安科瑞 陳聰

摘要:隨著(zhù)電動(dòng)汽車(chē)的快速發(fā)展，電動(dòng)汽車(chē)充電技術(shù)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。傳統的慢充技術(shù)存在著(zhù)充電時(shí)間長(cháng)、不便捷等問(wèn)題，難以滿(mǎn)足人們對電動(dòng)汽車(chē)充電的追切需求。而快速充電技術(shù)的出現，為電動(dòng)汽車(chē)的充電提供了更加高效和便捷的解決方案基于此，本文簡(jiǎn)單討論電動(dòng)汽車(chē)充電樁快速充電技術(shù)優(yōu)勢和問(wèn)題，深入探討技術(shù)要點(diǎn)，以供參考。

關(guān)鍵詞:電動(dòng)汽車(chē);快速充電;溫度控制

一、引言

快速充電技術(shù)是指通過(guò)利用高功率充電設備，將電動(dòng)汽車(chē)的電池快速充滿(mǎn)電的技術(shù)。相較于傳統的慢充技術(shù)，快速充電技術(shù)具備充電速度快、充電效率高等優(yōu)勢。通過(guò)高功率充電設備和優(yōu)化的充電流程，電動(dòng)汽車(chē)的充電時(shí)間可以大幅縮短，從而更好地滿(mǎn)足人們對于長(cháng)途出行或急需用車(chē)的需求

二、汽車(chē)快速充電技術(shù)的現狀

汽車(chē)快速充電技術(shù)是指能夠在短時(shí)間內為電動(dòng)汽車(chē)充電至高容量的技術(shù)。目前，有兩種主要的快速充電技術(shù):直流快充(DC Fast Charging)和無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)。直流快充技術(shù)是當前使用*廣泛的快速充電技術(shù)之一。它通過(guò)專(zhuān)門(mén)設計的充電設備向電動(dòng)汽車(chē)提供直流電力，以便更快地充電。直流快充技術(shù)通常能夠在短時(shí)間內充電至 80%以上的電池容量。目前，國際上常見(jiàn)的直流快充標準包括 CHAdeM0、CCS(Combined ChargingSystem)和特斯拉的超級充電網(wǎng)。無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)是另一種快速充電技術(shù)，它通過(guò)電磁感應原理將充電設備中的電能傳輸到電動(dòng)汽車(chē)中，無(wú)需物理連接。無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)被視為未來(lái)充電技術(shù)的趨勢，因為它提供了更便利的充電方式。目前，無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)正在不斷發(fā)展中，并且一些汽車(chē)制造商已經(jīng)開(kāi)始在部分車(chē)型中應用?？傮w而言，汽車(chē)快速充電技術(shù)在過(guò)去幾年取得了顯著(zhù)的進(jìn)展?？焖俪潆娬军c(diǎn)數量迅速增長(cháng)，充電效率和充電速度也在不斷提高。然而，仍然存在一些挑戰，如快速充電設備的成本、能源供給的可靠性和電池的耐久性等。隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和推廣應用，我們可以期待汽車(chē)快速充電技術(shù)在未來(lái)得到進(jìn)一步提升和普及。

三、電動(dòng)汽車(chē)充電樁快速充電技術(shù)存在的問(wèn)題

3.1成本問(wèn)題

電動(dòng)汽車(chē)充電樁快速充電技術(shù)在推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)發(fā)展方面具有積極作用，然而，其中存在著(zhù)一些成本問(wèn)題。下面是關(guān)于電動(dòng)汽車(chē)充電樁快速充電技術(shù)成本問(wèn)題的要點(diǎn)。首先，快速充電技術(shù)需要充電設備，這通常意味著(zhù)更高的投資成本?？焖俪潆娫O備比普通充電設備更為復雜，需要更多的硬件和電子元件，以及用于散熱和保護系統的更多附件和設備。這些額外的組件和功能都會(huì )增加充電樁的制造成本。其次，快速充電技術(shù)需要更大功率的電源供應，這可能需要進(jìn)行電網(wǎng)改造和升級，從而增加了基礎設施的成本。為了滿(mǎn)足快速充電設備對高功率電源的需求，需要增加變壓器容量、改造配電設備、增設新的電纜和電線(xiàn)等，這些都需要投入額外的經(jīng)費。最后，快速充電樁的安裝和布局也會(huì )對成本產(chǎn)生影響?？焖俪潆娫O備通常需要較大的占地面積，而這在城市等有限空間環(huán)境中可能很難實(shí)施。此外，充電樁的安裝、土建工程、設備搬遷等等，都需要投入人力和資金來(lái)完成，增加了成本。

