【充电站组成】汽车充电站设备组成部分 充电站基础知识

【充电站组成】汽车充电站设备组成部分 充电站基础知识

一、充电站结构原理

（1）充电站基本结构：

箱式电动汽车快速充电站由1、初级一次侧充电机（为再生储能蓄电池充电）；2、储能蓄电池；3、次级二次侧快速充电机（为电动汽车充电）；4、再生蓄电池检修机；5、计费控制系统；6、线缆配电系；7、机房组成。

（2）充电站工作原理：

平时（夜间优先）电网电力通过初级一次侧充电机向再生蓄电池进行储能充电，由于储能充电时没有时间要求，因而可用小电流慢速充电，充电电流可根据蓄电池电量自动安排充电时间，最大程度的使用夜间低谷电力。当需要为电动汽车充电时，根据电动汽车的允许最大充电电流和电压，通过次级二次侧快速充电机向电动汽车进行快速充电，由于充电过程是从储能蓄电池向电动汽车“倒电”，而不是直接取自电网，因而对电网没有任何干扰（如果直接从电网高功率取电，会严重干扰电网，不仅影响其他用户，而且威胁电网设备）。 充电费用按实际充电量计算，非常方便。

箱内设备采用模块式设计，配有再生蓄电池专用维修设备。

充电站采用第一次现场拼装，之后像集装箱一样可以根据需要进行整体移动。

偏远公路和用电无保障地域可采用太阳能和风能等形式，原理相同。

输入电压：- - - - - - - - - - - - - - 交流220V ±10%（电压范围200V-240V）

输出电流：- - - - - - - - - - - - - - 5A-16A(根据电池电压自动调整）

输出功率：- - - - - - - - - - - - - - 单路180W-500W（根据电池组电压自动调整)

充电范围：- - - - - - - - - - - - - - 铅酸蓄电池（12V-24V-36V-48V-60V-64V-72V-84V)

骑行里程：- - - - - - - - - - - - - - 与电池状态、气温、骑行路况、载重等因素有关！

投币计数：- - - - - - - - - - - - - - 最大投币计数显示9999(超出自动置零重新计数）

输出线长：- - - - - - - - - - - - - - 3.5米（含机内长度）

输出接头：- - - - - - - - - - - - - - 5合1（圆头、方口、反方口、澳柯玛、万能口）

输入线长：- - - - - - - - - - - - - - 1.8米（含机内长度）

二、充电站应用介绍

（1）公共停车场：停车场是社会充电站最佳的地方之一，交通方便、出入方便。可与停车场租用一个车位，甚至是便角落位置即可，可以留有2个充电车位（由于是短时充电，甚至都不用专用充电车位，按充电车数交一定费用即可）。

（2）大型购物中心：此地放置充电站必然会受到购物中心欢迎，充电的人会顺便购买商品（在哪里买都是买，正好利用充电的10-20分钟购物），这样，可与购物中心实现双赢。

（3）可停车的路边地：城市停车越来越难，许多非主干道，都被允许用来临时停车，由于箱式电动汽车快速充电站占用的地方非常小（小于20㎡），可供箱式电动汽车快速充电站放置的位置非常多，并且根据需要进行随时移动。

（4）高速路服务区：在高速路服务区设置几座箱式电动汽车快速充电站，就可连接周边城市。数量不多，但意义很大，它将大大增加电动汽车用户的信心。

（5）居住小区：这是最贴近用户的地方，虽然小区内可以设置许多慢速充电桩，但有急事需要外出是几乎每个人都可能遇到的事情，慢速充电站必须与快速充电站结合起来才能发挥作用。

（6）单位、写字楼等：一般单位与写字楼都有停车场地，单位购置充电站不仅可为本单位的电动汽车服务，也可为本单位员工电动汽车服务，当然也可允许社会车辆快速充电。

（7）特殊景区，重要国道、偏远公路和用电无保障地域担忧须充电需求的地域可采用太阳能和风能等能源形式储能充电。

（8）改装部分应急充电车，对因电能耗尽抛锚路边的电动汽车进行应急充电

三、电动汽车充电方法

电动汽车蓄电池放电后，用直流电按与放电电流相反的方向通过蓄电池，使它恢复工作能力，这个过程称为蓄电池充电。蓄电池充电时，电池正极与电源正极相联，电池负极与电源负极相联，充电电源电压必须高于电池的总电动势。充电方式有恒电流充电和恒电压充电两种。

电动汽车充电技术充电方法的研究：

常规充电制度是依据1940年前国际公认的经验法则设计的。其中最著名的就是“安培小时规则”：充电电流安培数，不应超过蓄电池待充电的安时数。实际上，常规充电的速度被蓄电池在充电过程中的温升和气体的产生所限制。这个现象对蓄电池充电所必须的最短时间具有重要意义。

