李向軍

泉州億興電力有限公司，福建泉州 362000

電動汽車交流充電樁系統(tǒng)設計分析

李向軍

泉州億興電力有限公司，福建泉州 362000

隨著我國科技的迅速發(fā)展和人們生活水平的提高，人們對汽車的研究也越來越深刻，為了符合社會發(fā)展中“綠色環(huán)保、節(jié)能減排”的理念，目前的汽車開始往電力驅(qū)動的方向研究，交流充電樁作為電動汽車充電的接口，可以為電動汽車提供行駛所需要的交流電，在電動汽車中擁有非常重要的作用，本文根據(jù)電動汽車交流充電樁的結(jié)構(gòu)構(gòu)成對電動汽車交流充電樁系統(tǒng)設計進行分析。

電動汽車；交流；充電樁

目前我國為了保證能源利用的合理性，實現(xiàn)社會的可持續(xù)發(fā)展，對電動汽車開始了深入的研究，為了在保證節(jié)能減排的同時，提高電動汽車的性能，給用戶提供方便的操作和控制，需要對電動汽車中的交流充電樁進行系統(tǒng)設計的研究，這樣能夠促進電動汽車的商業(yè)化，保證我國社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

1 電動汽車交流充電樁的概念

充電樁的功能就像是加油站的加油機，這種交流充電樁可以為帶有車載充電器的電動汽車提供交流電，同時，這種交流充電樁可以根據(jù)不同型號的電動汽車，智能的對電壓進行調(diào)節(jié)，保證電動汽車的用電安全。由于目前電動汽車的數(shù)量越來越多，為了滿足人們的用電需求，這種交流充電樁一般情況下都與交流電網(wǎng)進行直接連接，這樣可以保證交流充電樁中的電力時刻保證充足，在交流充電樁的輸出端都裝有充電插頭，可以為帶了車載充電器的電動汽車進行充電。在交流充電樁上采用可觸摸式LCD屏幕，在這樣的屏幕上，可以實現(xiàn)人們對于交流充電樁的操作，操作的內(nèi)容包括選擇充電的時間、選擇充電的金額等操作方式，隨著科技的發(fā)展，交流充電樁的系統(tǒng)設計實現(xiàn)了對交流充電樁運行過程中的運行方式檢測、運行故障監(jiān)控和歷史數(shù)據(jù)儲存等功能。在目前，交流充電樁的充電方式一般分為常規(guī)充電和快速充電兩種方式，這兩種充電方式的電壓、充電時間和產(chǎn)生的費用情況都各不相同。

2 一般的交流充電樁建設設計特點

1）首先要保證交流充電樁具有通信的可靠性。因為交流充電樁根據(jù)其形狀和安裝方式的不同，分為落地式和壁掛式，不管是哪種安裝方式，安裝的地點一般處于環(huán)境較為擁擠、車流量較多的空間，在這些地方，其中存在許多愛干擾因素，能夠影響交流充電樁的正常運行，在這種情況下，就需要交流充電樁能夠經(jīng)受長期的電磁干擾和惡劣環(huán)境的影響，保持信息通訊的暢通和可靠性。

2）經(jīng)濟性。目前電動汽車的交流充電樁正在向更加成熟的方面進行研究，在對交流充電樁建設的過程中，在滿足其功能性能能夠滿足人們的需求的前提下，要根據(jù)所安裝的環(huán)境選擇合適的安裝方式，并且要對安裝建設的和運行過程中維護的費用進行考慮，這樣能夠保證交流充電樁的經(jīng)濟性。

3）系統(tǒng)的雙向通信。在對交流充電樁進行系統(tǒng)設計的過程中，要保證其系統(tǒng)中的通信系統(tǒng)具有雙向傳遞的特性，這種特性體現(xiàn)在不僅能夠時間交流充電樁運行中和歷史中數(shù)據(jù)信息的上傳，還應該能夠?qū)崿F(xiàn)控制量的下達。

4）信息數(shù)據(jù)傳輸速度。隨著電動汽車的迅速發(fā)展，電動汽車的交流充電樁的建設也會越來越多，其控制系統(tǒng)也會越來越復雜，在交流充電站的分布中，為了實現(xiàn)統(tǒng)一管理，就需要主站與子站之間的信息數(shù)據(jù)傳輸，加上以后終端業(yè)務的不斷增長，這些信息數(shù)據(jù)會變得更加繁多和復雜，這就需要保證各個交流充電樁之間的數(shù)據(jù)信息傳輸速度速率，實現(xiàn)交流充電樁系統(tǒng)的正常運行。