3.2電網(wǎng)壓力和容量問(wèn)題

電動(dòng)汽車(chē)充電樁快速充電技術(shù)的推廣和應用受到電網(wǎng)壓力和容量問(wèn)題的制約。下面是關(guān)于電網(wǎng)壓力和容量問(wèn)題的要點(diǎn)。首先，電動(dòng)汽車(chē)快速充電技術(shù)需要大功率電源來(lái)滿(mǎn)足快速充電的需求。這意味著(zhù)在短時(shí)間內向電動(dòng)汽車(chē)提供大量的電能。然而，電網(wǎng)的傳統設計往往無(wú)法滿(mǎn)足這種高功率需求。傳輸和分配高功率電能會(huì )對電網(wǎng)產(chǎn)生額外的壓力，容易導致電網(wǎng)的過(guò)載和不穩定。其次，電動(dòng)汽車(chē)的普及和快速充電設備的大規模部署會(huì )給電網(wǎng)容量帶來(lái)挑戰。隨著(zhù)電動(dòng)汽車(chē)數量的增加，每天的充電需求將顯著(zhù)增加?？焖俪潆娫O備每次充電需要更多的電能，這將加大對電網(wǎng)的負荷。如果沒(méi)有適當的電網(wǎng)規劃和配套建設，電網(wǎng)容量可能會(huì )不足，導致供電不穩定和充電速度的降低。

四、電動(dòng)汽車(chē)充電樁快速充電技術(shù)要點(diǎn)

4.1 智能充電管理

電動(dòng)汽車(chē)充電樁快速充電技術(shù)的智能充電管理可以提高充電效率、優(yōu)化電網(wǎng)負荷，并提供更好的用戶(hù)體驗。以下是關(guān)于智能充電管理的要點(diǎn)。首先，智能充電管理通過(guò)利用物聯(lián)網(wǎng)和云計算技術(shù)，集成充電樁、電動(dòng)汽車(chē)和電網(wǎng)之間的通信，實(shí)現更智能化和自動(dòng)化的充電管理。通過(guò)連接到云服務(wù)器的充電樁，可以實(shí)時(shí)監控和收集充電過(guò)程中的相關(guān)數據，如充電速度、電量、使用頻率等。通過(guò)這些數據，可以進(jìn)行智能分析和調度，以確定最后，智能充電管理還可以提供更多的數據與分析，為電動(dòng)汽車(chē)充電樁的運營(yíng)和管理提供決策支持。通過(guò)智能分析和預測模型，系統可以根據歷史數據和行為模式，預測充電需求和電網(wǎng)負荷，并提供相應的優(yōu)化建議。這些數據和分析結果有助于優(yōu)化充電樁的布局和位置選擇，提高充電樁的利用率和服務(wù)質(zhì)量。

4.2 溫度控制

電動(dòng)汽車(chē)充電樁快速充電技術(shù)的溫度控制是確保充電安全和提高充電效率的關(guān)鍵。以下是關(guān)于如何進(jìn)行溫度控制的要點(diǎn)。首先，充電樁的設計和制造需要考慮散熱和溫度控制?？焖俪潆娺^(guò)程中，充電樁和電動(dòng)汽車(chē)電池會(huì )產(chǎn)生大量的熱量，如果不能及時(shí)散熱，溫度會(huì )升高，可能導致充電樁和電池的損壞甚至安全隱患。因此，充電樁應該采用散熱設計，包括散熱片、風(fēng)扇、散熱管等，以有效冷卻充電器和電池。其次，通過(guò)溫度傳感器和監控系統，實(shí)時(shí)監測充電樁、電池和充電線(xiàn)的溫度變化。溫度傳感器可以安裝在關(guān)鍵部位，如充電插頭、電池組、電纜等，以及充電樁內部的關(guān)鍵元件上，實(shí)時(shí)感知溫度變化。監控系統可以收集溫度數據，并對溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監測和分析，發(fā)現異常情況并及時(shí)響應。再次，通過(guò)控制系統和算法，實(shí)現溫度控制和調節?；诒O測到的溫度數據，控制系統可以根據設定的溫度范圍和安全閥值，自動(dòng)控制充電過(guò)程中的電流和功率，以保持溫度在安全范圍內。例如，當溫度升高到預設值時(shí)，系統可以自動(dòng)降低充電功率，以控制溫度的上升速度。當溫度降低到可接受范圍時(shí)，系統可以逐漸恢復充電功率，提高充電效率。另外，充電樁可以配備溫度保護裝置和報警系統。當溫度超過(guò)安全范圍時(shí)，溫度保護裝置可以自動(dòng)切斷充電電源，以防止溫度繼續升高。同時(shí)，報警系統可以發(fā)出警報信號，提醒操作人員或用戶(hù)注意異常情況，并采取必要的措施。最后，定期的維護和保養也是溫度控制的重要環(huán)節。充電樁和相關(guān)設備的散熱系統需要定期清潔、檢查和維護，以確保散熱效果良好同時(shí)，應根據制造商的建議和要求，及時(shí)更換散熱片、風(fēng)扇、散熱劑等易損件，以保證散熱系統的正常運行。

