电动汽车充电站建设浅谈论文_楼颖焱

电动汽车充电站建设浅谈论文_楼颖焱

(国网山西省电力公司太原供电公司 山西太原 030009)

摘要:目前电动汽车本身的技术发展水平较高,电动汽车的安全性、稳定性、舒适度都较高,电池的续航里程也较长,同时电动汽车本身的价格也相对合理,这些条件都普遍满足消费者的需求,但是电动汽车充电站的发展严重滞后,无法满足电动汽车消费者方便快捷充电的要求。因此电力企业应该进行主动筹划,推进充电站建设的步伐,让电力企业在技术实力、企业利润、品牌传播、企业形象等方面取得先发优势。

关键词:电动汽车充电站;建设

1电力企业建设电动汽车充电站的意义

1.1 彰显社会责任,更好地体现电网企业的企业形象

目前,低碳经济已经逐步变成了中国社会的主流意识,作为能源巨头的电力企业,在新时代也一直在积极塑造符合两型社会建设的企业形象,推广清洁能源应用,对电动汽车的充电站建设进行积极布局,可以在最大程度上阐述电网企业对社会负责的企业形象。

1.2 赢得固式思维,更好地实现电网企业的品牌传播

把建设重要集镇、县城城区乃至普通乡镇的充电站当作远期规划,将来无论在哪,电网企业标识都会出现在道路两边的有关充电设施上,这种品牌的传播能够赢得企业品牌在受众中的固式思维,也有助于企业无形资产的经营。

1.3 拓宽业务领域,更好地扩大电网企业的企业利润

在国家大力扶持新能源项目的利好政策刺激下,随着蓬勃发展的电动汽车产业,充电站将给电网企业带来巨大的收益。

1.4 为智能电网建设做出有益探索,更好地提升电网企业的技术实力

智能电网的核心问题是储能,其花费十分昂贵,而电动汽车的电池同样也存在这个问题,如果结合两者,让电池中的电力既可以当作智能电网的移动储能设备,又能够作为车的能源,甚至能够用作电力旋转备用、调频、调峰,从而让电力波动问题能够在最大程度上得到抑制。由此可见,对电动汽车的充电站技术进行攻关对智能的电网建设具有十分重大的现实意义。

2 电动汽车充电站的建设

电动汽车充电站的主要组成结构就是三台或以上电动汽车交流充电桩和非车载充电机,这些设备可以在充电过程中监控充电机、动力蓄电池,并为电动汽车提供充电和更换电池的服务。充电站中有四个系统,分别是充电系统、配电系统、电池调度系统和充电站监控系统,而计量功能、充电功能和监控功能是充电站的基本功能,具体可以细化为电力电池检测、动力电池更换和动力电池维护。充电站不仅需要给电动汽车提供电源,还要对整个充电站进行监控,同时它需要行车道、监控室、供电设施、监控室等基础设施,在充电站的设计中必须考虑被充电车辆的停放和进出,部分采用电池更换模式的充电站需要给被充电车辆提供更换电池、存储的设备和场所。

2.1 电动汽车充电站施工原则

在对充电站进行总体设计时,需要融合当地区域的城镇规划和总体规划,还要能满足防火安全和环境保护的要求,对于周围的消防、防排洪、交通等公用设施,应当充分进行利用。充电站的建设首先需要选择合适的地点,不能选择交通繁忙路段和城市干道交叉路口,最好在靠近城市道路的地点进行施工,同时科学合理的设计防排洪设施、电源进出线走廊、进出站道路的位置也是非常重要的。在环境方面,充电站的建设不仅不能靠近那些具有潜在危险和多尘、有腐蚀性气体的地方,还不能靠近那些可能积水、地势低洼和高温或有剧烈运动的地方。

2.2 电动汽车充电站规模级别

电动汽车的充电站也有一到四级之分,一级充电站的动力蓄电池存储能力较大,一天能够为至少200台中大型的商用车提供充电或更换电池的服务;若是乘用车,一天至少可以给500台提供充电或更换电池服务。二级充电站相比一级充电站的电池存储能量较小,一天可以为100到200台大中型商用车提供更换电池和充电的服务,而对于乘用车,一天可以给200到500台提供充电或更换电池服务。三级充电站的电池存储能量则一天只能给40到100台大中型商用车提供更换电池或充电的服务,若是乘用车,则一天可以给100到200台进行更换电池或充电服务。四级充电站的存储能量是最小,一天只能给40台大中型商用车提供更换电池或充电服务,或者一天可以给100台乘用车提供更换电池或充电服务。

