國網(wǎng)合肥供電公司的研究人員崔保艷、許建中，在2015年第10期《電氣技術(shù)》雜志上撰文指出，隨著全球能源危機(jī)的不斷擴(kuò)大，各國都將低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的目光投向了電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)。但是電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展應(yīng)該與充電設(shè)施的發(fā)展同步協(xié)調(diào)進(jìn)行，因此對(duì)于充電樁的設(shè)計(jì)及其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行探討、研究就有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。筆者基于實(shí)際參與的項(xiàng)目對(duì)雙向充電樁實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車儲(chǔ)能與配電網(wǎng)雙向互動(dòng)進(jìn)行研究。
1 雙向充電樁概述
目前，我國已經(jīng)研究出或者已經(jīng)實(shí)施建設(shè)的充電設(shè)施基本上分為兩類，一是充電樁，二是充電站。這兩種充電設(shè)施的服務(wù)目的有所不同，充電站用于電動(dòng)汽車的快速充電，充電的時(shí)間相對(duì)比較短;而充電樁主要用于電動(dòng)汽車的慢速充電，充電的時(shí)間相對(duì)較長。
這兩種充電設(shè)施在充電效率、環(huán)境要求等方面各有優(yōu)勢，具體選擇時(shí)應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況來合理采用。通常充電樁占用的土地面積較小，且管理成本也比較低，一般在城市的停車場、住宅小區(qū)等車流量和車輛停放密度比較大的區(qū)域進(jìn)行建設(shè)，以滿足電動(dòng)汽車的充電需求。同時(shí)，充電樁一般采用的是慢充模式，電流比較小，安全性能較高，在一定程度上能夠延長電動(dòng)汽車電池的壽命。
雙向充電樁主要指在微網(wǎng)的控制下來實(shí)現(xiàn)車載電池系統(tǒng)與光伏電網(wǎng)之間雙向通信的一種直流充電設(shè)施。
2 雙向充電樁應(yīng)用系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)分析
2.1 綜合監(jiān)控平臺(tái)的技術(shù)指標(biāo)
充電樁主要分散在停車場、小區(qū)等區(qū)域，地點(diǎn)相對(duì)分散，充電樁安裝的數(shù)量相對(duì)較大，要求綜合監(jiān)控平臺(tái)具備一定數(shù)據(jù)通信服務(wù)功能。同時(shí)為了方便、實(shí)時(shí)地顯示充電狀態(tài)，綜合監(jiān)控平臺(tái)要有良好的人機(jī)界面，將充電樁各個(gè)狀態(tài)的相關(guān)信息、計(jì)費(fèi)管理系統(tǒng)輸出的各個(gè)信息、用戶自定義的相關(guān)充電參數(shù)等通過web方式以圖、表等形式顯示出來，方便用戶的相關(guān)查詢以及操作。為了保證系統(tǒng)信息、用戶信息、交易信息等信息的安全，綜合監(jiān)控平臺(tái)要有信息安全隔離的功能，保證系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全。
此外該平臺(tái)其他的技術(shù)指標(biāo)如下：具備高級(jí)應(yīng)用策略的部署功能、系統(tǒng)的使用壽命要大于10年、系統(tǒng)的年可利用率不低于99.98%、主站各類設(shè)備的無故障運(yùn)行時(shí)間(MTBF)要大于40000小時(shí)[1]。
2.2 雙向充電樁的技術(shù)指標(biāo)