恒流充电法

恒流充电法是用调整充电装置输出电压或改变与蓄电池串联电阻的方法，保持充电电流强度不变的充电方法。控制方法简单，但由于电池的可接受电流能力是随着充电过程的进行而逐渐下降的，到充电后期，充电电流多用于电解水，产生气体，使出气过甚，因此，常选用阶段充电法。

阶段充电法

此方法包括二阶段充电法和三阶段充电法

①二阶段法采用恒电流和恒电压相结合的快速充电方法，首先，以恒电流充电至预定的电压值，然后，改为恒电压完成剩余的充电。一般两阶段之间的转换电压就是第二阶段的恒电压。

②三阶段充电法在充电开始和结束时采用恒电流充电，中间用恒电压充电。当电流衰减到预定值时，由第二阶段转换到第三阶段。这种方法可以将出气量减到最少，但作为一种快速充电方法使用，受到一定的限制。

恒压充电法

充电电源的电压在全部充电时间里保持恒定的数值，随着蓄电池端电压的逐渐升高，电流逐渐减少。与恒流充电法相比，其充电过程更接近于最佳充电曲线。用恒定电压快速充电，由于充电初期蓄电池电动势较低，充电电流很大，随着充电的进行，电流将逐渐减少，因此，只需简易控制系统。

这种充电方法电解水很少，避免了蓄电池过充。但在充电初期电流过大，对蓄电池寿命造成很大影响，且容易使蓄电池极板弯曲，造成电池报废。鉴于这种缺点，恒压充电很少使用，只有在充电电源电压低而电流大时采用。例如，汽车运行过程中，蓄电池就是以恒压充电法充电的。

快速充电法

①脉冲式充电法，这种充电法不仅遵循蓄电池固有的充电接受率，而且能够提高电动汽车蓄电池充电接受率，从而打破了蓄电池指数充电接受曲线的限制，这也是蓄电池充电理论的新发展。

脉冲充电方式首先是用脉冲电流对电池充电，然后让电池停充一段时间，如此循环。充电脉冲使蓄电池充满电量，而间歇期使蓄电池经化学反应产生的氧气和氢气有时间重新化合而被吸收掉，使下一轮的应恒流充电能够更加顺利地进行，使蓄电池可以吸收更多的电量。间歇脉冲使蓄电池有较充分的反应时间，减少了析气量，提高了蓄电池的充电电流接受率。

②2REFLEXTM快速充电法，这种技术是美国的一项专利技术，它主要面对的充电对象是镍镉电池。由于它采用了新型的充电方法，解决了镍镉电池的记忆效应，因此，大大降低了蓄电池的快速充电的时间。铅酸蓄电池的充电方法和对充电状态的检测方法与镍镉电池有很大的不同，但它们之间可以相互借REFLEXTM充电法的一个工作周期包括正向充电脉冲，反向瞬间放电脉冲，停充维持3个阶段。

③变电流间歇充电法，这种充电方法建立在恒流充电和脉冲充电的基础上。其特点是将恒流充电段改为限压变电流间歇充电段。充电前期的各段采用变电流间歇充电的方法，保证加大充电电流，获得绝大部分充电量。充电后期采用定电压充电段，获得过充电量，将电池恢复至完全充电态。通过间歇停充，使蓄电池经化学反应产生的氧气和氢气有时间重新化合而被吸收掉，使下一轮的恒流充电能够更加顺利地进行，使蓄电池可以吸收更多的电量。

④变电压间歇充电法，在变电流间歇充电法的基础上又有人提出了变电压间歇充电法。与变电流间歇充电方法不同之处在于第一阶段的不是间歇恒流，而是间歇恒压。在每个恒电压充电阶段，由于是恒压充电，充电电流自然按照指数规律下降，符合电池电流可接受率随着充电的进行逐渐下降的特点。

⑤变电压变电流波浪式间歇正负零脉冲快速充电法，合脉冲充电法、ReflexTM快速充电法、变电流间歇充电法及变电压间歇充电法的优点，变电压变电流波浪式正负零脉冲间歇快速充电法得到发展应用。脉冲充电法充电电路的控制一般有两种：

1）脉冲电流的幅值可变，而PWM（驱动充放电开关管）信号的频率是固定的；

2）脉冲电流幅值固定不变，PWM信号的频率可调。

脉冲电流幅值和PWM信号的频率均固定，PWM占空比可调，在此基础上加入间歇停充阶段，能够在较短的时间内充进更多的电量，提高蓄电池的充电接受能力。