2.3供配电系统建设

供配电系统是从外部电网向电动汽车充电站供给电能,是整个充电站能够正常工作的关键因素。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆供配电系统建设要综合考虑整体的用电容量、用电等级等因素,最终确定该充电站为几级用电负荷。国家电网出台的《电动汽车充电站供电系统规范》中明确划分了不同充电站的负荷等级,并根据不同的等级确定了不同的建设标准。规范中明确:普通充电站负荷等级为三级,如果充电站具有重大的政治意义或是经济意义,其供电系统的中断将引发社会秩序混乱或是造成严重的交通瘫痪,则此充电站负荷等级为二级。

2.4充电系统建设

充电系统是实现电动车充电的最终机构,由各种充电机组成。充电机有不同类型,如快速充电、慢速充电以及中速充电等,消费者根据不同的需求选择不同类型的充电机,因此作为一个多功能大型充电站,必须配备这三种充电机,但是根据对消费者的消费行为和数理统计分析,应该有所侧重,大型充电站中应该更多配置快速充电机。在充电机的选择方面,为了方便充电站的整体监控管理,充电机应该配备外部通信接口,并且具有通信功能,能够将运行中的各种数据实时传输到充电站的运行管理中心。

2.5电池更换和维护系统建设

电池更换和维护系统主要针对电池进行更换和维护。首先电动汽车的电池组体积和质量都较大,因此在电池的存储方面通常需要建设电池存储架,以规范电池的存储,电池架上同时需要配电充电系统,能够对电池进行慢速充电。其次,电池的搬运需要配备专用的机械手或是搬运机器人,以节省人力成本。电池维护系统需要能够检测电池的状态,根据监测系统返回的数据对电池进行相关的维护,出现故障后对电池进行维修。

2.6监控系统建设

监控系统即要对变电站各个设备的运行状态监控,也要对站内的安防内容进行监控,如视频监控、防火防盗监控等。

2.6.1 监控后台建设

两台工作站和一台服务器是充电站监控后台的主要组成结构,通常情况下,充电站监控后台的建设都是根据自身需要来选择服务器和监控工作站数量的,以太网络是连接系统内所有计算机的主要网络。配电系统和充电机数据的收集、处理和存储,监控配电系统和充电机的运行使充电站监控后台的主要工作任务。充电站不仅具有配电站监控SCADA功能,还有专门针对充电站系统的高级应用功能,例如智能负荷调控等。

2.6.2 配电系统监控建设

测控和保护是组成配电系统监控的两个部分,配电系统监控是实现配电系统监控和保护功能的主要方法,它利用充电站后台系统和通信管理机进行双向数据的交换。配电系统监控中的测控部分具有配电系统各间隔的电压电流等电气参数的遥测功能、重要开关的遥控功能和开关位置的遥信功能。除此以外,在0.4kV侧还配置了分段备自投装置,若是其中一路电源失电,备自投装置就可以快速的合上联络开关,有效的提高了充电站的供电可靠性。

2.6.3 安防监控系统建设

充电站的门禁、周界安全和门禁的监控,还有视频监控都是在安防系统内完成的,它主要利用通信管理机来获取充电机和配电系统监控的告警信息,给视频联动监控提供了数据依据。充电站的安防监控系统主要组成设备有红外报警器、监控屏柜、摄像机等。

2.7信息发布系统建设

信息发布系统是为了节约用户排队等待时间,方便用户使用。随着生活节奏的日益加快,电动汽车的日益增多,充电站将出现供不应求的局面,同时因为充电时间相比与传统的加油时间较长,因此在高峰时刻将出现排队充电现象,而信息发布系统可以实时的将充电站内闲充电机数量或者排队等候车辆数量通过网络发送出去,用户可以通过手机客户端进行查询。同时也提供充电预约等功能,给用户更好的充电体验。

3 结束语

电动汽车是未来新能源汽车的主要发展方向,而包括充电站在内的各种充电设施建设是促进电动 汽车有序发展的基础。本文分析了充电站的系统组成,包括了供配电系统、充电系统、电池更换和维护系统以及监控系统等系统的建设问题,完备的系统构成是充电站设计成功的关键,希望给今后充电设施建设提供参考,为将来更多的电动汽车充电设施建设提供思路和理论基础。

参考文献:

[1] 陈征,肖湘宁,路欣怡等.含光伏发电系统的电动汽车充电站多目标容量优化配置方法[J].电工技术学报,2013(06):136-137.

[2] 周伟,施勇,杨帆,王文斌.电动汽车单相智能无损化充电系统研究[J].华东电力,2014(08).

[3] 张曦予,李秋硕,陶顺,肖湘宁,赵炳强.电动公交车充电站功率需求影响因素分析及建模[J].现代电力,2014(01).

论文作者:楼颖焱

论文发表刊物:《电力设备》2018年第13期

论文发表时间:2018/8/17

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