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隨著國(guó)家大力發(fā)展新能源汽車，新能源汽車也迎來(lái)了爆發(fā)式增長(zhǎng)，過(guò)去2018年，新能源汽車銷量達(dá)到了125.6萬(wàn)輛。中國(guó)新能源汽車銷量連年屢創(chuàng)新高；與此同時(shí)，充電基礎(chǔ)設(shè)施跟不上，充電難問(wèn)題也在時(shí)刻困擾著廣大車主。那么，充電站建設(shè)需要具備哪些基礎(chǔ)條件，有哪些充電方法，都有什么運(yùn)營(yíng)模式呢？下面我們通過(guò)此文來(lái)了解一下!

一、充電站的功能和布局

| 充電站的功能

充電站主要是指快速高效、經(jīng)濟(jì)安全地為各種電動(dòng)車輛提供運(yùn)行中所需電能的服務(wù)性基礎(chǔ)設(shè)施。為提高車輛的使用率和使用方便性，除采用動(dòng)力電池車載充電以外，還可采取電動(dòng)汽車動(dòng)力電池系統(tǒng)與備用電池系統(tǒng)更換的方案使電動(dòng)汽車獲得行駛必需的電能。

具有電池更換功能的充電站應(yīng)包括備用電池更換、電池存儲(chǔ)的設(shè)施及場(chǎng)所。充電站的基本功能應(yīng)包括配電、充電、監(jiān)控、計(jì)量和通信，擴(kuò)展功能為計(jì)費(fèi)。

| 充電站的布局

充電站的主要功能決定其總體布局。一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)功能完備的充電站由配電區(qū)、監(jiān)控區(qū)、充電區(qū)、更換電池區(qū)和電池維護(hù)區(qū)等五個(gè)基本部分組成，如圖所示。

二、充電站標(biāo)準(zhǔn)與法規(guī)

GB/T29781-2013《電動(dòng)汽車充電站通用要求》規(guī)定了電動(dòng)汽車充電站的選址原則、供電系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、電能計(jì)量、行車道、停車位、安全、要求、標(biāo)志和標(biāo)識(shí)。

| 環(huán)境要求

1、充電站的總體規(guī)劃應(yīng)與當(dāng)?shù)貐^(qū)域總體規(guī)劃和城鄉(xiāng)規(guī)劃相協(xié)調(diào)，并應(yīng)符合環(huán)境保護(hù)和防火安全的要求；

2、充電站的規(guī)劃宜充分利用就近的供電、交通、消防、給排水及防洪等公用設(shè)施，并對(duì)站區(qū)、電源進(jìn)出線走廊、給排水及防洪設(shè)施、進(jìn)出站道路進(jìn)行合理布局、統(tǒng)籌安排；

3、城區(qū)內(nèi)的充電站，宜靠近城市道路，不宜選在城市干道的交叉路口和交通繁忙路段附近；

4、充電站與黨政機(jī)關(guān)辦公樓、中小學(xué)校、幼兒園、醫(yī)院、大型圖書(shū)館、文物古跡、博物館、大型體育館、影劇院等重要或人員密集的公共建筑應(yīng)具有合理的安全距離；

5、充電站不應(yīng)靠近有潛在危險(xiǎn)的地方，當(dāng)與有爆炸或火災(zāi)危險(xiǎn)的建筑毗連時(shí)，應(yīng)符合GB50058的有關(guān)規(guī)定；

6、充電站不宜設(shè)在有腐蝕性氣體的場(chǎng)所，當(dāng)無(wú)法遠(yuǎn)離時(shí)，不應(yīng)設(shè)在污染源盛行風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)；

7、充電站不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動(dòng)或高溫的場(chǎng)所；

8、充電站不應(yīng)設(shè)在地勢(shì)低洼和可能積水的場(chǎng)所；

9、充電區(qū)域應(yīng)具備一定的通風(fēng)條件；

10、某些可能發(fā)生嚴(yán)重潮濕天氣的區(qū)域，應(yīng)具有對(duì)空氣濕度監(jiān)測(cè)和處理的設(shè)備和手段。

| 供電系統(tǒng)技術(shù)要求

1、根據(jù)充電站的規(guī)模、容量和重要性，可選擇采用不同的供電方式:配電容量大于等于500kVA的充電站，宜采用雙路10kv電源供電方式。配電容量大于等于100kVA、小于500kVA的充電站，宜采用雙路電源供電方式，根據(jù)具體情況可采用10kv或0.4kV。配電容量小于100kVA的充電站，宜采用0.4kV供電方式；

2、供電系統(tǒng)的容量應(yīng)滿足充電站內(nèi)充電、照明、監(jiān)控、辦公等用電的要求，并留有一定容量；

3、充電站供電系統(tǒng)應(yīng)符合GB50052的要求；變壓器室、配電室應(yīng)符合GB50053的要求，低壓配電部分應(yīng)符合GB50054的要求；

