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導(dǎo)言：隨著人們生活水平的不斷提高和環(huán)境問(wèn)題引起的疾病數(shù)量的增加，人們?cè)絹?lái)越重視環(huán)境保護(hù)。作為城市空氣的主要污染源，汽車尾氣已經(jīng)開始受到廣泛關(guān)注。汽車尾氣產(chǎn)生的污染占據(jù)了城市空氣總的污染量的70%,汽車噪聲產(chǎn)生的污染占據(jù)了城市噪聲總的污染量的80%。這些污染會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生極大的危害, 甚至?xí)绊懙绞忻竦膲勖?據(jù)可靠資料顯示,使用電動(dòng)汽車可以使得空氣中的污染物降低98%以上,而且會(huì)在一定程度上降低噪聲污染。因此,為了人類賴以生存的家園,發(fā)展電動(dòng)汽車很有必要,而電動(dòng)汽車充電站是電動(dòng)汽車發(fā)展的基礎(chǔ),因此需要重點(diǎn)考慮。

1 充電樁相關(guān)內(nèi)容的解釋

1.1 充電樁及其功能

充電樁 (Charging pile) 它通常安裝在公共場(chǎng)所和居民區(qū)的停車場(chǎng)或充電站，可以固定在墻壁或地板上，其功能類似于加油站的油罐車，可以根據(jù)不同的電壓水平對(duì)各種類型的電動(dòng)汽車充電。它的輸入端直接連接到交流電網(wǎng)，輸出端連接到充電插頭給電動(dòng)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(diǎn)分：可分為專用充電樁、公共充電樁。

按充電口數(shù)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(shù)實(shí)現(xiàn)

直流充電樁的工作原理：經(jīng)整流濾波, 三相交流電變?yōu)橹绷麟姽┙oIGBT橋。通過(guò)控制器中的驅(qū)動(dòng)電路，在作用于IGBT橋之后，直流電壓被轉(zhuǎn)換成交流電壓。然后，通過(guò)高頻變壓器的變換隔離交流電壓，再次整流和濾波以獲得直流脈沖，電池組可以充電。此過(guò)程中, 控制器可依據(jù)參數(shù)的變化 (電池的端電壓、電流大小) 實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)控制, 實(shí)施修改充電參數(shù)。此外, 為保證系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的安全性、可靠性, 設(shè)計(jì)有過(guò)熱、過(guò)流、過(guò)壓保護(hù)電路。

具體充電過(guò)程：充電時(shí)，將充電堆的充電手柄與電動(dòng)汽車的充電插座連接，然后在刷卡區(qū)刷IC卡，按照屏幕上的提示選擇充電模式進(jìn)行充電。在整個(gè)充電過(guò)程中，監(jiān)控單元將實(shí)時(shí)監(jiān)控充電接口的連接狀態(tài)、電壓和電流，并在出現(xiàn)異常時(shí)立即發(fā)出警報(bào)。為了保證充電樁的高效運(yùn)行，采用模塊化的原則編寫了主程序。

主程序包括：IC卡識(shí)別模塊、中央控制模塊、顯示模塊、打印模塊、通訊模塊、檢測(cè)模塊等。激活充電樁時(shí), 各模塊之間由主程序協(xié)調(diào), 從而實(shí)現(xiàn)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 電動(dòng)汽車充電站的規(guī)劃

隨著電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化的普及，電動(dòng)汽車的數(shù)量也在增加。此時(shí)，制約電動(dòng)汽車發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施是電動(dòng)汽車充電站。因此，如果你想要電動(dòng)汽車快速發(fā)展，你必須讓電動(dòng)汽車充電站能夠大規(guī)模發(fā)展。在建設(shè)電動(dòng)汽車充電站的過(guò)程中，有必要做出合理的規(guī)劃。如果沒有合理的規(guī)劃，充電站的建設(shè)將會(huì)更加混亂, 會(huì)產(chǎn)生很多的浪費(fèi),并且對(duì)環(huán)境也產(chǎn)生一定的負(fù)面影響, 這就違背了保護(hù)環(huán)境的初衷,因此, 電動(dòng)汽車充電站的發(fā)展前提是形成規(guī)模化的產(chǎn)業(yè)。在建設(shè)之初, 應(yīng)充分考慮電動(dòng)汽車的規(guī)模、分布情況、用戶的出行習(xí)慣、城市的路網(wǎng)結(jié)構(gòu)、車流情況以及電池特性等因素, 進(jìn)行科學(xué)的充電設(shè)施選址和容量?jī)?yōu)化, 同時(shí)還應(yīng)該預(yù)留一定的裕度, 為電動(dòng)汽車的持續(xù)增長(zhǎng)保留適當(dāng)?shù)目臻g, 進(jìn)而形成較為完善的規(guī)劃方案。因此, 提前對(duì)電動(dòng)汽車充電站進(jìn)行規(guī)劃不僅可以滿足用戶的充電需求, 也能使得資源可以合理的配置。電動(dòng)汽車充電站能夠正常運(yùn)行離不開高功率的電力支持, 電動(dòng)汽車充電與電動(dòng)自行車充電的不同之處在于其充電速度必須得到保障。

3 關(guān)于充電樁建設(shè)的幾點(diǎn)建議

基于上文對(duì)充電樁建設(shè)的影響因素, 本文提出了幾點(diǎn)關(guān)于充電樁建設(shè)的建議。

3.1 科學(xué)選擇充電樁站點(diǎn)

