电动汽车充电站正变得更智能、充电速度更快

电动汽车充电站正变得更智能、充电速度更快

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 虽然电动汽车(EV)在市场上并不新鲜(它们实际上已存在了一个多世纪),但他们的普及进程却特别缓慢。电池技术的进步,连同支持用于交通的替代能源的政策法规已加速普及电动汽车的使用率。但电动车仍然面临星罗棋布的加油站的激烈竞争。与那些需要充电数个小时才可为电动车充满电的充电站相比,这些加油站可即刻将燃油泵送至传统的内燃机车辆中。

 

EV充电站大致可分为三类:基于其功率和充电能力划分的1、2、3类充电站(见表1)。这三类充电站基于充电技术可进一步划分为交流(AC)充电站和直流(DC)充电站。1类交流充电站采用慢速充电,使用低电池充电电流,避免损坏电池;慢速充电也有利于匹配当地电网连接的能量容量。2类交流充电站,通常设在公共充电站,可供需要更高电流连接的商业建筑使用。功率处理能力和电池拓扑结构的技术创新促成第3类直流充电站的问世。 第3类充电站自含高电压AC / DC电源,可不使用车辆的车载充电器(AC / DC),以提供极高的功率充电量。

 


1:电动车服务设备(EVSE)类型分类*充电时间不随EVSE充电容量线性扩展。

 

虽然3类充电站相比1类和2类充电站具有相对快的充电时间(如表1所示),但前者在全球的总占有率小于10%。充电时间过长(包括3类充电站在内)一直成为普及电动汽车的主要障碍。为EVSE添加远程监视和控制功能可帮助电动汽车车主减轻因充电时间延长造成的不便。例如,能够远程监控,并在办公室的停车场或在购物中心或高速公路上的公共充电站预留EVSE插槽(见图1),可以消除在下一休息站找到一个EV充电器相关的不确定性。EV充电完成发出的自动文本消息可确保用户为下一个用户腾出地方,而不会增加延迟。在家中充电时可为您的电动汽车自动化充电时间和条件。这使得当上网电价较低时,可在非高峰时段为电动汽车充电。

1:远程监控和EVSE控制用例。

 

TI新型支持Wi-Fi功能的电动汽车服务设备参考设计TIDC-EVSE-WIFI)是一个完美组合,可满足上述用例(及其它更多用例)的远程监视和控制要求。在EVSE上添加Wi-Fi功能可通过标准的Web浏览器从任何Wi-Fi连接的设备监控EVSE。包括在该设计中的一些主要功能是:

  • 1类和2类充电站操作(120V至240V)。
  • 功率输出高达30A(通过使用更大的继电器扩展)。
  • 先导信号线通信支持。
  • 锁存继电器检测。
  • 高精度电能计量。
  • 使用SimpleLink™技术通过Wi-Fi收发器进行通讯。

 

参考设计是最新加入到TI Designs中TI产品组合的一种设计。此设计可协助工程师开发出加速电动汽车普及进入主流市场的设备。2016年后期,TI计划推出3类可扩展到600 V和400 A的EV DC充电站参考设计。确保在未来几个月查看有关这一新型3类EVSE电源子系统设计的详情。

其他信息

2TI最新的支持Wi-Fi1类和2EVSE设计的参考设计板。


原文链接:


http://e2e.ti.com/blogs_/b/smartgrid/archive/2016/08/29/electric-vehicle-charging-stations-are-getting-smarter-and-charging-faster

  •   我国充电桩产业规模到2020年可达到1000亿元。充电桩是新能源电动力车的电站,其功能类似于加油站里面的加油机。每个充电桩都装有充电插头,充电桩可以根据不同的电压等级,为各类电动车辆充电。电动汽车充电桩采用的是交流、直流供电方式,充电时,需要刷充电卡,充电桩显示充电量、充电时间以及费用等数据,并打印单据,可实现计时充电和计量充电功能。其用途的特殊性决定了充电桩建设的特点是被测点多、分散、覆盖面广、通信距离远,需集中管理,因此通讯技术在其中就显得非常重要,通信系统要长期经受恶劣环境和较强的电磁干扰或噪音干扰的考验,并保持通信的畅通。

     首选应该是利用现有的wifi+移动4G网络,无线方式的优点是:成本低廉、建设工程周期短、适应性强、扩展性好、维护方便并且扩展容易。通过wifi+4G传输进入到后台管理系统,连接到服务端的充电桩管理平台,可以为新能源交通行业提供实时的数据采集、传输、发布、远程管理与控制、实现远程无线数据传输的完美解决方案。

  • 近年来,电池技术的进步以及政府法规的出台在全球范围内推动了新型电动汽车数量的不断增长。但是,与星罗棋布的加油站相比,电动车充电站数量少、充电时间长是迫切需要解决的问题。 基于TI 的SimpleLink™ Wi-Fi无线微控制器(MCU)CC3100技术的参考设计,为家用和公共充电站提供独特的远程监视和充电控制功能。它能为电动车充电提供如下解决方案:

