汽车充电站

给电动汽车、电动车、手机等充电。

特点

充电便捷、成本低、环保。

概述

汽车充电站和汽车加油站相类似，是一种“加电”的设备。是一种高效率的充电器，可以快速的给手机、电动车、电动汽车等充电。

在中国电动汽车充电站的发展是必然的，抢占先机也是企业的制胜之道。在目前的情况下，国家虽有大力倡导，各企业又蠢蠢欲动，但电动汽车走入寻常百姓家不是短期内容易做到的。国家政策可以给（购车补偿、上路等），而电动汽车充电站网则无法短期建，主要原因是给电动汽车快速充电需要瞬时强大的功率电力，常规电网无法满足，必须要建专用充电网络，这涉及整个国家电网改造，国家电网大改造不是小事，耗资巨大，从讨论、立项到成网，非一朝一夕能实现。

现在能较好的解决快速充电问题的方案是-换电站-利用给汽车更换电池的方法代替漫长的充电过程。一辆汽车需要配备两块电池，当一块电池用完后自动切换到另一块，此时可到换电站将用完的电池换下，装上满电的电池。而换下的电池由电站统一充电和维护，前提是充电站要有相当数量的备用电池。这个方法优点是快速，用户换完电池就可以上路，比加油都快。用这种方法再加上停车场充电桩等辅助手段，相信电动汽车的普及就近在眼前。

结构

当电动汽车动力用蓄电池电量不足时，需要充电补充电能。电站的主要功能就是完成电动汽车电池电能的补给。充电站的功能决定充电站的总体结构。为此，一个完整的充电站需要配电室、中央监控室、充电区、更换电池区和电池维护间等五个基本组成部分。

①配电室。配电室为充电站提供所需的电源，不仅给充电机提供电能，而且要满足照明、控制设备的用电需求，内部建有变配电所有设备、配电监控系统、相关的控制和补偿设备。

②中央监控室。中央监控室用于监控整个充电站的运行情况，并完成管理情况的报表打印等。内部建有充电机监控系统主机、烟雾传感器监视系统主机、配电监控系统通信接口、视频监视终端等。

③充电区。在充电区完成电能的补给，内部建设充电平台、充电机以及充电站监控系统网络接口，同时应配备整车充电机。

④更换电池区。更换电池区是车辆更换电池的场所，需要配备电池更换设备，同时应建设用于存放备用电池的电池存储间。

⑤电池维护间。电池重新配组、电池组均衡、电池组实际容量测试、电池故障的应急处理等工作都在电池维护间进行。其消防等级按化学危险品处理。

充电站结构可同时满足整车充电方式和电池组更换方式，且考虑了相关维护操作需求。但是，对于一个实际的充电对象，应该基于运行要求和环境条件，根据实际的功能进行组合，以降低建设成本。

系统设计

配电系统为充电站的运行提供电源，它不仅提供充电所需电能，也是整个充电站正常运行的基础。电动汽车充电站的电力负荷级别确定为2级，采用双路供电但不配置后备电源。配电电压：380V/220v。动力(充电机)采用三相四线制、380V供电，照明采用单相220v供电。

配电变压器选择

①变压器类型的选择。变压器可分为干式变压器和油浸式变压器。充电机(站)变压器类型可根据工程实际情况选定。建议充电机(站)变压器采用sc(环氧树脂浇注包封式)干式变压器。环氧树脂干式变压器具有良好的电气和机械性能、较高的耐热等级，并且是一种可靠的安全性的环保、节能型新产品，能适应多种恶劣环境。

②变压器台数的选择。变压器台数的选择应满足负荷对供电可靠性的要求。若采用集中式充电，然后在小区设立电池经营店(运营模式类似于水站送饮用水)，则有必要选用2台变压器保证充电站的高可靠性。若充电机(站)像加油站一样较为普遍，则只需l台变压器即可，充电站的可靠性的降低由充电站的数量来弥补。若在小区建充电机(站)，可考虑利用小区配电变压器而不另设变压器，以减少投资。

③变压器接线的选择。根据《供配电系统设计规范》第7.0.7条，在TN及1rr接地型式的低压电网中，推荐采用Dyrm接线组别的配电变压器。条文解释中说明Dynll接线有利于抑制高次谐波。充电站采用TT接地型式，因此变压器采用Dynll接线。