首先，選擇合理的充電樁施工場(chǎng)地可以節(jié)省電動(dòng)車用戶的充電成本。充電樁的建造應(yīng)該有助于電動(dòng)車輛的用戶獲得電力供應(yīng)，例如在車輛可以方便進(jìn)出的地方。其次，充電樁的建設(shè)應(yīng)該適應(yīng)城市道路、給排水、消防等市政基礎(chǔ)設(shè)施。與其他市政基礎(chǔ)設(shè)施配套。例如，灌注樁的施工應(yīng)充分考慮環(huán)境保護(hù)和消防安全，并與建筑物保持合理的防火距離。同時(shí)，還應(yīng)選擇充電樁的位置，以避免爆炸危險(xiǎn)、強(qiáng)烈振動(dòng)和高溫的地方。最后, 充電樁的布局要遠(yuǎn)離浴室、廁所以及容易產(chǎn)生積水的地方。綜上所述, 充電樁的布局應(yīng)當(dāng)科學(xué)、合理, 滿足電動(dòng)汽車的充電需求。因此充電樁一般布置在住宅小區(qū)、企事業(yè)單位、社會(huì)公用停車場(chǎng)等場(chǎng)所, 并應(yīng)盡量靠近臨近的配電站。充電樁基礎(chǔ)底座四周應(yīng)采取封閉措施, 防止小動(dòng)物從底部進(jìn)入箱體。

3.2 利用補(bǔ)貼等形式鼓勵(lì)多元主體建設(shè)充電樁

建造充電樁需要更高的成本，因此需要政府和行業(yè)組織的一些優(yōu)惠政策。例如，設(shè)立了一個(gè)節(jié)能專項(xiàng)基金，以支持該地區(qū)企業(yè)的節(jié)能改造和節(jié)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。同時(shí)，節(jié)能基金的設(shè)立也可以鼓勵(lì)企業(yè)進(jìn)入充電樁行業(yè)，形成企業(yè)集群。對(duì)相關(guān)企業(yè)給予一定的投資補(bǔ)貼，如按投資的一定比例返還投資。如廣州出臺(tái)措施對(duì)于建設(shè)的非個(gè)人自用充電樁, 給予建設(shè)運(yùn)營(yíng)方按照不超過(guò)投資額20%的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行扶持。對(duì)提供3個(gè)以上固定車位給充電設(shè)施運(yùn)營(yíng)企業(yè)建設(shè)、運(yùn)營(yíng)快充充電站的停車場(chǎng)業(yè)主, 按照1個(gè)固定車位1萬(wàn)元的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行扶持。另外還可以鼓勵(lì)停車場(chǎng)等車輛集聚較多的區(qū)域建設(shè)充電樁。

3.3 計(jì)量與監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

測(cè)量和監(jiān)測(cè)包括電氣和非電氣量。電量測(cè)量的主要目的是確保充電電能的質(zhì)量、正確充電和安全保護(hù)。因此，需要不同規(guī)格的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置、單相或三相電能表以及霍爾傳感器來(lái)測(cè)量電壓和電流。對(duì)于大功率充電樁，還應(yīng)配置一個(gè)特殊的剩余電流繼電器，當(dāng)剩余電流超過(guò)設(shè)定值時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)或控制斷路器斷開，以避免剩余電流對(duì)人員和設(shè)備造成傷害。非電氣量的監(jiān)測(cè)主要是電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)中的溫度信號(hào), 通過(guò)安裝剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控裝置, 通過(guò)對(duì)溫度信號(hào)的監(jiān)測(cè), 結(jié)合剩余電流, 發(fā)出報(bào)警信號(hào)或者控制信號(hào), 防止火災(zāi)發(fā)生。

4 電動(dòng)汽車充電站的發(fā)展趨勢(shì)

隨著汽車消耗越來(lái)越多的能源并對(duì)環(huán)境造成巨大污染，電動(dòng)汽車的發(fā)展是不可避免的，電動(dòng)汽車充電站的發(fā)展也是汽車工業(yè)發(fā)展的主要方向之一。國(guó)家也給予汽車制造商越來(lái)越多的支持，從而促進(jìn)了電動(dòng)汽車充電站的發(fā)展。隨著電動(dòng)汽車的普及，電動(dòng)汽車充電站將會(huì)越來(lái)越受歡迎。此時(shí)，電動(dòng)汽車充電站的規(guī)劃必須提前進(jìn)行。

結(jié)束語(yǔ)：通過(guò)對(duì)電動(dòng)汽車充電站發(fā)展趨勢(shì)的分析，可以發(fā)現(xiàn)它是當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展不可缺少的一部分。因此，如何沿著正確的道路發(fā)展電動(dòng)汽車充電站將變得非常有意義。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，電動(dòng)汽車充電站的發(fā)展必須解決以下問(wèn)題：針對(duì)電動(dòng)汽車的充電特性建立合適的充電需求預(yù)測(cè)模型、針對(duì)不同區(qū)域的電動(dòng)汽車充電樁的不同情況進(jìn)行合理的規(guī)劃、研究不同約束條件下的充電站站點(diǎn)建設(shè)規(guī)劃問(wèn)題等, 在接下來(lái)的研究中, 將針對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行更加深入的分析。