4.3 充電樁網(wǎng)絡(luò )化

電動(dòng)汽車(chē)充電樁網(wǎng)絡(luò )化是實(shí)現充電設施的智能管理和高效運營(yíng)的關(guān)鍵。以下是關(guān)于如何進(jìn)行充電樁網(wǎng)絡(luò )化的要點(diǎn)。首先，充電樁網(wǎng)絡(luò )化可以借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將充電樁通過(guò)網(wǎng)絡(luò )連接起來(lái)。每個(gè)充電樁都可以具備獨立的通信模塊，通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)(如4G/5G、wi-Fi等)，將充電樁與云服務(wù)器建立連接。通過(guò)網(wǎng)絡(luò )連接，可以實(shí)時(shí)監控和管理充電樁的狀態(tài)、電量、使用情況和故障信息等，方便遠程監控和故障排除。其次，充電樁網(wǎng)絡(luò )化可以實(shí)現充電服務(wù)的智能化和個(gè)性化。通過(guò)充電樁與用戶(hù)手機應用或網(wǎng)頁(yè)平臺的連接，用戶(hù)可以隨時(shí)查看充電樁的實(shí)時(shí)狀態(tài)、空閑充電樁的位置、預約充電以及充電歷史等信息用戶(hù)可以根據自身需求進(jìn)行充電樁的選擇和預約，提高充電的便利性和用戶(hù)體驗。再次，充電樁網(wǎng)絡(luò )化可以實(shí)現充電服務(wù)的智能調度和優(yōu)化。通過(guò)云服務(wù)器的數據分析和算法，可以對充電樁的使用情況、充電需求和電網(wǎng)負荷進(jìn)行實(shí)時(shí)監控和分析?；跀祿治龅慕Y果，可以進(jìn)行充電樁的智能調度和優(yōu)化，合理安排充電樁的運營(yíng)計劃，提高充電樁的利用率和服務(wù)效率。例如，根據充電樁的使用情況和充電需求，可以靈活調整充電樁的功率和優(yōu)先級，以更大程度滿(mǎn)足用戶(hù)和電網(wǎng)的需求。充電樁網(wǎng)絡(luò )化還可以實(shí)現充電數據的采集和分析。通過(guò)網(wǎng)絡(luò )連接和數據采集,可以收集充電過(guò)程中的相關(guān)數據,如充電速度、電量、充電時(shí)長(cháng)等。這些數據可以用于分析充電樁的使用情況、電動(dòng)汽車(chē)的充電習慣，為充電設施的規劃和布局提供決策支持。同時(shí)，還可以為電動(dòng)汽車(chē)的行駛里程、充電效率等數據進(jìn)行統計和分析，以?xún)?yōu)化電動(dòng)汽車(chē)的能源利用和行車(chē)路線(xiàn)規劃。此外，充電樁網(wǎng)絡(luò )化還可以支持支付和結算功能。通過(guò)網(wǎng)絡(luò )連接和用戶(hù)認證，可以實(shí)現用戶(hù)的身份驗證和支付功能，方便用戶(hù)付費，同時(shí)，系統可以收集充電相關(guān)數據，為用戶(hù)提供詳細的充電賬單和結算報告。

