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摘要：新能源汽車的推廣應用依賴于充電基礎設施的建設和運營。近年來，中國充電基礎設施的發展取得了一些成績，但仍有很大的發展空間，結合多年實際工程經驗，對其中一些問題進行了分析。

關鍵詞：充電柱；新能源汽車；問題；建議

隨著能源和環境的挑戰越來越嚴峻，各國紛紛出臺相關政策，力求普及推廣新能源汽車，全球汽車產業也隨之邁進了全新的發展階段———動力革命。充電樁是插電式混動汽車和電動汽車進行電能補給的重要配套設施。充電樁的布局建設，是影響消費者對新能源汽車接受程度重要因素之一。在充電樁的發展過程中，暴露出來的充電時間、充電安全、充電站選址等方面的問題亟需解決。

1充電樁相關內容的解釋

1.1充電樁及其功能充電樁（Chargingpile）一般安裝在公共場所和住宅小區的停車場或者充電站內，可以固定在墻壁或地面，其功用如同加油站里的加油機，可依據不同的電壓等級為各種型號的電動汽車充電。其輸入端直接接入交流電網，輸出端連接充電插頭，為電動汽車充電。

1.2充電樁的分類按安裝方式分：可分為掛壁式充電樁、落地式充電樁。按安裝地點分：可分為專用充電樁、公共充電樁。按充電口數目分：可分為一樁多充、一樁一充。按充電方式分：可分為交流充電樁、直流充電樁、交直流一體充電樁。

1.3充電樁的技術實現直流充電樁的工作原理：經整流濾波，三相交流電變為直流電供給IGBT橋。通過控制器中的驅動電路，作用于IGBT橋后，直流電壓又轉換為交流電壓。然后，交流電壓經高頻變壓器的變壓隔離，再次經整流濾波得到直流脈沖，便可對電池組充電。此過程中，控制器可依據參數的變化（電池的端電壓、電流大小）實現動態控制，實施修改充電參數。此外，為保證系統運行過程中的安全性、可靠性，設計有過熱、過流、過壓保護電路。具體充電過程：充電時，將充電樁的充電手柄與電動汽車的充電插口相連接，然后在刷卡區刷IC卡，按照屏幕的提示進行操作，選擇充電模式，即可充電。整個充電過程中，監控單元都會對充電接口的連接狀況、電壓、電流實時監控，一旦發生異常，便會立即發出警報。為確保充電樁的高效運行，采用了模塊化原則編寫主程序。主程序包括：IC卡識別模塊、中央控制模塊、顯示模塊、打印模塊、通訊模塊、檢測模塊等。激活充電樁時，各模塊之間由主程序協調，從而實現一整套的充電流程。多線程的處理方式可確保各模塊之間互不影響。

2充電樁、充電站的發展現狀及問題

應對方案類似加油站，充電站同樣需要讓使用者感受到方便、快捷的使用體驗。所以這對充電樁技術的要求、充電站的選址提出了很高的要求。現如今充電樁、充電站的發展主要存在三個方面的問題。

2.1安全問題用于新能源汽車充電的電壓主要為220V、380V，遠遠超過人體安全電壓的范圍，同時，電流的熱效應帶來的安全隱患同樣不可忽視。本著安全第一的原則，充電樁的安全必須納入首要的考慮內容中。以下是幾種應對方案：1）請勿將易燃、易爆或化學物品、可燃性材料等危險品靠近充電樁放置。2）充電槍頭應保持干燥清潔。若充電槍頭臟污時，應使用干布擦拭，禁止在帶電情況下觸摸充電槍芯。3）當充電線纜或充電槍存在破裂、線路裸露等缺陷時，嚴禁使用充電樁。若有發現此類缺陷，應及時聯系工作人員維修。4）嚴禁私自維修、拆卸、改造充電樁，若有相關需求，應聯系工作人員。5）在充電過程中，不能拔卸槍頭。應確保充電過程中的人身和車輛安全。

