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时间:2018-11-28
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1、浅谈电动汽车充电桩设计思路摘要:近年来,电动汽车凭借其零噪音、零污染、驾驶方便的优势赢得了越来越多的青睐,但电动汽车在长距离行驶过程中,存在充电不方便和续航能力较弱等缺点,进而限制了它的使用范围。目前所使用的电动汽车大多利用蓄能电池作为动力来源,蓄电池在持续供电之后会使电压变低,必须进行及时充电,否则会因亏电对蓄电池造成一定程度的损害。因此,进行电动汽车充电桩设计和建设具有非常重要的现实意义。本文从电动汽车发展概况出发,分析了电动汽车充电桩的设计要求,提出了电动汽车充电桩设计的思路,希望能对我国电动汽车充电桩设计建设起到一定的参考和借鉴作用。中国8/vie 关键词:电动汽车;
2、充电桩;设计思路 中图分类号:U469文献标识码:A 党的十八大提出了生态文明的建设目标,不断改善环境卫生、清洁空气、减少对环境污染是全国广大人民群众共同的愿望。汽油在燃烧过程中所产生的尾气是造成空气污染的一个重要原因。近年来,雾霾天气加重,严重影响了人们的正常生产和生活,成为全国乃至全世界广泛关注的焦点问题。减少燃油汽车的数量,增加环保节能电动汽车的数量是大势所趋。依目前电动汽车的应用情况看,大批量生产利用电动汽车还存在较为现实的困难,主要原因在于电动汽车在长途运行后,不能及时充电。目前,我国电动汽车充电桩建设很不到位,远远不能满足现有电动汽车充电的实际需要。因此,加快电
3、动汽车充电桩建设势在必行。本文将对电动汽车充电桩的设计展开论述,进而提出一些可借鉴和参考的措施方法。 1.电动汽车发展概况 目前,我国大力提倡发展电动汽车行业,国家和政府拨付专项资金对该领域进行重点扶持。国家能源局在下发的(2015年~2020年)《配电网建设改造行动计划》中,明确指出在电动汽车发展的下一个5年规划中将着力抓好配电设施配套建设。可以看出,不久的将来在国家政策的大力扶持下,我国电动汽车行业一定会得到蓬勃的发展。 《配电网建设改造行动计划》(2015年至2020年)明确提出,在这5年间,国家将投入不少于2万亿元资金专门用于配电网建设改造,仅2015年一年就投资
4、不少于3千亿元,“十三五”期间累计投资将达到1.7万亿。据预测,到2020年我国用电能代替电量将达到6300亿千瓦时,电能的消耗总量将提高两个百分点,到2020年将建成480万台电动汽车充电桩和1.2万座电动汽车充电站,可以满足500万辆电动汽车的充电需求。 2.电动汽车充电桩的设计要求 2.1适应极端天气 电动汽车充电桩是户外型设施,整个设计过程中,为适应户外极端天气的影响,应利用不锈钢结构,从而起到防尘、防雨、防极端恶劣天气的作用。同时,电动汽车充电桩的显示区、刷卡区应采用PC材料,该材料具有很强的抗腐蚀性,同时具有阻燃、自熄等优点,其韧性和强度都较好,能够经受住重压
5、的作用。 2.2较强的抗电磁干扰能力 电动汽车电池在充电时,其充放电的工作效率会受周围环境条件的影�,特别是受电磁干扰影响较大。在常温情况下,电池的充放电接收能力较强,随着环境温度的降低,其接受充电的能力也会随之下降。因此,在设计电动汽车充电桩的时候,要具有较强的抗电磁干扰能力,防止因电磁干扰过强影响其充电效率。 3.电动汽车充电桩设计思路 3.1外部机构与总控单元 电动汽车充电桩可利用交叉覆盖的工艺进行设计,结构的强度要满足IP65防护要求,能够起到防水作用。电动汽车充电桩的主体设计方面,可采用镀锌钢板作为硬件材料,为防潮、盐、雾等影响,需在镀锌钢板外表进行烤漆工艺
6、,涂抹一层保护漆膜,防止因外界环境影响造成的硬件材料腐蚀。充电桩的元器件可采用STM32F107VCT6微控制器,其包含以太网接口、高性能的ARMCortex-M332位RISC内核,16个10接口、6个与各个控制单元对接的串口,能够满足监测、使用工作的需要。另外,该设备可以在工业级的温度范围内开展工作,极大地提高了总控单元的运行效果。 3.2监控和显示单元 监控单元主要功能是监督充电桩的工作状态,主要包括开关量的采集、模拟量的采集和开出控制。在系统采集到模拟量之后,会把相应的信息传达到开关量的采集单元,进而给用户提供充电所需的电量;开出控制主要功能是在充电完成之后,指引用
7、户把电动汽车开出充电桩,为其他用户使用充电桩提供位置。显示单元主要由触摸屏、LED显示器、按键和指示灯组成,用户利用LED显示器,按照电动汽车需要的充电量,通过触摸屏上的按键选择相应的适合服务方案。在完成服务之后,指示灯会亮起,即向用户提示充电开始。在充电完成之后,指示灯会由红色变为绿色,表示充电已经完成。 3.3软件系统 3.3.1主控模块 主控模块能够按照用户的需求自动设计最佳的服务方案,在客户做出选择之后,将客户信息传递到硬件模块,开始充电。与此同时,主控模块还可收集用户的各种信
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