對(duì)科學(xué)設(shè)計(jì)電動(dòng)汽車快速充電站的探討

摘 要：當(dāng)前人們生活節(jié)奏日益加快，電動(dòng)汽車已經(jīng)成為人們生活中的得力助手，其憑借著環(huán)保、節(jié)約的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)打造了非常強(qiáng)大的消費(fèi)市場(chǎng)，由于電動(dòng)汽車依靠電力進(jìn)行前進(jìn)，其自身的續(xù)航能力較弱，在使用過程中，極有可能因?yàn)殡娏Σ蛔憬o消費(fèi)者帶來一定的困擾。如何處理這類問題，確保電動(dòng)汽車的正常行駛，快速充電站應(yīng)運(yùn)而生，因此，本文主要探究如何科學(xué)設(shè)計(jì)電動(dòng)汽車快速充電站，以滿足消費(fèi)者的需求，保證車輛正常行駛。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車；快速充電站；設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：U473.8；U469.72 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-7712 （2014） 14-0000-01

隨著全世界能源日益緊張，能源浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重，甚至部分能源呈現(xiàn)短缺狀況，由此引發(fā)的環(huán)境污染、生態(tài)破壞等危害人類健康，而充電站以其環(huán)保、綠色等優(yōu)勢(shì)受到人們的青睞，其發(fā)展前景也十分廣闊。但怎樣才能將電動(dòng)汽車逐漸推廣，第一個(gè)擺在我們眼前的問題便是其如何解決充電問題。一般來講，運(yùn)用普通充電器將會(huì)耗費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間，根本滿足不了電動(dòng)汽車的行駛需求。要想將電動(dòng)汽車推廣，必須依據(jù)一定的理論依據(jù)，憑借電學(xué)知識(shí)進(jìn)行科學(xué)研發(fā)、建設(shè)一定量的快速充電站，從而保證電動(dòng)汽車的能源供應(yīng)，滿足消費(fèi)者的需求。

一、電動(dòng)汽車于快速充電站的相關(guān)要求

（一）于加油站和加氣站相比而言，快速充電站與其之間存在共性。由于電動(dòng)汽車種類不同，其自身所使用的蓄電池的等級(jí)與電壓情況是不相同的，因此，在快速充電器建設(shè)階段，要做到合理統(tǒng)一蓄電池的等級(jí)與電壓等級(jí)。堅(jiān)持廣泛性建設(shè)原則，能夠滿足不同種類蓄電池的充電。綜合以上兩方面的因素，在將快速充電站建成規(guī)模之前，要對(duì)其充電配置、相應(yīng)的充電規(guī)則、充電接口以及接口合同等進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范。[1]

（二）建設(shè)快速充電站時(shí)，對(duì)其材料選擇要堅(jiān)持“快速、節(jié)能、環(huán)保”的原則。綜合比較以往充電設(shè)備—鉛酸類蓄電池與近年來較為流行的以鎳氫和鎳離子為動(dòng)力的蓄電池，前者相對(duì)需要的資金少、已經(jīng)形成較為熟練的施工技巧、緊隨負(fù)荷輸出以及電池整體容量高，但也存在缺點(diǎn)，其續(xù)航能力較弱，要想保證電動(dòng)汽車長(zhǎng)時(shí)間的正常行駛，所要建立的快速充電站必須解決相關(guān)問題，加快電動(dòng)汽車的推廣速度與使用頻率。

（三）要求電能具備的一定強(qiáng)度的轉(zhuǎn)化率。電動(dòng)汽車的耗能系數(shù)與電動(dòng)汽車所使用的整體能源花費(fèi)存在著緊密的聯(lián)系，怎樣發(fā)揮并逐步提升電動(dòng)汽車的經(jīng)濟(jì)效益、減少電動(dòng)汽車的能源使用情況，也是快速充電站所要解決的問題之一，對(duì)電能的轉(zhuǎn)化率以及整體建設(shè)成本要綜合分析，堅(jiān)持“低成本、高電能轉(zhuǎn)化率”的建設(shè)理念，完善快速充電站的建設(shè)準(zhǔn)備情況。[2]

（四）智能化充電。影響電動(dòng)汽車推廣和迅速發(fā)展的重要影響因素為電池的整體性能以及電動(dòng)汽車蓄電池的等級(jí)，當(dāng)快速充電站實(shí)現(xiàn)智能化以后，將可以完成對(duì)處于放電狀態(tài)的電池的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，盡量減少過度放電現(xiàn)象出現(xiàn)的頻率，以確保電池處于無(wú)損狀態(tài)下完成充電工作延長(zhǎng)器使用期限。智能化主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：（1）智能化管理電池，合理計(jì)算與引導(dǎo)電量；（2）逐步優(yōu)化充電站、充電機(jī)、充電技術(shù)；（3）能夠自動(dòng)維護(hù)蓄電池使用情況以及自動(dòng)發(fā)現(xiàn)電池存在的故障。

（五）形成集約化。將快速充電站的充電系統(tǒng)構(gòu)建為一個(gè)整體，集成化的實(shí)現(xiàn)電流檢測(cè)、反向放電保護(hù)以及傳輸晶體管集成等目標(biāo)，堅(jiān)持高效率的集成化，以降低整體建設(shè)成本，減少內(nèi)部零件的損壞，逐步優(yōu)化充電效能，延長(zhǎng)電池壽命。