4.4 電網(wǎng)壓力和容量?jì)?yōu)化

隨著(zhù)電動(dòng)汽車(chē)的普及，電動(dòng)汽車(chē)充電樁的數量不斷增加，給電網(wǎng)壓力和容量帶來(lái)了挑戰。如何優(yōu)化電動(dòng)汽車(chē)充電樁快速充電技術(shù)的使用，以降低對電網(wǎng)的影響，是當前亟待解決的問(wèn)題。下面我們將介紹如何優(yōu)化電動(dòng)汽車(chē)充電樁快速充電技術(shù)的使用，以應對電網(wǎng)壓力和容量問(wèn)題。

首先，建立充電樁智能調度和控制系統。當前，智能調度和控制系統已經(jīng)成為充電樁建設和運營(yíng)的基本要求。通過(guò)充電樁智能調度和控制系統，可以準確實(shí)時(shí)地分析電網(wǎng)負載和容量情況，充分利用電網(wǎng)的彈性資源，實(shí)現充電樁的智能調度和控制，以降低對電網(wǎng)的沖擊，有效解決電網(wǎng)壓力和容量問(wèn)題。其次，采用直流快速充電技術(shù)。相較于交流充電技術(shù)，直流快速充電技術(shù)在短時(shí)間內可為車(chē)輛充電，具有省時(shí)和高效的特點(diǎn)。直流快速充電技術(shù)可將交流電源的電流轉換成直流電源進(jìn)行快速充電，不占用交流電源，減少對電網(wǎng)的負荷，從而降低對電網(wǎng)壓力和容量的影響。再次，增加電網(wǎng)負能量的利用率。在充電樁快速充電技術(shù)的使用中，電網(wǎng)負能量的利用率可以在一定程度上降低對電網(wǎng)的壓力，減少能源浪費。采用電網(wǎng)負能量的利用技術(shù)，如儲能利用、峰谷電價(jià)利用等，將負能量轉化成有用能量進(jìn)行充電，降低電網(wǎng)負荷峰值，優(yōu)化電網(wǎng)容量規劃，從而提高電網(wǎng)的利用率。最后，推廣分布式充電技術(shù)。分布式充電技術(shù)是針對大規模充電樁系統而研發(fā)的一種基于新型網(wǎng)絡(luò )和控制技術(shù)的充電技術(shù)。該技術(shù)可以通過(guò)對充電樁進(jìn)行分布式布局、分散充電，至大限度地減少對電網(wǎng)的沖擊，降低充電樁數量對電網(wǎng)容量和壓力的影響。

4.5 成本優(yōu)化

隨著(zhù)電動(dòng)汽車(chē)的普及和需求的增加，電動(dòng)汽車(chē)充電樁的建設和使用成本也成為一個(gè)重要問(wèn)題。其中，快速充電技術(shù)的使用對成本的影響更加明顯。下面將介紹如何優(yōu)化電動(dòng)汽車(chē)充電樁快速充電技術(shù)的使用成本。首先，選擇合適的充電樁類(lèi)型和品牌。在購買(mǎi)充電樁時(shí)，企業(yè)應充分考慮充電樁的實(shí)際需求和適用環(huán)境，選擇具有高性?xún)r(jià)比的充電樁品牌，以從根源上降低成本。特別是對于快速充電技術(shù)，應選擇技術(shù)成熟、操作簡(jiǎn)單、可靠性強的充電樁品牌，減少故障率和運維成本。其次，優(yōu)化充電樁的投資規劃和布局。在進(jìn)行充電樁的規劃和布局時(shí)，企業(yè)應充分考慮每個(gè)充電站的最后，引入可再生能源技術(shù)和節能措施。在充電樁的建設和運營(yíng)過(guò)程中，可以通過(guò)引入可再生能源技術(shù)，如太陽(yáng)能、風(fēng)能等，減少對傳統能源的依賴(lài)，緩解能源壓力和環(huán)保壓力，降低充電樁的能耗，優(yōu)化其運營(yíng)成本。對于已建成充電樁，也可以通過(guò)智能節能措施，如遠程電量調度、智能合理充電等，提升其能源利用效率，進(jìn)一步降低成本。

