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        淺談公交電動化及充電設(shè)施建設(shè)的推廣應(yīng)用

        2018-11-29 09:29:44李少飛
        汽車實(shí)用技術(shù) 2018年5期
        關(guān)鍵詞:建設(shè)

        李少飛

        (廣州新穗巴士有限公司技術(shù)信息部,廣東 廣州 510403)

        1 研究背景和目的

        根據(jù)國務(wù)院印發(fā)的《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012—2020 年)》,到2020 年,新能源汽車純電動汽車和插電式混合動力汽車?yán)塾?jì)產(chǎn)銷量將超過500萬輛。而廣州作為連續(xù)六年來被列為新能源車輛推廣示范單位,今年 2017年11月29日,廣州市政府常務(wù)會議審議并原則通過了《廣州市推進(jìn)公交電動化工作方案》,《方案》提出,從2017年起,新增及更新的公交車 100%推廣使用純電動車,力爭在2018年底前實(shí)現(xiàn)公交電動化,并從車輛采購?fù)斗?、充電樁建設(shè)、財(cái)政補(bǔ)貼、車輛技術(shù)保障等方面提出了相關(guān)措施。

        2 國內(nèi)充電站發(fā)展現(xiàn)狀

        由我國能源部門提出的關(guān)于電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展指南(2015-2020年)可以看出,我國為了應(yīng)對公交、出租、環(huán)衛(wèi)等專用車及公務(wù)與私人汽車數(shù)量的大幅度增長,并結(jié)合我國新能源汽車推廣規(guī)劃與相關(guān)政策的頒布,預(yù)計(jì)到 2020年,集中式充電站將增長超過1.2萬座,而分散式的充電樁則將增加超過480萬個(gè)左右,而這是為了滿足全國規(guī)劃500萬輛電動汽車的充電需求,假如按照充電站 300萬元/座計(jì)算,充電樁8.28萬元/座計(jì)算,未來四年的新能源汽車充電站的市場規(guī)模將達(dá)到千億級,而充電樁的市場規(guī)模則能達(dá)到六百億級。

        3 充電站建設(shè)的影響因素

        3.1 考慮交通的影響

        電動汽車充電站選址時(shí)需要考慮充電站站附近車道的情況,充電站旁的車道數(shù)較多,則會在一定程度上提高電動汽車進(jìn)站的便利性,進(jìn)而增加充電量;充電站旁若是有一條或多條主干道存在,同樣能提高充電站的交通便利性;三是充電站周邊交通狀況,如果充電站所在區(qū)域是當(dāng)?shù)刂匾慕煌屑~,則區(qū)外的過往車輛也會比較多,如果充電站所在區(qū)域交通相對閉塞,則過往的區(qū)外車輛會比較少。車道數(shù)量越多,重要性越大,道路通暢程度越好,則該站點(diǎn)的交通便利性越高,該站點(diǎn)用于建設(shè)電動汽車充電站的價(jià)值越大。

        3.2 考慮建設(shè)成本的影響

        電動汽車充電站建設(shè)前期需要投入一定的資金,充電站建設(shè)前期階段需要進(jìn)行土地預(yù)審、可行性分析、環(huán)境評價(jià)、地震等地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測、水土保持評估、文物勘測等;前期的工作完成之后,需要委托勘察設(shè)計(jì)單位對電動汽車充電站建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行勘查作業(yè)及施工圖紙的設(shè)計(jì),形成勘察文件、概預(yù)算報(bào)告,這類工作支出的費(fèi)用形成了充電站建設(shè)的勘察設(shè)計(jì)費(fèi);充電站建設(shè)前期購置設(shè)備需要支出的設(shè)備購置費(fèi),建設(shè)過程中投入的建筑工程費(fèi)和安裝工程費(fèi)以及其他費(fèi)用等統(tǒng)一構(gòu)成了充電站建設(shè)的預(yù)算費(fèi)用。

        3.3 考慮電網(wǎng)的要求

        電動汽車充電站在選址時(shí)需要考慮對電網(wǎng)的安全性以及電量負(fù)荷等影響,因?yàn)檫x擇了電動汽車充電站的地址后,該地區(qū)就將新增一個(gè)巨大的充電負(fù)荷,巨大的充電負(fù)荷會給電網(wǎng)的安全運(yùn)行帶來影響。輸配電網(wǎng)的穩(wěn)定性是電動汽車充電站選址時(shí)需要考慮的重要因素之一。