2.2時間問題有研究表明，66%的消費者認為新能源汽車不如普通汽車方便，并且其中63%的人覺得充電階段的問題是首要原因。這些影響消費者決策的問題擺在了科技工作者和政府身上。消費者主要認為的充電階段時間的問題主要有兩個方面：一是尋找充電樁的時間；二是充電的時間。對于第一個問題：電動汽車充電樁屬于電網配用電側，由于其結構上的特殊性，決定了自動化通信網絡的特點為：覆蓋面廣、被測點多且分散、通信距離短。同時，隨著城市的發展，網絡拓撲要求具有靈活性和擴展性的結構。因此，在選擇充電樁的通信方式時，應考慮如下問題：1）可靠性———在較強的電磁干擾和噪聲干擾、長期的惡劣環境中，通信系統需保持暢通，應具有較高的可靠性。2）建設及維護費用———在可靠性達到要求的前提下，綜合各方面因素，考慮建設以及后續使用過程中維護所需的費用。3）雙向通信———此通信方式可在實現信息量上傳的同時，實現控制量的下達。4）多業務的數據傳輸速率———以后，終端的業務量將會呈現不斷增加的趨勢。因此，主站與子站，以及子站與終端之間的通信，對實現多業務數據傳輸速率的要求也將逐步升高。5）通信的靈活性、可擴展性———由于充電樁的控制點多、覆蓋面廣且分散，故應采用標準的通信協議。鑒于“ALLIP”網絡技術的發展，以及不斷增長的電力運營業務，故需要考慮基于IP的業務承載，同時也要考慮安裝調試、運行維護過程中的便利性。對于第二個問題：普通汽車在加油站加油，算上排隊，也不過20min左右。而電動汽車則普遍需要1h或是更長時間。充滿電續航里程也只有普通汽車的一半還不到。雖然特斯拉建議他的消費者們在這段時間去吃飯或是去咖啡館，但未免還是會減少人們購買電動車的熱情。目前，新型電池、不斷更新的充電技術一定會讓這個問題得到更好的解決。

2.3通信問題因充電樁是屬于配電網側的，故其通信方式常常與配電網絡的自動化等問題綜合考慮。在選擇通信方式時，需綜合考慮不同區域、不同的實際條件等因素。可見，通信是實現配電網絡自動化的重難點。對于電動汽車充電樁，其通信方式主要為無線通信及有線通信兩種。其中，無線通信主要是采用移動運營商的移動數據接入業務。而有線通信主要包括：工業串行總線和有線以太網。工業串行總線具有設計簡單、數據傳輸可靠等優點，但其缺陷在于靈活性差、擴展性差、布網復雜、施工成本高、通信容量低。有線以太網同樣具有數據傳輸可靠的優點，相較于工業串行總線，其還具有網絡容量大的優點；其缺陷在于靈活性差、擴展性差、布線復雜、施工成本高。若采用移動運營商的移動數據業務，則需要把充電樁接入移動運營商的移動數據網絡，這需要向運營商支付昂貴的費用，且這筆費用將隨充電樁數目的增加而越來越多；與此同時，網絡的可靠性、數據的安全性都將受限于移動運營商，這有礙于設備的安全可靠運行；此外，因為所接入的移動數據帶寬為共享帶寬，故當大量設備在局部區域同時接入時，網絡的可靠性將下降，用戶的平均帶寬會惡化。可見，這并不適合充電樁群的大量、密集型接入，不利于大量的數據傳輸。

3一種新技術———V2G

V2G是Vehicle-to-grid的簡稱，它描述了這樣的一個系統：當插電式混合動力汽車或是純電動車沒有運行的時候，可以將其電池的能量傳送到電網；反之，當電動汽車需要充電時，電池可以從電網獲取電能。車輛到電網（V2G）技術可以通過電動汽車幫助電網實現電力平衡，它開啟了一種新的可能性，即電動汽車車主可以將電池儲存的電力出售給供電公司。目前在英國，有21個此類項目正在運行中，旨在充分利用電動汽車的儲能功能，在低成本、非高峰時段為電動汽車充電，而后在高峰時期將多余的電力返銷給電網，從而產生利潤。

4結論

鑒于不斷攀升的石油價格，以及大氣污染物所引發的一系列環保問題，電動汽車、混動汽車等新能源汽車再次吸引了各方各界的關注。自中國電動汽車重大專項實施以來，純電動、混動以及燃料電池汽車的動力系統集成、動力總成關鍵零部件、整車集成等多方面均取得了重要技術突破。同時，在技術標準搭建、專利戰略等方面也取得了良好效果，為新能源汽車產業奠定了良好的自主知識產權基礎。

作者：彭怡 單位：國網重慶市電力公司市區供電分公司營銷部