电动汽车充电技术

电动汽车充电技术

摘要:自19 世纪第1 辆电动车面世至今, 均采用可充蓄电池作为其动力源。如何为蓄电池充电也成为各国技术人员关注的焦点。介绍了电动汽车的充电技术及电动汽车的几种充电方式, 并对每一种充电方式进行了可行性研究。根据我国的情况, 提出了适合我国电动汽车的充电方式, 并且对未来电动汽车充电技术的发展进行了展望。

关键词:电动汽车; 充电设备; 充电方式

The Research on Charging Technologies for Electric Vehicle Abstract: Charging storage battery is regarded as the source of the power all the time since the first electric car was produced in 19th century. Technical personnel from all over the world are all concentrating on how to charge the storage battery. In this article, the charge technique to electric cars and several ways to charge electric cars is introduced. Furthermore, feasibility research has been done for each kind of method. A proper way which are adjusted to Chinese situation is proposed and the prospects of future development of the charging storage battery are given.

Key Words: electric vehicle; charging equipment; charge

1、前言

低碳经济核心是新能源技术与节能减排技术的应用，电动汽车能够较好地解决机动车排放污染与能源短缺问题，是我国战略性新兴产业。作为电动汽车大规模推广应用的重要前提和基础，电动汽车充换电设施建设引起了各方广泛关注。新能源产业的发展，尤其纯电动汽车的快速增长，必然会对电动汽车的充电方式多样化和方便性提出更高的要求[1]。无线充电技术作为一项新兴技术，目前商业化运作主要应用于手机、电脑、随身听等小功率设备的充电上，在电动汽车领域目前还是一个全新的概念[2]。随着无线充电技术的成熟，电动汽车将是无线充电设备最具潜力的市场。从无线充电技术的分类入手，分析了无线充电技术在电动汽车上的应用工作原理，并介绍了国外电动汽车无线充电技术的应用研究情况，同时对电动汽车无线充电技术的应用进行了深入思考，提出了一些建议，以利于该项技术的实用化和产业化应用。

近几年来，随着石油能源日益紧缺，采用更加环保的电力驱动技术汽车成为人们新的研发方向。对于一辆电动汽车，动力电池的充电设备是不可缺少的系统之一，它的功能是将电网的电能转化为车载动力电池所需的电能。目前电动汽车充电形式多种多样，但总体上归纳可分为传导式充电以及现在正处于初期应用阶段的无线充电。

电动汽车以电代油, 能够实现“零排放”,

噪音低, 是解决能源和环境问题的重要手段。随着石油资源的紧和电池技术的发展, 电动汽车在性能和经济性方面已经接近甚至优于传统燃油汽车, 并开始在世界围逐渐推广应用。以电动汽车为代表的新一代节能与环保汽车是汽车工业发展的必然趋势已经成为普遍共识。充电系统为电动汽车运行提供能量补给, 是电动汽车的重要基础支撑系统, 也是电动汽车商业化、产业化过程中的重要环节。在充电系统中, 充电站的建设需要根据电动汽车的充电需求, 结合电动汽车充电模式进行相应的规划和设计。以下主要从国外电动汽车发展现状及未来趋势、电动汽车充电系统技术、电动汽车需求分析, 以及电能外部接入和配套设施资金投入方面对充电站的建设做了初步研究, 为电网进行充电站建设研究提供技术参考。

电动汽车以电代油, 能够实现“零排放”,噪音低, 是解决能源和环境问题的重要手段。随着石油资源的紧和电池技术的发展, 电动汽车在性能和经济性方面已经接近甚至优于传统燃油汽车, 并开始在世界围逐渐推广应用。以电动汽车为代表的新一代节能与环保汽车是汽车工业发展的必然趋势已经成为普遍共识。充电系统为电动汽车运行提供能量补给, 是电动汽车的重要基础支撑系统, 也是电动汽车商业化、产业化过程中的重要环节。在充电系统中, 充电站的建设需要根据电动汽车的充电需求, 结合电动汽车充电模式进行相应的规划和设计。以下主要从国外电动汽车发展现状及未来趋势、电动汽车充电系统技术、电动汽车需求分析,以及电能外部接入和配套设施资金投入方面对充电站的建设做了初步研究, 为电网进行充电站建设研究提供技术参考。

2、电动汽车发展现状和趋势

电动汽车从动力技术上来讲主要包括混合动力汽车、燃料电池汽车和纯电动汽车。近年来,

随着环境污染和能源危机的加剧, 世界各国电动汽车的研发方兴未艾。在电动汽车研发布局中,出现了纯电动车和燃料电池车、混合动力车“三驾马车”并行齐驱的局面, 电动汽车正在朝产业化方向一步步迈进。

美国政府至今已出资数百亿美元支持汽车厂商和相关厂商进行电动汽车技术的开发研究。美国三大汽车公司1991年联合成立了美国先进电池联合体, 投入了4.5亿美元, 其中政府拨款2.25亿美元, 共同开发镍镉、镍氢、锌空气电池、燃科电池等各种高性能蓄电池。日、法、德等国各大公司也投入巨资研究开发高性能电池。

我国电动汽车的研发与国外在技术水平与产业化方面差距较小。“十五”期间, 在国家863

计划电动汽车重大专项连续两期的滚动支持下,我国在纯电动汽车的核心部件研发、总成集成以及整车系统设计上实现了技术创新和跨越。自主研发的55辆纯电动铿电池汽车、25 辆混合动力客车、75辆混合动力轿车、20辆燃料电池轿车,以及41辆纯电动场地车等各种新能源汽车。

中国汽车产业调整和振兴规划正式发布, 规划中称, 将实施新能源汽车战略。规划中称, 推动纯电动汽车、充电式混合动力汽车及其关键零部件的产业化。掌握新能源汽车的专用发动机和动力模块(电机、电池及管理系统等)的优化设计技术、规模生产工艺和成本控制技术。建立动力模块生产体系, 形成10亿安时(Ah)车用高性能单体动力电池生产能力。发展普通型混合动力汽车和新燃料汽车专用部件。另外, 启动国家节能和新能源汽车示工程, 由中央财政安排资金给予补贴, 支持大中城市示推广混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车等节能和新能源汽车。

与其它两种新能源车相比, 纯电动车无论是在技术还是企业参与度上都更有优势, 其零排放、零污染的环保优势和相对其他新能源车而言的价格优势也更容易被公众认可。这主要是因为, 我国在电动汽车关键技术的电池、电机发展基础好,在纯电动汽车方面的研发实力亦不亚于日, 我国的小功率锂离子电池早已经产业化, 形成了上下游结合的完整产业链, 电池产品超过世界市场的三分之一, 锂离子动力电池技术已经达到国际