二、如何設(shè)計(jì)充電站

（一）設(shè)計(jì)配電系統(tǒng)。其主要涵蓋保護(hù)系統(tǒng)與測(cè)控系統(tǒng)兩部分，其功能則是實(shí)時(shí)監(jiān)控與保護(hù)充電站的配電設(shè)備，借助通信機(jī)與快速充電站的后臺(tái)設(shè)備完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)交換。監(jiān)控屏、公用測(cè)控設(shè)備、通信管理設(shè)備、危機(jī)測(cè)控一體化配置是配電系統(tǒng)的重要組成部分，微機(jī)保護(hù)設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)線變按鈕的遙控作用，同時(shí)保護(hù)進(jìn)線變。而公用測(cè)控裝置則對(duì)配電系統(tǒng)進(jìn)行整體測(cè)控，以盡可能及時(shí)收集各類信息，保證即使配電系統(tǒng)在無(wú)人監(jiān)管的情況下也能完成一系列充電工作，完成相應(yīng)的保護(hù)功能。

（二）設(shè)計(jì)控制功能的相應(yīng)步驟。堅(jiān)持控制唯一原則，做到在同樣時(shí)間內(nèi)同一個(gè)工作人員只可控制一個(gè)對(duì)象；控制性的保護(hù)機(jī)械采取配備，要求此控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)時(shí)間定制，借助云臺(tái)對(duì)各類設(shè)備進(jìn)行控制；根據(jù)實(shí)際情況多個(gè)維度調(diào)節(jié)其攝像機(jī)的焦距，當(dāng)云臺(tái)具備預(yù)置作用時(shí)，操作人員可以調(diào)節(jié)景深、光圈的位置實(shí)現(xiàn)對(duì)云臺(tái)的控制工作；及時(shí)復(fù)歸消防主機(jī)與相應(yīng)的職能配備；為了實(shí)現(xiàn)擁有某些權(quán)限的工作人員可以進(jìn)行站內(nèi)刷卡開門或直接將門鎖打開，要求設(shè)置門禁系統(tǒng)設(shè)備。

（三）如何設(shè)置計(jì)費(fèi)系統(tǒng)。計(jì)費(fèi)部分、計(jì)量部分是快速充電站計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的重要組成元素，而計(jì)費(fèi)工作站與服務(wù)器是計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的兩大組成要素，相應(yīng)的，關(guān)口電表、管理充電計(jì)量機(jī)、交流電表及直流電表構(gòu)成了計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的計(jì)量系統(tǒng)，采集終端從各類電表的所顯示的信息完成收集工作，以太網(wǎng)與計(jì)費(fèi)工作站用于交換充電站的全部電量和相應(yīng)的充電信息，當(dāng)后臺(tái)設(shè)備對(duì)所搜集的數(shù)據(jù)處理完畢后，將在數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器上顯示計(jì)費(fèi)信息。為了確保信息數(shù)據(jù)及時(shí)有效獲取，要求充電信息系統(tǒng)與用電信息系統(tǒng)定期完成數(shù)據(jù)交換。[3]

（四）交流電樁的合理設(shè)計(jì)。其功能是向電動(dòng)汽車補(bǔ)充交流電，相比較而言，其占地面積小，步驟簡(jiǎn)單，易于組裝，安裝地點(diǎn)廣泛，包括各個(gè)小區(qū)停車場(chǎng)、公共停車場(chǎng)、電動(dòng)汽車充電站等，操作靈活方便，對(duì)于快速充電站建設(shè)有著重要的功能。但交流電樁的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下功能：具備短路、漏電、過壓、過流保護(hù)作用；配備指示燈與觸摸屏；配備多功能交流表，定期統(tǒng)計(jì)交流電量、能夠打印數(shù)據(jù)小票的作用。

三、結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)今社會(huì)，各種類型的電動(dòng)汽車已經(jīng)逐漸進(jìn)入人們的生活，國(guó)家對(duì)電動(dòng)汽車的發(fā)展也作了一定的規(guī)劃，電動(dòng)汽車作為新時(shí)代的重要交通工具，以其自身獨(dú)特的環(huán)保、綠色、節(jié)能優(yōu)勢(shì)，其發(fā)展前景十分廣闊，但其續(xù)航能力較弱無(wú)法滿足正常的行駛需求，要想實(shí)現(xiàn)充電汽車在全世界范圍的推廣，首先應(yīng)該解決其充電問題，但具體實(shí)施規(guī)劃、建設(shè)過程需要依據(jù)實(shí)際建設(shè)情況作出相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，因此，科學(xué)、合理的規(guī)劃建設(shè)快速充電站是非常有必要的，本文對(duì)快速充電站的建設(shè)進(jìn)行了詳細(xì)的探討，以逐步推廣電動(dòng)汽車的使用率，充分發(fā)揮其有利優(yōu)勢(shì)，使電能成為石油、汽油等的替代品，進(jìn)一步改變我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)，提升目前環(huán)境質(zhì)量，為實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排做一份貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]高賜威，張亮.誰(shuí)為電動(dòng)汽車充電[J].高科技與產(chǎn)業(yè)化，2010（06）.

[2]沈曉飛.未來中國(guó)電動(dòng)車將大發(fā)展——麥肯錫公司研究報(bào)告[J].中國(guó)汽車界，2010（Z2）.

[3]林伯強(qiáng).我們的汽車夢(mèng)應(yīng)該是一個(gè)電動(dòng)汽車夢(mèng)[J].中國(guó)中小企業(yè)，2010（03）.