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

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，本文根據電動汽車交流充電樁的結構構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不同型號的電動汽車，智能的對電壓進行調節(jié)，保證電動汽車的用電安全。由于目前電動汽車的數量越來越多，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，可以實現人們對于交流充電樁的操作，操作的內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)控和歷史數據儲存等功能。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，這種特性體現在不僅能夠時間交流充電樁運行中和歷史中數據信息的上傳，還應該能夠實現控制量的下達。

4）信息數據傳輸速度。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，為了實現統(tǒng)一管理，就需要主站與子站之間的信息數據傳輸，加上以后終端業(yè)務的不斷增長，這些信息數據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據信息傳輸速度速率，實現交流充電樁系統(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，這樣可以實現數據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據的檢測，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，構成了整個交流充電樁的系統(tǒng)結構，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觸摸屏可以實現人們對交流充電樁系統(tǒng)的控制，這些控制主要體現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印；交流充電樁系統(tǒng)可以根據其中所使用的電壓數據或者人們所設定的電壓采集數據的分析，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，根據不同的情況，電氣系統(tǒng)中可以根據其中電壓的變化，來采取相應的控制技術來進行操作。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 結論

目前，電動汽車的數量和類型越來越多，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。

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[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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1674-6708（2016）171-0223-01

李向軍，泉州億興電力有限公司。