2020充电桩资料简介以及工作原理(整理版本)

2020充电桩资料简介以及工作原理(整理版本)
2020充电桩资料简介以及工作原理(整理版本)

一充电桩简介 (3)

1 充电桩 (3)

2 功能 (3)

3 种类 (3)

4 技术要求 (3)

交流式 (4)

直流式 (5)

一体式 (6)

5 通用性 (6)

二建设要求 (7)

1 概述 (7)

2 充电桩安装说明 (7)

3 充电桩布局 (8)

4 充电桩验收流程 (8)

三中国知名充电桩生产企业介绍 (10)

四存在问题和风险分析 (10)

存在问题 (10)

风险分析 (12)

五充电桩行业优势和风险 (12)

1、充电桩行业投资机会分析 (13)

2、充电桩行业投资风险分析 (14)

政策和体制风险 (14)

宏观经济波动风险 (14)

技术风险 (15)

原材料价格波动风险 (15)

市场竞争风险 (15)

资金不足风险 (15)

经营和管理风险 (16)

一充电桩简介

1 充电桩

充电桩其功能类似于加油站里面的加油机,可以固定在地面或墙壁,安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内,可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩的输入端与交流电网直接连接,输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。充电桩一般提供常规充电和快速充电两种充电方式,人们可以使用特定的充电卡在充电桩提供的人机交互操作界面上刷卡使用,进行相应的充电方式、充电时间、费用数据打印等操作,充电桩显示屏能显示充电量、费用、充电时间等数据。

2 功能

充电桩(栓)能实现计时、计电度、计金额充电,可以作为市民购电终端。同时为提高公共充电桩(栓)的效率和实用性,今后将陆续增加一桩(栓)多充和为电动自行车充电的功能。

3 种类

按安装方式分:

可分为落地式充电桩、挂壁式充电桩。落地式充电桩适合安装在不靠近墙体的停车位。挂壁式充电桩适合安装在靠近墙体的停车位。

按安装地点分:

按照安装地点,可分为公共充电桩和专用充电桩。公共充电桩是建设在公共停车场(库)结合停车泊位,为社会车辆提供公共充电服务的充电桩。专用充电桩是建设单位(企业)自有停车场(库),为单位(企业)内部人员使用的充电桩。自用充电桩是建设在个人自有车位(库),为私人用户提供充电的充电桩。充电桩一般结合停车场(库)的停车位建设。安装在户外的充电桩防护等级不应低于IP54。安装在户内的充电桩防护等级不应低于IP32。

按充电接口数分:

可分为一桩一充和一桩多充。

按充电方式分:

充电桩(栓)可分为直流充电桩(栓),交流充电桩(栓)和交直流一体充电桩(栓)。

4 技术要求

交流式

交流充电桩(栓)技术要求

1、环境条件要求

①工作环境温度:-20℃~+50℃;

②相对湿度:5%~95%;

③海拔高度:≤1000m;

④安装地点:户外;

⑤抗震能力:地面水平加速度 0.3g;

地面垂直加速度 0.15g;

设备应能承受同时作用持续三个正弦波,并且安全系数应大于1.67;

2、结构要求

①交流充电桩(栓)壳体应坚固;

②结构上须防止手轻易触及露电部分;

③交流充电桩(栓)应选用厚度1.0以上钢组合结构,表面采用浸塑处理,并充分考虑散热的要求。充电桩(栓)应有良好的防电磁干扰的屏蔽功能;

④充电桩(栓)应有足够的支撑强度,应提供必要设施,以保证能够正确起吊、运输、存放和安装设备,且应提供地脚螺栓孔;

⑤桩(栓)体底部应固定安装在高于地面不小于200mm的基座上。基座面积不应大于500mm×500mm;

⑥桩(栓)体外壳应采用抗冲击力强、防盗性能好、抗老化的材质;

⑦非绝缘材料外壳应可靠接地;

3、电源要求

①输入电压:单相220V;

②输出功率:单相220V/5KW;

③频率:50Hz±2Hz;

④允许电压波动范围为:单相220V±15%;

4、电气要求

①插头与插座正确连接确认成功后,带负载可分合电路方可闭合,实现对插座的供电;

②漏电保护装置应安装在供电电缆进线侧;

③低压配电设备及线路的保护应满足《低压配电设计规范》(GB/50053)中的相关规定;

④对IT系统配电线路,当第一次接地故障时,应由绝缘监察装置发出音响或灯光信号,当发生第二次异相接地故障时应由过电流保护电器或漏电电流动作保护器切断故障电路;

⑤照明配电系统中,照明和插座回路不宜由同一回路供电。插座回路的电源侧应设置剩余电流动作保护装置,其额定动作电流为30mA;

