄电池才能工作，因此即使电动汽车因为电量不足而无法启动时，蓄电池内仍有少量的电量，这些电量就可用来参与含分布式电源的微电网或配电网功率实时动态平衡。另外，一般来说，电动汽车的行驶时间比较短，有大量的空置时间，在空置时如果能作为储能单元参与电网的运行，就可以缩减电力系统的静态储能配置，可以提高经济效益。
五、结束语
在新能源汽车与智能电网的双重推动下，电动汽车市场显示了惊人的发展速度，与之配套的充电设施建设的发展也紧跟其后。结合上述的充电技术的发展趋势来看，短期内应该考虑充电设施应以何种方式接入电网，以及配电网中的储能配置等。而为了长远的发展，应着手研究如何提高充电技术与新能源发电的配合利用、如何使充电技术成为智能电网的重要组成部分。
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论文作者:卢成正
论文发表刊物:《基层建设》2016年20期
论文发表时间:2016/12/12
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