4、用于充電站的配電變壓器宜采用Dynll聯(lián)結(jié)方式；

5、充電站在公用電網(wǎng)接入點(diǎn)的電能質(zhì)量應(yīng)符合以下規(guī)定:功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到0.9以上。諧波電壓限值不應(yīng)超過(guò)GB/T14549-1993中第4章規(guī)定的允許值。諧波電流允許值不應(yīng)超過(guò)GB/T14549-1993中5.1、5.2的規(guī)定。

| 充電系統(tǒng)安裝布置要求

1、充電設(shè)備的布置應(yīng)便于充電車輛停放和充電人員操作；

2、在多車同時(shí)充電時(shí)，各充電機(jī)及車輛應(yīng)不影響其他充電機(jī)、車輛的充電；

3、充電設(shè)備安裝在室外時(shí)，應(yīng)安裝防雨、雪的頂棚；

4、充電設(shè)備安裝在室內(nèi)時(shí)，為防止溫度過(guò)高，應(yīng)安裝通風(fēng)設(shè)施；

5、充電設(shè)備應(yīng)安裝在距地面一定高度的地方，滿足防雨、防積水要求；

6、充電設(shè)備的布置應(yīng)盡量縮短充電電纜長(zhǎng)度，以節(jié)約材料和能耗。

三、充電控制模式

充電模式有恒流充電、恒壓充電和恒流-恒壓充電法。

| 恒流充電法

恒流充電是指電池在充電時(shí)，采用恒流的方式進(jìn)行充電，該電流的大小可以通過(guò)充電裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)。這種充電方法的主要特點(diǎn)是有較大的適應(yīng)性，可以任意選擇和調(diào)節(jié)充電電流，因此可以對(duì)各種不同情況及狀態(tài)的電池充電。該充電方法的主要缺點(diǎn)是開(kāi)始階段的充電電流相對(duì)較小，在充電后期充電電流又相對(duì)過(guò)大，所以整個(gè)充電過(guò)程時(shí)間長(zhǎng)、能耗大、還需要專人管理。

| 恒流充電特性

| 恒壓充電法

恒壓充電是指電池在充電時(shí)，采用恒壓的方式進(jìn)行充電，其主要的特點(diǎn)是：充電初期電流相當(dāng)大，隨著充電的延續(xù)，充電電流逐漸減小，在充電終期只有很小的電流通過(guò)，這種充電方法與恒流充電相比，充電時(shí)間短，一般在數(shù)小時(shí)后電池就能獲得本身容量的90%以上，且充電過(guò)程不需要專人管理。但在實(shí)際的應(yīng)用中，充電時(shí)間還是過(guò)長(zhǎng)，需要更好更快的充電方法。

| 恒壓充電特性

| 恒流-恒壓充電法

目前用的比較多的是恒流-恒壓充電，開(kāi)始階段采用恒流充電，直至電池的端電壓達(dá)到恒壓充電電壓，然后再改為恒壓充電到電池充滿為止，充滿時(shí)則需要檢測(cè)充電電流是否減少到充電終止電流。

| 兩段式

先恒壓再恒流

| 三段式

恒壓---恒流---浮充

| 智能充電

智能充電時(shí)目前比較先進(jìn)的充電方法，其原理是在整個(gè)充電過(guò)程中動(dòng)態(tài)跟蹤蓄電池可按受的充電電流。即充電機(jī)根據(jù)電池的充電狀態(tài)確定充電參數(shù)，使充電電流始終保持在電池可接受的充電電流曲線附近，從而保護(hù)電池。智能充電要求鋰離子電池配備BMS，并且要求充電機(jī)與BMS緊密配合。BMS是對(duì)電池的性能和狀態(tài)了解最為全面的設(shè)備，所以將BMS和充電機(jī)之間建立聯(lián)系，就能使充電機(jī)實(shí)時(shí)地了解電池的信息，從而有效地解決部分電池的過(guò)充問(wèn)題。

| 智能充電的充電曲線

四、充電站運(yùn)營(yíng)模式

| 充電站建設(shè)

由于電動(dòng)汽車可以采用整車充電和更換電池的方式來(lái)進(jìn)行電能補(bǔ)充，故充電站的建設(shè)形式較加油站有很大的靈活性。按建設(shè)和結(jié)構(gòu)形式來(lái)劃分，充電站可分為：一體式充換電站、子母式電池更換站、停車式整車充電站。

| 一體式充換電站

一體式充換電站根據(jù)作業(yè)車間布局的相對(duì)位置可分為：地面一體式充換電站、地下一體式充換電站以及立體式充換電站等。該類充換電站以采用電池更換設(shè)備提供電池更換服務(wù)為主，也可提供少量整車應(yīng)急充電服務(wù)。更換下的動(dòng)力電池在站內(nèi)實(shí)現(xiàn)電能補(bǔ)充。具有電動(dòng)車輛能量補(bǔ)給速度快（一般在5min即可完成電池更換服務(wù)），服務(wù)能力強(qiáng)，自動(dòng)化和專業(yè)化程度高，對(duì)電池性能要求較低，有利于增加電池壽命等優(yōu)點(diǎn)，但也存在建站靈活性較低，備用電池和充電設(shè)備造成建設(shè)成本高，成本回收周期長(zhǎng)，配電容量較大等缺點(diǎn)。