6、安全防护功能

①交流充电桩(栓)应具备急停开关,可通过手动或远方通信的方式紧急停止充电;

②交流充电桩(栓)应具备输出侧的漏电保护功能;

③交流充电桩(栓)应具备输出侧过流和短路保护功能;

④交流充电桩(栓)应具有阻燃功能;

7、IP防护等级

交流充电桩(栓)应遵守IP54(在室外),并配置必要的防雨、防晒装置;

8、三防(防潮湿,防霉变,防盐雾)保护

充电机内印刷线路板、接插件等电路应进行防潮湿、防霉变、防盐雾处理,其中防盐雾腐蚀能力满足 GB/T 4797.6-1995《电工电子产品自然环境条件尘、沙、盐雾》中表9的要求,使充电机能在室外潮湿、含盐雾的环境下正常运行;

9、防锈(防氧化)保护

充电桩(栓)铁质外壳和暴露在外的铁质支架、零件应采取双层防锈措施,非铁质的金属外壳也应具有防氧化保护膜或进行防氧化处理;

10、防风保护

安装在平台上的充电机以及暴露在外的部件应能承受 GB/T 4797.5-9《电工电子产品自然环境条件降水和风》中表 9 规定的不同地区、不同高度处相对风速的侵袭;

11、防盗保护

电桩(栓)外壳门应装防盗锁,固定交流充电桩(栓)的螺栓必须在打开外壳门后方能安装或拆卸;

12、温升要求

交流充电桩(栓)在额定负载长期连续运行,内部各发热元器件及各部位温升应不超过Q/GDW 397\2009中表2规定;

13、平均故障间隔时间(MTBF)

MTBF应不小于8760h;

14、安装垂直倾斜度不超过5%;

15、设备安装地点不得有爆炸危险介质,周围介质不含有腐蚀金属和破坏绝缘的有害气体及导电介质

直流式

a) 充电桩(栓)电源输入电压:三相四线380VAC±15%,频率50Hz±5%;

b) 充电桩(栓)应满足充电对象

c) 充电桩(栓)输出为直流电,输出电压满足充电对象的电池制式要求;

d) 最大输出电流满足充电对象的电池制式1C的充电要求,并向下兼容;

e) 充电方式分为常规和快速2种方式,常规为5小时充电方式,快速为1小时充电方式(针对不同电池类型选择);

f) 实现智能IC管理;

g) 每个充电桩(栓)自带操作器,以供用户进行充电方式选择和操作指导,并显示电动车电池状态和用户IC卡资费信息,实现无人管理;

h) 充电桩(栓)接口应符合GB/TXXXXXXXX电动汽车传导式充电接口(暂行)中直流充电接口的相关规定;

i) 充电桩(栓)通讯接口采用CAN通讯接口,通信协议按照GB/TXXXXXXXX电动汽车电池管理系统与非车载充电机之间的通信协议(暂行)的规定执行(充电对象为锂电池电动车);

j) 充电桩(栓)对充电过程中的非正常状态应具备相应的报警和保护功能;

k) 充电桩(栓)对电池的状态要监控,根据电池的温度,电压对充电曲线,充电电流,充电压自动调整;

l) 充电桩(栓)采用强制风冷;

m) 充电桩(栓)防护等级符合《GB 4208-1993 外壳防护等级(IP代码)》IP54要求;一体式

概述

快速充电桩(栓)设备采用交直流一体的结构。既可实现直流充电,也可以交流充电。白天充电业务多的时候,使用直流方式进行快速充电,当夜间充电站用户少时可用交流充电进行慢充操作。

外形特点

1、人体工学设计,充分考虑中国人特点,安装后整机高度、屏幕高度、键盘高度、充电接头安放槽高度,适宜操作;

2、上出线口的形式,节省操作者一半的体力;

3、考虑人的使用习惯和耐用性,采用触摸和键盘互为备份的操控,触摸屏和键盘采用防雨、防尘的设计;

4、具备紧急停机的急停开关;具备充电接头安放槽,安放槽可防水;5米长的软电缆。

功能特点

1、提供人机交互操作;提供直流、交流充电接口;

2、具备语音提示功能;具备刷卡功能;

3、具备打印凭条的功能;

4、和BMS实时通信,获取动力电池类型、单体电压、剩余容量、温度、告警等信息;

5、向充电机发生控制指令、开关信号,控制充电机启动与停止,获取充电机状态信息;

6、具备充电接口的连接状态判断、联锁、控制导引等完善的安全保护控制逻辑;

7、具备CAN2.0B、RS485通讯接口,可以和集中监控通信,上送充电状态信息;