五、應用方案

圖1 平臺結構圖

充電運營(yíng)管理平臺是基于物聯(lián)網(wǎng)和大數據技術(shù)的充電設施管理系統，可以實(shí)現對充電樁的監控、調度和管理，提高充電樁的利用率和充電效率，提升用戶(hù)的充電體驗和服務(wù)質(zhì)量。用戶(hù)可以通過(guò)APP或小程序提前預約充電，避免在充電站排隊等待的情況，同時(shí)也能為充電站提供更準確的充電需求數據，方便后續的調度和管理。通過(guò)平臺可對充電樁的功率、電壓、電流等參數進(jìn)行實(shí)時(shí)監控，及時(shí)發(fā)現和處理充電樁故障和異常情況對充電樁的功率進(jìn)行控制和管理，確保充電樁在合理的功率范圍內充電，避免對電網(wǎng)造成過(guò)大的負荷。

六、安科瑞充電樁云平臺具體的功能

平臺除了對充電樁的監控外，還對充電站的光伏發(fā)電系統、儲能系統以及供電系統進(jìn)行集中監控和統一協(xié)調管理，提高充電站的運行可靠性，降低運營(yíng)成本，平臺系統架構如圖2所示。

圖2 充電樁運營(yíng)管理平臺系統架構

大屏顯示：展示充電站設備統計、使用率排行、運營(yíng)統計圖表、節碳量統計等數據。

圖3 大屏展示界面

站點(diǎn)監控：顯示設備實(shí)時(shí)狀態(tài)、設備列表、設備日志、設備狀態(tài)統計等功能。

圖4 站點(diǎn)監控界面

設備監控：顯示設備實(shí)時(shí)信息、配套設備狀態(tài)、設備實(shí)時(shí)曲線(xiàn)、關(guān)聯(lián)訂單信息、充電功率曲線(xiàn)等。

圖5 設備監控界面

運營(yíng)趨勢統計：顯示運營(yíng)信息查詢(xún)、站點(diǎn)對比曲線(xiàn)、日月年報表、站點(diǎn)對比列表等功能。

圖6 運營(yíng)趨勢界面

收益查詢(xún)：提供收益匯總、實(shí)際收益報表、收益變化曲線(xiàn)、支付方式占比等功能。

圖7 收益查詢(xún)界面

故障分析：提供故障匯總、故障狀態(tài)餅圖、故障趨勢分析、故障類(lèi)型餅圖等功能。

圖8 故障分析界面

訂單記錄：提供實(shí)時(shí)/歷史訂單查詢(xún)、訂單終止、訂單詳情、訂單導出、運營(yíng)商應收信息、充電明細、交易流水查詢(xún)、充值余額明細等功能。

圖9 訂單查詢(xún)界面

七、產(chǎn)品選型

安科瑞為廣大用戶(hù)提供多種類(lèi)型的充電樁，包含智能30kw直流充電樁，60kw/80kw/120kw/160kw直流一體式充電樁，以及240kw、480kw、720kw直流分體式充電樁來(lái)滿(mǎn)足新能源汽車(chē)行業(yè)快速、經(jīng)濟、智能運營(yíng)管理的市場(chǎng)需求。實(shí)現對動(dòng)力電池快速、高效、安全、合理的電量補給，同時(shí)為提高公共充電樁的效率和實(shí)用性，具有有智能監測：充電樁智能控制器對充電樁具備測量、控制與保護的功能；智能計量：輸出配置智能電能表，進(jìn)行充電計量，具備完善的通信功能；云平臺：具備連接云平臺的功能，可以實(shí)現實(shí)時(shí)監控，財務(wù)報表分析等等；遠程升級：具備完善的通訊功能，可遠程對設備軟件進(jìn)行升級；保護功能：具備防雷保護、過(guò)載保護、短路保護，漏電保護和接地保護等功能；適配車(chē)型：滿(mǎn)足國標充電接口，適配所有符合國標的電動(dòng)汽車(chē)，適應不同車(chē)型的不同功率。下面是具體產(chǎn)品的型號和技術(shù)參數。

八、現場(chǎng)圖片

九、結論

電動(dòng)汽車(chē)充電樁快速充電技術(shù)的發(fā)展面臨一些挑戰，但也帶來(lái)了巨大的機遇和發(fā)展潛力。通過(guò)加強充電基礎設施建設、推動(dòng)充電標準的統一和充電設備的智能化，有信心推動(dòng)快速充電技術(shù)的廣泛應用和普及，為電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展和普及提供更好的充電服務(wù)和體驗。

參 考 文 獻：

[1]徐領(lǐng)，王思.新能源汽車(chē)公共充電樁建設與使用的改進(jìn)對策研究1.汽車(chē)維護與修理，2023(18)71-72+74.

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