配电主接线设计

对充电站配电主接线有下列基本要求：安全，应符合国家标准有关技术规范的要求，能充分保证人身和设备的安全。可靠，应符合电力负荷特别是其中一、二级负荷对供电可靠性的要求。灵活，能适应各种不同的运行方式，便于切换操作和检修，且适应负荷的发展。经济，在满足上列要求的前提下，尽量使主接线简单，投资少，运行费用低，并节约电能和有色金属消耗量。18对于电动汽车充电站，配电室有2路10kV电源进线，通过变压器等设备供给充电机，并满足照明、控制设备的用电。在高压侧装设高压计量柜，低压侧采用中性点直接接地的三相四线制系统，还应提供独立的接地回路；10kV母线、0.4kV母线均采用单母线分段的主接线形式，通过分段断路器实现暗备用；在变压器低压侧装设谐波抑制与无功补偿装置；配电室必须配备相关消防设施。配电主接线运行灵活性较好，供电可靠性较高，适用于一、二级负荷。当任一主变压器或任一电源线停电检修或发生故障时，通过备自投装置自动闭合母线分段开关，即可迅速恢复对整个充电站的供电。根据实际要求和条件也可简化主接线，例如采用桥式接线。需要说明的是，上述配电设计方案适用于大负载功率的充电站，其安全系数高、可靠性好。在实际工程中应该对充电站服务对象进行具体分析、设计，比如：①示范区车辆：结合示范区的电网建设，考虑在变电站附近建设充电站。②集团车队：可在停车场建立用户配电室，按照内部车辆类型提供各类电源。③社会车辆：根据车辆的不同特点，或建设可靠性高的社会运营的大功率充电站，或充分利用现有的配电资源，就近提供充电站。④微型车辆：利用现有的低层电网资源，在自行车停车场、社区服务中心、公共场所、配电间(站)等附近为用户提供交流220V的普通插座(插头)。

目的

建设电动汽车充电计费系统，系统的实现由三部分组成，下面分别进行介绍：

1、建设充电计费系统管理平台，对系统涉及到的基础数据进行集中式管理，例如电动汽车信息、购电用户信息、资产信息等。

2、建设充电计费系统运营平台，用于对电动汽车的充放电及购电用户的充值进行运营管理。

3、建设充电计费系统查询平台，用于对管理平台及运营平台产生的相关数据进行综

规划原则

2009年3月20日，国务院办公厅公布的《汽车产业调整和振兴规划》中提出县级以上城镇人民政府要制定规划，优先在城镇公交、出租、公务、环卫、邮政、机场等领域推广使用新能源汽车；建立电动汽车快速充电网络，加快停车场等公共场所公用充电设施建设。推广电动汽车的使用不仅对当地环境保护有积极作用，而且能够带来新的经济增长点，拓展就业市场。完善高效的能源供给网络是电动汽车广泛应用的必要条件之一。电动汽车的充电系统是发展电动汽车的重要基础支撑系统，又是智能化电网的重要发展环节。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设计，在规划、布局方面也要考虑如何与城镇电网紧密结合。

规划原则

遵照国家对汽车产业的调整以及能源的节约办法和循环经济促进法的相关政策规划、标准与规定，汽车充电站专项规划原则如下:

(1)全面规划，考虑长远发展，使电动汽车充电站建设与城镇发展相协调，既能保护环境，又能最大程度地发挥项目效益；

(2)充电站建设坚持“再生利用，节能环保”的原则，达到社会、环境、经济三重效益的最大化；

(3)考虑到未来发展变化，在设计上留有中远期发展空间；

(4)充电站的规划应与电网规划紧密结合，以保证充电站的供电质量与可靠性，同时不对公网造成谐波污染。

充电模式

根据电动汽车动力电池组的技术和使用特性，电动汽车的充电模式存在一定的差别。对于充电方案的选择，现今普遍存在常规充电、快速充电和电池组快速更换系统3种模式。

常规充电

常规充电（普通充电）充电电流较低，约为15A。常规蓄电池的充电方法都采用小电流的恒压或恒流充电，一般充电时间为5～8h，甚至10～20h。

(1)优缺点分析

常规充电模式的优点为：尽管充电时间较长，但因为所用功率和电流的额定值并不关键，因此充电器和安装成本比较低；可充分利用用电低谷时段进行充电，降低充电成本；可提高充电效率和延长电池的使用寿命。

常规充电模式的主要缺点为充电时间过长，当车辆有紧急运行需求时难以满足。

(2)适用范围

设计电动汽车的续驶里程尽可能大，需满足车辆一天运营需要，仅仅利用晚间停运时间充电；由于常规充电以相当低的电流为蓄电池充电，因此在家里、停车场和公共充电站都可以进行；常规充电站一般规模较大，以便能够同时为多辆电动汽车进行充电。

快速充电

常规蓄电池的充电方法一般时间较长，给实际使用带来许多不便。快速充电电池的出现，为纯电动汽车的商业化提供了技术支持。

快速充电又称应急充电，是以较大电流短时间在电动汽车停车的20min～2h内，为其提供短时充电服务。一般充电电流为150～400A。

(1)优缺点分析

快速充电模式的优点为：充电时间短；充电电池寿命长（可充电2000次以上）；没有记忆性，可以大容量充电及放电，在几分钟内就可充70%～80%的电；由于充电在短时间内（约为10～15min）就能使电池储电量达到80%～90%，与加油时间相仿，因此，建设相应充电站时可不配备大面积停车场。