        3.4 考慮外部環(huán)境的影響

        首先要考慮的重要因素是電動汽車充電站的地理環(huán)境,它直接影響到充電站的建設(shè)是否可行。選擇合適的地址,可以方便充電站的建設(shè)施工,同時(shí)也可以減小各項(xiàng)成本費(fèi)用,對未來充電站的運(yùn)營維護(hù)也更加便利。另外,地理環(huán)境還包括充電站站址的地址條件、防洪排水、防震等因素。在對充電站進(jìn)行選址時(shí),應(yīng)充分了解站址的地質(zhì)狀況,地質(zhì)狀況復(fù)雜不利于充電站的施工建設(shè),同時(shí)會增加未來充電站的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。防洪排水狀況不好,會增加充電站被浸淹的風(fēng)險(xiǎn)。

        4 潭村充電站設(shè)計(jì)與系統(tǒng)組成

        隨著汽車充電市場的不斷升級和設(shè)備的更新變化,廣州新穗巴士有限公司潭村充電站采用的是基于集群網(wǎng)絡(luò)管理的電動汽車充電系統(tǒng),整個(gè)充電站系統(tǒng)由三部分組成,第一部分是充電樁系統(tǒng),第二部分是充電站系統(tǒng),第三部分是后臺集群管理服務(wù)平臺。

        4.1 充電樁基本參數(shù)和配置

        采用落地式交直流一體化充電樁,方便快速充電,滿足白天電動汽車需求,而交流慢充,可用于夜間電動公交車充電。充電機(jī)單元功率120KW,可實(shí)現(xiàn)快速充電,一樁兩充,達(dá)到普通電動汽車充電時(shí)間45分鐘-1小時(shí),電動公交車3-4小時(shí)。搭載中央處理器單元。采用有線通訊方式(集中性的充電站,便于布線,降低成本)接入以太網(wǎng),以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞,資訊廣告的功能。

        4.2 充電站系統(tǒng)組成

        充電站整體系統(tǒng)由三部分組成:電動汽車充電樁、電池集中管理系統(tǒng)、充電管理服務(wù)平臺和數(shù)據(jù)庫中心。

        電動汽車充電樁的控制電路主要由嵌入式處理器完成,用戶可通過掃碼刷卡等方式登錄、進(jìn)行余額查詢、充電消費(fèi)等服務(wù),也可提供語音輸出接口,實(shí)現(xiàn)語音交互。用戶可根據(jù)液晶顯示屏指示選擇4種充電模式:包括按時(shí)計(jì)費(fèi)充電、按電量充電、自動充滿、按里程充電等。電動汽車充電機(jī)控制器與集中管理系統(tǒng)利用 CAN總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,中間管理系統(tǒng)與服務(wù)器平臺利用有線互聯(lián)網(wǎng)或無線GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,為了安全起見,電量計(jì)費(fèi)和金額數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)安全加密。

        4.3 充電管理服務(wù)平臺

        總部設(shè)置充電管理服務(wù)平臺,對各個(gè)充電樁的狀態(tài)信息進(jìn)行統(tǒng)一管理和監(jiān)控;對用戶信息進(jìn)行統(tǒng)一收集和統(tǒng)計(jì);計(jì)費(fèi)管理和費(fèi)用統(tǒng)計(jì);客戶服務(wù)平臺運(yùn)營;做好相關(guān)合作商戶廣告信息編輯和推廣。

        5 總結(jié)

        現(xiàn)在國家政府正在大力發(fā)展新能源汽車,電動汽車行業(yè)發(fā)展迅速,尤其作為公交行業(yè)的公共交通工具,國家政策大力扶持。而且新能源的發(fā)展確實(shí)有利益社會環(huán)境的改善,而隨著電動車保有量增加,配套設(shè)施充電站卻未滿足人們的需求。

        [1] 張景來,宮一洧.純電動公交車推廣的綜合效益與可行性分析[J].環(huán)境污染與防治,2015,37(11):106-110.

        [2] 王芳芳.多等級純電動公交充電站選址問題研究[D].北京交通大學(xué),2014.

        [3] 張又偉.基于學(xué)習(xí)算法的公交電動汽車故障診斷模型及應(yīng)用研究[D].北京交通大學(xué),2007.

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