    1、远程监控充电站,搜索并提示可用充电站,有计划地利用高速公路休息站、商场或餐厅时充电。

    2、利用家庭微网系统,在非高峰时间智能充电,或者在高峰时向电网提供电能,有效地节约用电成本。

  •    近年来,无线充电技术的应用越来越广泛,对于新能源汽车,提供无线充电桩的话是不是更方便,更快捷。

    不知道TI无线充电方案效率做到多大了,还有传输距离问题。

        2016年3月30日,在广州国际新能源汽车充电桩博览会上,中惠创智无线供电技术有限公司(以下称中惠创智)演示的无线充电装置是基于磁耦合谐振技术研发的6.6kW级无线充电桩,传输距离达到20CM(±5),平均传输效率达到90%以上,与有线充电桩基本持平,适用于中小型电动汽车无线充电。借此北汽EV200被全球新能源汽车大会(GNEV)评选为2015年“中国年度绿色汽车”的称号。

        不知道此方案的详细设计是如何实现的?真的有这么高的效率与距离吗?

  • 目前,新能源汽车的发展呈现爆炸式增长,市场上在售的新能源汽车品牌和车型不断增多,现有的充电设施规模远远无法满足未来电动汽车的发展需求。随着新能源汽车的规模不断扩大,以充电桩建设为重心的电动车后服务市场,势必会使充电桩领域吸引投资。充电站按照功能可以划分为四个子模块:配电系统、充电系统、电池调度系统、充电站监控系统。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部分组成。充电桩不仅是电力能源变现的渠道,更是能源大数据的获取端口。充电桩市场的潜在价值巨大,在未来智慧城市、智能小区建设中 将发挥重要的数据采集与分析、资源优化配置等作用,在涵盖了智能电网入口,车联网入口以及汽车后市场入口后,充电桩业务实际上就是“桩联网”商业模式的不断延伸和扩展,具备广阔的发展前景与商业模式创新空间。

  •  日本和美国都是电动车大国,目前,在日本这个小小的岛国内,全国已经拥有包括家用充电桩、公用充电桩,在数量上已经超过了传统加油站!

     在2006年,比亚迪在深圳总部建成深圳首个电动汽车充电站。

     随着电池技术的进步,还有在半导体方面的突破,充电桩有了更多的充电方式,用户可以根据实际环境、个人需要来进行充电。而随着网络的进一步普及,市民还能通过手机下载App来寻找附近空闲的充电桩,监控充电状态,用户使用起来会更为灵活和方便。

     电动汽车作为一种发展前景广阔的绿色交通工具,今后的普及速度会异常迅猛,未来的市场前景也是异常巨大的。

  • 发展电动汽车是国家战略,纯电动汽车能量的补给现在主要来自充电桩,当然也有人提出例如更换电池等策略,但现在来看都还是停留在设想的阶段。目前市面上的充电桩也是琳琅满目,五花八门。目前市面上新能源车的充电方式分成直流电和交流电两种,现在除了特斯拉外,国内直流快充的新能源车充电接口标准还算统一。但在交流慢充的接口标准上,各个厂家之间的差异就比较明显了。并且电压等级也是各有不同。我们就遇到了购买的电动汽车与直流充电桩电压等级不匹配的问题,没办法只好放在交流充电桩上充电了。并且,将充电桩推广应用也有许多问题需要克服,因为电动汽车的充电不像加油,几分钟就能完事,所以公共充电桩的利用需要有效的管理。博文中的wifi客户端的方法很好,利用互联网,将充电桩链接到网络,正是互联网+时代的潮流,或者说是物联网的潮流。

  • 我国高度重视电动汽车技术的发展。“十五”期间,启动了863计划电动汽车重大专项,确立了“三纵三横”(三纵:混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车;三横:电池、电机和电控)的研发布局。“十一五”期间,组织实施了863计划节能与新能源汽车重大项目,聚焦动力系统技术平台和关键零部件研发。充电技术作为电动汽车系统的关键技术之一,对于电动汽车的推广具有重要意义。

    电动汽车充电桩包括直流与交流。1类交流充电站采用慢速充电,使用低电池充电电流,避免损坏电池;慢速充电也有利于匹配当地电网连接的能量容量。2类交流充电站,通常设在公共充电站,可供需要更高电流连接的商业建筑使用。功率处理能力和电池拓扑结构的技术创新促成第3类直流充电站的问世。 第3类充电站自含高电压AC / DC电源,可不使用车辆的车载充电器(AC / DC),以提供极高的功率充电量。

    不同场景需要的的充电方式不同:

    1、晚上、夜里在家时采用第一类充电方式,采用无线控制,使用手机进行选择充电方式、方便快捷。

    2、在白天赶路的阶段,需要赶行程可以采用第三类充电方式,使用无线控制,wifi控制,快速。远程进行管理。

    3、这个直流充电对电网的影响比较小。

    4、功率输出高达30A(通过使用更大的继电器扩展),目前我所知道的电动汽车充电电流最大10A,这个对其有一定的余量。

    5、锁存继电器检测、高精度电能计量、这些功能避免EMC,高压的影响,精确计算电能,通过远程监控,随时知道通电情况。