新能源电动汽车充电站及云平台发展趋势探讨

摘要：当前全球环境污染日益严重，人类的生存和发展面临着严峻考验，为倡导节能减排，提高能源利用效率，促进低碳经济和循环经济发展，电动汽车的发展作为新兴产物势在必行。但因充电 电池存储能量低，续航时间短，成为发展弊端。为解决这一需求，除克服对电池本身研究外，还需大力建设电动汽车充电站作为配套实施，以满足长时间运行的需求。基于此，文章就新能源电动汽车充电站发展趋势进行分析探讨。

关键词： 电动汽车；充电站；发展趋势

1新能源电动汽车充电站发展背景

电动汽车碳减排能力是指电动汽车行驶时消耗电量对应发电侧 排放CO2 相对于同等型号燃油汽车行驶时排放 CO2的减排量。电动汽车所消耗的电力由发电厂提供，相当于“以煤代油”，并非意义上的新能源汽车；在完全由电厂发电对电动汽车充电时，电动汽 车行驶每公里排放的CO2与燃油汽车基本相同。但随着电力系统发电侧低碳化进程不断推进，电动汽车的节能减排效益还会继续增加。所以，如何协调投资清洁能源与电动汽车充电站是一个值得研究的问题。

2充电站相关设施以及功能分析

充电站设施：配电系统、充电设备(充电器，电池充电平台)，调度系统(存储、更换和维修)。充电桩作为电动汽车智能终端的功能。电动汽车的消费者可以 购买充电桩智能充电卡后，立即将个人信息在智能卡上激活，从而更好的体验的智能充电桩的功能。当汽车进入到充电轨道后，充电桩充电和充电端口可以自主进行车距离分辨率的计算，电源接口通过自动红外传感器和用户汽车充电接口对接，完成充电过程。

智能充电站资源网络共享。需要投入更多的智能充电站信息共享，如每个充电站的当前存储容量、充电桩空闲时间、充电等待时 间等。用户可以通过全球定位系统、实时无线网络的新能源电动汽车充电站、充电站和电动汽车的负载恢复运行，及时反馈给调度中心，以保证电网的安全运行。

新能源电动汽车充电站是未来智能城市、智能电网建设的一部分。充电站的第一个层次是智能充放电控制单元结构：智能控制与数据采集模块(PM)，智能电表(SM)、电池管理系统 (BMS)，用户终端(UT)和其他相关部件。第二个层次是综合控制和管理系统：汽车充电站系统包括充放电、计量计费、安全等相关方面。利用SCADA 监控系统的功能、综合监控、智能负载调节和有效的网络通信控制和管理功能。第三个层次是在充电和放电的电源管理系统：智能电网运行从整体的角度来看，电动汽车充电站区域内统一管理使用，监督和对运行的微电网能量存储设备进行有效控制。

3运行模式

电动汽车本质动力是储能电池，其充电时可以看作随机性的负荷、放电时可以看作移动电源，即电动汽车运行在V2G模式。电动汽车充电时，由于受控制策略和动力电池特性的限制，电动汽车相当于一个低电压、大电流的负荷。电动汽车对应着三种充电模式：慢充方式、快充方式和快换方式。慢充方式主要针对续航能力大的电动汽车，积极利用晚间停运时间给蓄电池充电；快充方 式针对续航能力适中的电动汽车，由于快速充电电流冲击较大，只能用于标准的充电站；快换方式适合于车辆电池组设计标准化，易更换，电动汽车快速更换模式只适合有人值守的标准充电站。电动 汽车作为移动负荷，需要对其进行随机负荷建模。分析大规模电动汽车接入对电网的影响，包括对电网稳定性的影响、接入点系统谐波处理等。

4新能源电动汽车充电站发展趋势分析

新能源电动汽车是汽车行业未来发展的主要方向，这是能源及环保双重压力下的必然。“十三五”期间，国家将大力普及新能源汽车、多能源混合动力车。电动轿车、氢燃料电池轿车将会在民众普及，这样背景下电动汽车充电站这种配套设备将迎来新的发展。2010 年到 2013 年三年间，我国充电站从原有的90座快速攀升至619座， 增长率达到89%，充电桩数量也从1129增长至22628个，年负荷增长率近 200%。我国新能源汽车示范推广的关键环节之一就是充电设 施的建设，得益于国家对新能源电动汽车的大力推广，新能源电动汽车充电设施建设行业将迎来一个新的爆发期。在这之前，受到电动汽车数量及规模的限制，加上充电设施建设过程中需要大量资金投入，短时间内得不到明显效益回报，因此充电设施建设数量较少。根据工信部数据，截至2014年底，我国共建设完成充电站823个、充电桩3.8万个。而2014 年我国新能源汽车产销量已达9.39万辆，充电设施供需之间的矛盾日益突出。但在2015年，全国计划建成的充电站数量达到了2549个，而计划建成充电桩的数量更是达到了34万个，相比于14年，有了近20倍的增长。这些数据充分说明在未来时间里，新能源电动汽车充电站具有良好的市场空间。相关研究人员应该做好设计及建设水平的研究工作，有效促进行业进步发展。

新能源电动汽车充电站是未来智慧城市、智能电网建设的一部分。充电站中的第一层次是智能充放电控制单元建设：智能控制和数据采集模块(PM)，智能电表(SM)，电池管理系统(BMS)，用户终端(UT)和其他相关部分。第二层次是综合控制和管理系统：汽车充电站系统包括充电和放电，计量和计费，安全等相关方面。利用SCADA监测系统的功能，完成综合监控、智能负载调节和有效的网 络通信控制和管理功能。第三层次是地区充放电站管理系统：从整体的角度操作的智能电网，在充电站区域内统一管理操作、监管大量的电动汽车电池的使用和有效地控制微电网储能设备。