彭龍鋒

摘 要：電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)要想實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)化，電動(dòng)汽車(chē)充電站是最重要的配套設(shè)施，它能夠?yàn)殡妱?dòng)汽車(chē)提供所需的能源。因此，為了推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)不斷向好發(fā)展，必須不斷完善電動(dòng)汽車(chē)的充電設(shè)施，加大充電站的建設(shè)力度。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車(chē)；配套設(shè)施；監(jiān)控系統(tǒng)；充電站

中圖分類(lèi)號(hào)：TM910.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.03.112

1 電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，世界各國(guó)都在推行電動(dòng)汽車(chē)，并且為了促進(jìn)電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展，特別制定了一系列的管理方案。隨著電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展，世界各國(guó)也開(kāi)始建設(shè)電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)施。目前，美國(guó)選擇了5個(gè)州為首批電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)施建設(shè)的試點(diǎn)，主要設(shè)置了2種充電方式——家用充電和公用充電；英國(guó)則打算到2015年建設(shè)完成25 000個(gè)電動(dòng)汽車(chē)充電站；葡萄牙和法國(guó)等一些歐洲國(guó)家則計(jì)劃在全國(guó)范圍內(nèi)建設(shè)電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)施，使它們形成一個(gè)完整的充電網(wǎng)絡(luò)；而日本現(xiàn)在已經(jīng)建設(shè)了155 個(gè)電動(dòng)汽車(chē)充電站。

2 管理系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

目前，我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)施并沒(méi)有開(kāi)展商業(yè)運(yùn)營(yíng)，只是為一些特定的對(duì)象服務(wù)。比如，公交線(xiàn)路的電動(dòng)汽車(chē)充電站，它屬于公交公司內(nèi)部的充電站，只服務(wù)于電動(dòng)公交，并不向社會(huì)開(kāi)放?，F(xiàn)階段，我國(guó)尚不具備成熟的電動(dòng)汽車(chē)運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)，一切都處于摸索階段，還沒(méi)有形成完善的機(jī)制?，F(xiàn)在的管理系統(tǒng)只能管理充電站或電動(dòng)汽車(chē)，不能對(duì)它們進(jìn)行統(tǒng)一的管理。因此，電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)近期的主要任務(wù)就是研究、開(kāi)發(fā)出一套完整的監(jiān)控系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)和電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)施的發(fā)展。在電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域，基于物聯(lián)網(wǎng)的管理方法正在試用階段，而北京、天津和杭州等城市雖然已經(jīng)設(shè)立了運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)，但還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)實(shí)用化。所以，我國(guó)還應(yīng)加大對(duì)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的管理力度，制訂一套完整的管理方案，建立健全電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的管理監(jiān)控系統(tǒng)。

未來(lái)，電動(dòng)汽車(chē)會(huì)越來(lái)越普及，為了更好地管理電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)，要加大電動(dòng)汽車(chē)充電站的建設(shè)力度，以確保能源及時(shí)供給。同時(shí)，要建立健全電動(dòng)汽車(chē)管理系統(tǒng)，統(tǒng)一管理電動(dòng)汽車(chē)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)和電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)施的安全保護(hù)，使我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展得越來(lái)越好。

3 充電設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)分析

3.1 監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的必要性

3.1.1 保證電池充電的安全性

目前，我國(guó)的電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)一般選用鋰離子蓄電池作為供給能源。雖然鋰離子蓄電池的電能比較強(qiáng)，使用時(shí)間較長(zhǎng)，但是，在充電時(shí)對(duì)其有較高的要求。在充電過(guò)程中，如果控制不好就會(huì)對(duì)鋰離子蓄電池造成永久的損傷，甚至?xí)l(fā)生電池爆炸事故。因此，電動(dòng)汽車(chē)充電站的監(jiān)控系統(tǒng)必須具備實(shí)時(shí)監(jiān)控鋰離子蓄電池和充電設(shè)備的功能，確保在電池充電過(guò)程中不會(huì)發(fā)生意外爆炸的情況，也不會(huì)損壞電動(dòng)汽車(chē)的電池。根據(jù)這種情況，我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)充電站可以選用智能充電機(jī)，這樣可以有效保證鋰離子蓄電池充電的安全性，也可以延長(zhǎng)鋰離子蓄電池的使用壽命。

3.1.2 提高充電站的運(yùn)營(yíng)管理水平

電動(dòng)汽車(chē)充電站是保證電動(dòng)汽車(chē)正常行駛的關(guān)鍵，是電動(dòng)汽車(chē)所需能源的供給處。由于充電站的設(shè)備較多，人工無(wú)法有效地完成這些設(shè)備的管理工作，所以，為了使電動(dòng)汽車(chē)能夠正常使用，充電站必須采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)充電站設(shè)備的管理，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)充電站管理、運(yùn)營(yíng)自動(dòng)化，減輕管理人員的工作負(fù)擔(dān)，提高充電站的運(yùn)營(yíng)管理水平。

3.2 監(jiān)控系統(tǒng)