缺点在于：充电器充电效率较低，且相应的工作和安装成本较高；由于采用快速充电，充电电流大，这就对充电技术方法以及充电的安全性提出了更高的要求，同时计量收费设计也需特别考虑。

(2)适用范围

电动汽车续驶里程适中，即在车辆运行的间隙进行快速补充电，来满足运营需要；由于相应的大电流需求可能会对公用电网产生有害的影响，因而快速充电模式只适用于专用的充电站。

机械充电

机械充电即电池组快速更换系统，是通过直接更换电动汽车的电池组来达到为其充电的目的。由于电池组重量较大，更换电池的专业化要求较强，需配备专业人员借助专业机械来快速完成电池的更换、充电和维护。

(1)优缺点分析

机械充电的优点为：电动汽车用户可租用充满电的蓄电池，更换已经耗尽的蓄电池，有利于提高车辆使用效率，也提高了用户使用的方便性和快捷性；对更换下来的蓄电池可以利用低谷时段进行充电，降低了充电成本，提高了车辆运行经济性；从另一个侧面来看，也解决了充电时间乃至蓄存电荷量、电池质量、续驶里程长及价格等难题；可以及时发现电池组中单电池的问题，进行维修工作，对于电池的维护工作将具有积极意义，电池组放电深度的降低也将有利于提高电池的寿命。

这种模式应用面临的几个主要问题是：电池与电动汽车的标准化；电动汽车的设计改进、充电站的建设和管理，以及电池的流通管理等。

(2)适用范围

车辆电池组设计标准化和易更换；车辆运营中需要及时更换电池来满足运行，充电站中电池充电和车辆可实现专业化快速分开；由于电池组快速更换需要专业化进行，因而电池组快速更换模式只适用于专用的充电站。

综上所述，以上三种充电模式各有自身的特点和适用范围。因此，在应用中，可以将上述三种方法进行有机结合，以达到实际的行驶要求。

建设方案

(1)充电站规划要符合国家、地方有关充电站规划设计规范的要求，要与城镇总体规划、城镇交通规划相协调。

(2）根据充电站的服务特性，其规划布局要遵循“面线结合”的原则。参考国家电网公司目前的充电站布局原则：县乡道由各地市根据实际情况另行制定指标标准；镇区充电站服务半径应控制在0.9公里～1.2公里之间。

(3)充电站的位置要满足文物保护、环境保护、交通安全、消防规定等要求。

(4)充电站规划应与土地利用总体规划相协调，坚持节约集约用地的原则。

(5)充电站规划布局需具备一定的弹性，既能满足近期需求，又能为远期发展留有余地。

充电站标准

该标准根据动力蓄电池存储能量、充电服务能力将充电站分为四级。其中一级充电站的蓄电池存储能量不小于6800千瓦时，或单路配电容量不小于5000千伏安，每天可以为200台次以上大中型商用车，或500台次以上乘用车提供电池更换或充电服务。而四级充电站的蓄电池存储能量小于1700千瓦时，或单路配电容量小于1000千伏安，每天可以为40台次以下大中型商用车，或100台次以下乘用车提供电池更换或充电服务。[1]

根据节约用地的原则和电动汽车的使用特点，标准提出充电站宜与现有公共服务设施合建，合建后不应影响原有设施的安全与使用功能。根据交通影响评价，城区内充电站宜靠近城市道路，但不宜设置在城市干道的交叉路口和交通繁忙路段附近。其中，公交用电动汽车充电站宜设置在公交场站内，其它专用电动汽车充电站设置在相应的停靠站内。充电站不应设在有剧烈振动、高温、地势低洼和可能积水的场所。当充电站紧邻多尘或有腐蚀性气体的场所时，应设置在最小频率风向的下风向。

充电站充电机附近应设防撞柱(栏)，其高度不低于0.8米。充电机的充电连接器放置处应有明显的文字标识和警示标识。充电站要在醒目位置张贴安全警告标识、消防安全标志和图像采集区域标志，并设置火灾自动报警装置。充电区、电池存储区等场所还要设置可燃气体报警系统。与加油加气站共建的充电站，电池充电设备、电池更换设施与危险性设备爆炸危险区域边界线、柴油设备外缘的距离均不得小于3米。

此外，该标准还对充电站的行车道和停车位作了规定。充电站的入口和出口应分开设置，从入口到出口至少有2条车道。充电站内车道宽度不小于4米，站内的道路转弯半径不宜小于9米。充电区、电池存储区和更换区不得采用沥青路面。

充电标准

充电标准出炉

无论什么品牌的新能源汽车，在任何充电站充电时，都不必担心接口的匹配，这是准备购买新能源汽车的消费者最基本的使用需求，虽然现在还有些难度，但2012年3月1日相关国家标准正式实施之后，上述担忧将不会产生。

工信部近日发布了电动汽车充电接口和通信协议等四项国家标准，具体包括《电动汽车传导充电用连接装置第一部分：通用要求》《电动汽车传导充电用连接装置第二部分：交流充电接口》《电动汽车传导充电用连接装置第三部分：直流充电接口》《电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议》(下称《通讯协议》).

