电动汽车充电桩设计课题研究背景及其意义及充电系统国内外研究现状.pdf

电动汽车充电桩设计课题研究背景及其意义及充电系统国

内外研究现状

1.1课题研究背景及其意义

随着不可再生能源的不断消耗，即将到来的能源危机迫

使各国更加重视新

能源的开发。作为一个国家经济发展重要支柱的汽车产业一

直是一个高能源消

耗产业。现在越来越多的人拥有家用汽车，可以预见在将来

人们对石油资源的

需求将会越来越大。节能与新能源汽车是汽车产业解决能源

问题的重要突破口，

将成为拉动国内经济增长的一个新兴产业。我国目前己经是

世界第一的汽车产

销国，今后一端时间内汽车需求量仍将继续保持增长的势

头，由此带来的能源

问题将更加严重，汽车产业急需升级和转型来应对此问题。
所以大力发展节能

与新能源汽车，既是有效化解能源危机的重要手段，也是缩

短我国与发达国家

在汽车产业上的差距，实现国内汽车自主创新的重要举措。

要真正实现电动汽车的大面积普及和使用，我国还有很

长的路要走，要解

决的问题还有很多。2012年4月国家发发布了《节能与新能

源汽车产业发展规

划(2012一2020年)》,规划指出今后将以纯电动汽车作为主

要的战略取向,其主

要任务包括了积极推进充电设施建设，因地制宜建设慢速充

电桩、公共快速充

换电设施。与传统的充电站相比，电动汽车充电桩占地面积

很少，路边只需要1平方的空地就能建设一个充电桩，成本

很低，很适合在城市中的超市、停车场、住宅小区等车辆密

集停放的区域建设。

近几年来国家出台了一系列电动汽车方面的优惠政策
和措施推动了电动汽

车及其配套基础充电设施的飞速发展。

(1)2001年“十五”863计划电动汽车重大科技专项

[3];

(2)2006年“十一五”863计划节能与新能源汽车重

大项目;

(3)2009年1月“十城千辆节能与新能源汽车示范推

广应用工程”，对试

点城市新能源汽车补贴，促进试点城市充电基础

设施建设;

(4)2012年《电动汽车科技发展“十二五”专项规划》

[5]，促进能源供

给基础设施平台建设;

(5)2012年《节能与新能源汽车产业发展规划(2012

一2020年)》，积

极推进充电设施建设，因地制宜建设电动汽车充

电桩设施。
从国家出台的各项措施可以看出国家发展新能源汽车

决心之大，可以预见

一旦电动汽车生产达到预期目标，配套的充电设施将有很大

的需求量。所以本课题所研制的电动汽车充电桩作为充电基

础设施的一部分对于推进电动汽车的普及具有重要的意义。

1.2充电系统国内外研究现状

1.2.1国外研究现状

近年来从产品和技术两个层面上讲，国外的充电系统都

取得了较好的进展:①充电产品随着控制技术、人工智能等先

进技术的发展，摆脱了单一型，朝着多功能、更安全智能的

方向发展;②现场工业总线技术，如CAN,RS485,LIN总线的

发展使得监控系统的通信手段多样化、高速化、安全化。法

国多用核能和水力发电，其发电能力充足，据统计法国总发

电量的四分之三来自核电站，六分之一来自水电站，因而其

发电源干净、电价便宜，汽车工业发达，因而是世界上最早

研制和推广电动汽车的国家之一。法国政府协同EDF(法国
电力)公司，并与PSA公司、Renault(雷诺)汽车公司等多家公

司合作，开发电动汽车。在LaRocheHe(拉罗切里市)投资生

产了小型4座电动汽车50辆，并建造了12座(包括3座快速

和9座普通)充电站，目前己经投入使用并进行了超过2年的

试验。口本的新能源汽车也一直处于世界领先水平，东京电

力公司己宣布其成功研发出大型快速充电器，该充电器大大

缩短了充电时间，这对口本电动汽车普及提供了较大的可能

性。就充电桩的设计和控制为主的充电设施的建设，美国的

FirstSolar公司最早在加州的高速上建造了5座快速充电桩，

能够在240V/70A条件下，于3.5小时内完成对电动汽车的

充电。

1.2.2国内研究现状

由于技术发展的限制，我国进入电动汽车充电技术的研

究领域晚于国外，但是近年来得益于相关的扶持政策，以及

高校、科研机构和企业在相关领域的合作，目前电动汽车充

电技术己取得了一定的突破，电动汽车充电设施建设也呈现
良好发展势头。深圳的比亚迪公司在2006年建立了电动汽

车研究所，在其厂区内还建设了一些电动汽车快速充电站和

充电桩。

不得不提的是，2008年北京奥运村运行的纯电动公交车，

该公交车的充电控制系统具有自主知识产权，其能源补给的

方式是快速更换充电电池。该充电站到目前为止仍是世界第

一的规模。2009年12月底，深圳两座电动汽车充电站，134

个充电桩正式投入使用，这是由南方电网在深圳投资建设的