電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)是由電動(dòng)汽車(chē)充電監(jiān)控中心、充電站、換電站和分布式充電設(shè)施4部分組成。充電站、換電站與管理中心之間采用光纖通信，分布式充電設(shè)施與管理中心之間采用GPRS/CDMA/ADSL方式通信。

3.2.1 充電監(jiān)控

充電站是電動(dòng)汽車(chē)的能源供給處，在電動(dòng)汽車(chē)的充電過(guò)程中，一般都配備監(jiān)控設(shè)備。充電監(jiān)控主要負(fù)責(zé)收集、處理和保存電動(dòng)汽車(chē)鋰離子蓄電池的實(shí)時(shí)參數(shù)和充電站充電設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，科學(xué)地調(diào)控充電設(shè)備。通過(guò)與電動(dòng)汽車(chē)電池管理系統(tǒng)通信，可以了解到蓄電池的狀態(tài)和參數(shù)，同時(shí)，還能獲取充電站電能計(jì)量表的實(shí)時(shí)信息，監(jiān)控電池充電的全過(guò)程。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，充電監(jiān)控是指監(jiān)控電池在充電過(guò)程中的情況和充電設(shè)備的運(yùn)行信息，保證電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)施的可靠性、安全性和高效性。

3.2.2 配電監(jiān)控

配送站的重要工作是更換電池，而它是由移動(dòng)設(shè)備組成的。配電監(jiān)控具有采集數(shù)據(jù)、控制操作和事件異常報(bào)警等功能。此外，配電監(jiān)控可以實(shí)時(shí)監(jiān)控有源濾波和無(wú)功補(bǔ)償裝置，設(shè)置充電設(shè)施的運(yùn)行參數(shù)，采集相關(guān)數(shù)據(jù)，可以掌握我國(guó)電網(wǎng)的電能質(zhì)量。

3.2.3 換電監(jiān)控

顧名思義，換電站是為電動(dòng)汽車(chē)換電的地方。換電監(jiān)控是對(duì)電動(dòng)汽車(chē)充電站的充電架、電池更換設(shè)備、電池箱等進(jìn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)控。根據(jù)電池箱的實(shí)時(shí)充電信息和各種參數(shù)指標(biāo)，選擇合理的電池配置方案，為電動(dòng)汽車(chē)更換合適的電池。在更換設(shè)備或更換電池箱時(shí)，要實(shí)時(shí)監(jiān)控其情況，保證電動(dòng)汽車(chē)蓄電池更換的安全性。

3.2.4 安全防護(hù)監(jiān)控

通過(guò)安全防護(hù)監(jiān)控子系統(tǒng)視頻監(jiān)控充電站，同時(shí)，還要監(jiān)控消防、門(mén)禁和充電站的周邊環(huán)境。這樣做，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)充電設(shè)施或者其他設(shè)備存在的異常情況，實(shí)時(shí)控制電動(dòng)汽車(chē)充電站的安全防護(hù)系統(tǒng)，將異常情況迅速地反饋到監(jiān)控室，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)充電站的安全防護(hù)監(jiān)控，以保證工作人員和充電設(shè)備的安全。

4 充電管理

電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)施的監(jiān)控系統(tǒng)需要監(jiān)控很多充電設(shè)備，而它的主要任務(wù)就是管理和維護(hù)這些設(shè)備。充電設(shè)備的管理通常負(fù)責(zé)很多充電設(shè)施的管理，比如充電設(shè)備、配電設(shè)備、電池更換設(shè)備等，同時(shí)，還要存儲(chǔ)電動(dòng)汽車(chē)的充電記錄，及時(shí)獲取充電信息，更新電池的充電狀態(tài)。因此，提供電動(dòng)汽車(chē)的充電歷史信息，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控其充電過(guò)程，保證電動(dòng)汽車(chē)和充電站的安全。此外，充電站為電動(dòng)汽車(chē)充電提供了3種充電模式，即按時(shí)間充電、按電量充電和按電池信息充電。

管理充電設(shè)備可以提高電池充電時(shí)的安全性，有效避免充電過(guò)程中遇到的各種安全隱患，使得充電站能夠及時(shí)地為電動(dòng)汽車(chē)提供電能，保證電動(dòng)汽車(chē)的正常使用，推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，從而實(shí)現(xiàn)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，傳統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)和管理方法已經(jīng)不能滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，因此必須要不斷完善和提高運(yùn)營(yíng)管理水平。電動(dòng)汽車(chē)充電站是電動(dòng)汽車(chē)正常使用的關(guān)鍵，但是，在充電過(guò)程中，很容易損壞電動(dòng)汽車(chē)的電池，甚至引發(fā)電池爆炸事故。因此，我國(guó)采用了實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，并應(yīng)用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)充電設(shè)施的自動(dòng)化監(jiān)控，在減輕管理人員工作負(fù)擔(dān)的同時(shí)提高工作效率，保證充電過(guò)程的安全性，使電動(dòng)汽車(chē)能更好地為人們服務(wù)，減少石油資源的消耗，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：白潔〕