这些明年2012年3月1日实施的国家标准不仅关系到整车制造厂，还涉及能源行业以及电工等领域，说明政府部门已经着手进行跨领域的协调工作。

《通讯协议》同样起到了防止垄断的作用。有了充电协议的标准，将来整车企业用什么样的通讯协议与电网之间沟通便不再产生分歧，比如智能汽车在什么时候充电是最便宜的，什么时候智能汽车的电能可以反向输送给电网等汽车和电网之间的互通性将进一步加强。

广州汽车充电站

执行南方电网充电技术标准，为电动汽车提供三相充电电源

2010年11月8日，作为南方电网节能和新能源汽车应用的示范试点，广州市首个公共电动汽车充电站在亚运城投入运行，充电站集充电服务设施和营业厅于一身，充电桩24小时提供服务，建起现场购电现场充的快捷通道，也是亚运城的“专属”营业网点。

充电站执行南方电网开发的充电技术标准，为电动汽车提供三相充电电源，相比另外一种技术标准采用的单相电源，三相电源单位时间内输出电量是其三倍，充电效率高，花费的时间更短。以额定功率为21千瓦的单台交流充电桩为例，充满一辆电动轿车只需要3个小时，减少了使用电动车的时间成本。该充电站不仅充电便捷，还将在二期建设中引入便利店等便民设施。

根据“广州市节能与新能源汽车推广方案”，至2012年，广州市将推广各类节能与新能源汽车2600辆，其中纯电动汽车800辆。广州供电局计划到2015年，建成公交充电站61座、公共充电站54座、慢充充电桩80110个，涵盖该市12区县。电网企业将率先试水，引领节能绿色新潮流。

直流快充:最短要18分钟，交流慢充:充满需3小时

据介绍，该充电站可以为电动轿车、中巴车和大型交通运输车辆提供充电服务，配备了2台直流充电桩和1台交流充电桩。

这种直流充电桩输出功率大，将220伏交流电源逆变为大电流的直流电源，实现快速充电。电动轿车最短充电时间为18分钟，中型车辆最短的充电时间为30分钟，大型车辆最短充电时间为45分钟，电动车跑远途可以随充随走，克服了电池续航能力差的缺陷。

全新出场的直流充电桩实现智能充电、手动充电统一平台，车主嘀卡后可以在触摸屏上选择两种模式中的一种。智能充电模式可根据电动汽车耗电情况，自动调节直流充电设备的输出功率，从10千瓦到400千瓦不等，从而调节了通过电池的电流大小，延长电池的使用寿命。在手动充电模式下，车主也可以手动调节直流充电设备的电量输出，实现充电时间和电量自己做主。

中型客车百公里电费比燃油成本便宜一半

与传统燃油汽车相比，电动车显示出节能经济环保的巨大优势。按照物价部门规定，亚运城充电站按照商业电价标准0.9885元/度收费。以示范车型安凯纯电动中型客车为例，百公里耗电60千瓦时，电费总价59元。而“喝”93号汽油的中型客车百公里油耗约为17.5升，按照11月初油价6.8元/升计算，燃油成本总计119元，是电动车的2倍。

该站采用CPU磁卡预购电方式结算，需要充电的用户可以到供电部门营业网点办理预购电磁卡，在充电桩前嘀卡消费，即可充电。供电部门计划打通与羊城通、银联的结算通道，这样车主可以在羊城通充值机、ATM上对预购电磁卡充值。

即将开通

2015年1月11日，5辆电动汽车破冰“京沪行”长途旅行。京沪高速全线快速充电系统即将开通，全程1262千米，平均单向每50千米一座快充站，电动汽车最快30分钟可充满。电价每度0.65-0.8元，同等里程电费支出仅为燃油车的一半。

国家电网已建成2.4万个充电桩，形成京沪、京港澳(北京-咸宁)、青银(青岛-石家庄)“两纵一横”网络，续行里程2900公里，规模为世界之最。充电桩可为所有符合国标的电动汽车充电。

1.充电站标准发布 北京将建电动汽车充电站·腾讯网