雙向充電樁固定在電動(dòng)汽車外，與電網(wǎng)相連，為非車載的電動(dòng)汽車動(dòng)力電池提供直流充電服務(wù)。雙向充電樁的設(shè)計(jì)是本項(xiàng)目的技術(shù)核心和關(guān)鍵。雙向充電樁的設(shè)計(jì)額定充放電功率為12kW，電池端電壓最大值為500V，在充電或者放電時(shí)電流最大值為25A，功率因數(shù)必須大于0.99。雙向充電樁的充電對(duì)象為鋰電子蓄電池。雙向充電樁的輸出電流為直流，輸出電壓滿足充電對(duì)象的電池制式要求。其設(shè)計(jì)的充電方式分為手動(dòng)和自動(dòng)2種不同的方式，自動(dòng)充電模式下系統(tǒng)必須接受電能質(zhì)量控制系統(tǒng)的控制，手動(dòng)充電模式下系統(tǒng)必須按照用戶設(shè)定的充電參數(shù)進(jìn)行。
1 雙向充電樁概述
目前，我國已經(jīng)研究出或者已經(jīng)實(shí)施建設(shè)的充電設(shè)施基本上分為兩類，一是充電樁，二是充電站。這兩種充電設(shè)施的服務(wù)目的有所不同，充電站用于電動(dòng)汽車的快速充電，充電的時(shí)間相對(duì)比較短;而充電樁主要用于電動(dòng)汽車的慢速充電，充電的時(shí)間相對(duì)較長。
這兩種充電設(shè)施在充電效率、環(huán)境要求等方面各有優(yōu)勢，具體選擇時(shí)應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況來合理采用。通常充電樁占用的土地面積較小，且管理成本也比較低，一般在城市的停車場、住宅小區(qū)等車流量和車輛停放密度比較大的區(qū)域進(jìn)行建設(shè)，以滿足電動(dòng)汽車的充電需求。同時(shí)，充電樁一般采用的是慢充模式，電流比較小，安全性能較高，在一定程度上能夠延長電動(dòng)汽車電池的壽命。
雙向充電樁主要指在微網(wǎng)的控制下來實(shí)現(xiàn)車載電池系統(tǒng)與光伏電網(wǎng)之間雙向通信的一種直流充電設(shè)施。
2 雙向充電樁應(yīng)用系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)分析
2.1 綜合監(jiān)控平臺(tái)的技術(shù)指標(biāo)
充電樁主要分散在停車場、小區(qū)等區(qū)域，地點(diǎn)相對(duì)分散，充電樁安裝的數(shù)量相對(duì)較大，要求綜合監(jiān)控平臺(tái)具備一定數(shù)據(jù)通信服務(wù)功能。同時(shí)為了方便、實(shí)時(shí)地顯示充電狀態(tài)，綜合監(jiān)控平臺(tái)要有良好的人機(jī)界面，將充電樁各個(gè)狀態(tài)的相關(guān)信息、計(jì)費(fèi)管理系統(tǒng)輸出的各個(gè)信息、用戶自定義的相關(guān)充電參數(shù)等通過web方式以圖、表等形式顯示出來，方便用戶的相關(guān)查詢以及操作。為了保證系統(tǒng)信息、用戶信息、交易信息等信息的安全，綜合監(jiān)控平臺(tái)要有信息安全隔離的功能，保證系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全。
此外該平臺(tái)其他的技術(shù)指標(biāo)如下：具備高級(jí)應(yīng)用策略的部署功能、系統(tǒng)的使用壽命要大于10年、系統(tǒng)的年可利用率不低于99.98%、主站各類設(shè)備的無故障運(yùn)行時(shí)間(MTBF)要大于40000小時(shí)[1]。
2.2 雙向充電樁的技術(shù)指標(biāo)
雙向充電樁固定在電動(dòng)汽車外，與電網(wǎng)相連，為非車載的電動(dòng)汽車動(dòng)力電池提供直流充電服務(wù)。雙向充電樁的設(shè)計(jì)是本項(xiàng)目的技術(shù)核心和關(guān)鍵。雙向充電樁的設(shè)計(jì)額定充放電功率為12kW，電池端電壓最大值為500V，在充電或者放電時(shí)電流最大值為25A，功率因數(shù)必須大于0.99。雙向充電樁的充電對(duì)象為鋰電子蓄電池。雙向充電樁的輸出電流為直流，輸出電壓滿足充電對(duì)象的電池制式要求。其設(shè)計(jì)的充電方式分為手動(dòng)和自動(dòng)2種不同的方式，自動(dòng)充電模式下系統(tǒng)必須接受電能質(zhì)量控制系統(tǒng)的控制，手動(dòng)充電模式下系統(tǒng)必須按照用戶設(shè)定的充電參數(shù)進(jìn)行。