5）信息通訊的靈活性。由于在交流充電樁的系統(tǒng)中，所控制的方面比較多，同時控制的地方比較分散，這就需要保證其中信息通訊的靈活性，另外隨著電動汽車數(shù)量的不斷增加，人們對交流充電樁的要求也會越來越高，這就需要保證交流充電樁的控制操作系統(tǒng)設計需要一定的擴展性，這樣可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)和信息的添加和改變，保證交流充電樁的順利運行。

3 電動汽車交流充電樁的工作原理和系統(tǒng)設計

要對電動汽車交流充電樁進行系統(tǒng)設計的時候，要對交流充電樁的工作原理進行充分的了解，根據(jù)不同類型的充電方式和我國的相關規(guī)定，對于充電連接裝置的連接狀態(tài)和額定電流的判斷要采用控制導引電路的方式來進行，控制導引電路的原理如下：

在交流充電樁與插座進行連接之后，交流充電樁的控制裝置可以通過對其中電壓數(shù)據(jù)的檢測，來判斷供電插頭與插座之間的連接關系，同時，在電動汽車中的控制裝置也可以對其中的電阻值進行檢測，判斷汽車的插頭和插座之間的連接關系，通過交流充電樁和電動汽車系統(tǒng)中對連接方式的判斷，保證電動汽車、交流充電樁與充電導線之間已經(jīng)建立完好的連接關系的時候，交流充電樁就會對充電設置進行啟動，啟動的方式是對控制系統(tǒng)中所發(fā)出的信號進行接收。在供電裝置對線路的連接檢測完成之后，車輛也會對其中的連接狀態(tài)進行檢測，并且通過檢測實現(xiàn)對開關的閉合，在這樣的控制導引檢測方式下，可以對交流充電樁和電動汽車充電裝置之間的連接狀態(tài)進行判斷，從而開始充電的過程。

電動汽車交流充電樁的系統(tǒng)設計。在交流充電樁的系統(tǒng)當中，存在了許多的部位和設備，這些設備的相互配合，構(gòu)成了整個交流充電樁的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，這些部分主要包括交流充電樁的LCD觸摸屏、打印機、充電接口、漏電保護器、交流接觸器和LED等方面，這些設備通過自己的性能，來滿足人們對于電動汽車充電的需求。LCD觸摸屏可以實現(xiàn)人們對交流充電樁系統(tǒng)的控制，這些控制主要體現(xiàn)在對充電時間和充電費用的選擇上，另外LCD觸摸屏還可以顯示用戶電動汽車充電的狀態(tài)，打印機可以在用戶對電動汽車充電完成之后進行費用使用情況的打??；交流充電樁系統(tǒng)可以根據(jù)其中所使用的電壓數(shù)據(jù)或者人們所設定的電壓采集數(shù)據(jù)的分析，來控制充電樁是否開始充電或停止充電，在充電過程中如果發(fā)現(xiàn)充電樁有漏電等意外情況的時候，人們可以按下急停按鈕來停止對電動汽車的充電過程，這樣可以保證人們自身的生命安全和財產(chǎn)安全。

對于電流汽車交流充電樁樁體電氣部分的設計，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

交流充電樁的電氣部分主要包括了對充電中的控制和充電過程中發(fā)生意外情況的保護等，在這兩個方面中的意外保護方面，也可以分為漏電保護、短路保護、過壓和欠壓等保護功能，根據(jù)不同的情況，電氣系統(tǒng)中可以根據(jù)其中電壓的變化，來采取相應的控制技術(shù)來進行操作。在整個電氣部分的保護部分中，除了充電樁的漏電和短路保護，都是通過充電控制器控制接觸器來實現(xiàn)對其它情況的保護，在充電過程中的保護中，欠壓和過壓等情況都是由于電壓的變化而引起的，通過控制接觸器可以對其進行恢復，不會對電動汽車的充電造成太大的影響，對于電氣系統(tǒng)中的短路和漏電保護，一般都是采用待有漏電保護的微型斷路器來實現(xiàn)的。在交流充電樁上應該安裝緊急停止裝置，這樣可以保證在電動汽車在充電的過程中如果發(fā)生緊急事故，人們可以通過緊急停止裝置來停止對電動車的充電過程。

4 結(jié)論

目前，電動汽車的數(shù)量和類型越來越多，為了保證人們對電動汽車的充電需求，對于電動汽車充電樁的系統(tǒng)也應該進行更深入的設計，通過對交流充電樁中各個部分的組成，對其控制系統(tǒng)和電氣部分進行科學合理的設計，保證交流充電樁的正常運行，為人們提供方便快捷的充電過程。

[1]魏國，商慧杰，朱春波，等.電動汽車交流充電樁系統(tǒng)設計[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2012，35（21）：124-126，131.

[2]陳榮江.電動汽車交流充電樁建設設計方案[J].電工技術(shù)，2011（6）：23-24.

[3]姚麗娟.電動汽車交流充電樁設計[J].硅谷，2012（3）：72.

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