8、具备漏电、短路、过压、欠压、过流等保护功能,确保充电桩(栓)安全可靠运行;防护等级IP54。

5 通用性

电动汽车上路除了担心没电找不到充电桩的尴尬之外,还面临着汽车型号与充电桩不匹配的问题。今后,“各自为政”的充电桩将陆续升级换代,接口相互兼容。

昨天,国家质检总局、国家标准委发布了新修订的有关电动汽车充电接口和通信协议的5项国家标准。新标准将于明年1月1日起实施。根据标准,有望在充电桩兼容方面取得突破。

据介绍,此次5项标准修订全面提升了充电的安全性和兼容性。在安全性方面,明确禁止不安全的充电模式应用,能够有效避免发生人员触电、设备燃烧等事故,保证充电时对电

动汽车以及使用者的安全。兼容性方面,用户仅需更新通信协议版本,即可实现新供电设备和电动汽车能够保障基本的充电功能。

国家标准委相关负责人表示,新标准确保了电动汽车与充电设施的互联互通,避免了市场的无序发展和充电“孤岛”,有利于降低因不兼容而造成的社会资源浪费。下一步,质检总局和国家标准委将会同有关行业部门推动充电设施产品认证与准入管理制度使用新标准,促进充电设施和电动汽车生产企业按新标准组织生产,已建、在建充电设施要按新标准进行更新升级换代。据统计,目前全国建成充换电站3600座,公共充电桩4.9万个,较去年底增加1.8万个。

二建设要求

1概述

作为电网配用电侧的电动汽车充电桩(栓),其结构的特殊性决定了自动化通信系统的特点是被测点多且分散、覆盖面广、通信距离短。并且随着城市的发展,网络拓扑要求具有灵活性和扩展性的结构,因此,电动汽车充电桩(栓)通信方式的选择应考虑如下问题:(1)通信的可靠性——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。

(2)建设费用——在满足可靠性的前提下,综合考虑建设费用及长期使用和维护的费用。(3)双向通信——不仅能实现信息量的上传,还要实现控制量的下达。

(4)多业务的数据传输速率——随着以后终端业务量的不断增长,主站到子站、子站到终端之间通信对实现多业务的数据传输速率要求越来越高。

(5)通信的灵活性和可扩展性——由于充电桩(栓)具有控制点面多、面广和分散的特点,要求采用标准的通信协议,随着“ALL IP”网络技术趋势的发展以及电力运营业务的不断增长,需要考虑基于IP的业务承载,同时要求便于安装施工、调试、运行、维护。

2 充电桩安装说明

户外落地式充电桩建议安装在距离地面20CM的混凝土基座上,混凝土基座上预埋地脚笼。充电桩安装地脚图如下所示

3 充电桩布局

主要有靠墙安装,靠柱安装和落地安装三种方式4 充电桩验收流程

三中国知名充电桩生产企业介绍

1 中国普天:最早建设新能源基础网络的央企之一

普天新能源以“快速反应、技术领先”为核心竞争力,坚持模式创新,率先提出“整车租赁、智能管理、便捷消费”十二字商业模式,目前,已在深圳、北京、上海、合肥、广州、江苏等地相继发展新能源汽车运营服务产业,子啊全国建设运营充电站80座,5000个分布式公共和私家车充电点,服务于公交车、出租车、公务车等多种类型车辆8000余辆。但从布局前瞻性及技术实力上看,普天绝对在当前国内充电桩中数一数二。

2 奥特迅:充电直流派的引领者

深圳奥特迅电力设备股份有限公司,作为大功率直流设备整体方案解决商,是直流操作电源细分行业的龙头企业,是国内最早开始研发、制造电动汽车充电设施,同行业配套能力最强的上市公司之一,拥有的电动汽车充电设施规格相当全。公司最新研发的矩阵式柔性充电堆为国内首创,2015年5月通过中国电力企业联合会新产品鉴定,取得发明专利。该充电堆可以有效解决目前充电桩建设存在的兼容性差、充电效率低、适应性差以及投资风险高等问题。奥特迅属于跟着ABB混起来的科技劲旅,堪称爱迪生直流技术的衣钵传人,直流充电派龙头企业。

3 许继电气:充电桩里的御林军

许继集团是国家电网公司直属产业单位,是中国电力装备行业的大型骨干和龙头企业,在国内首次提出了集“充、换、储、放”一体的电动气候侧充换电站技术方案和运营方案,并研制出世界上首台电动汽车换电机器人,成功应用于山东青岛薛家岛电动汽车智能充换储放一体化师范电站工程。

4 ABB:全球500强,电力和自动化技术领域的泰山北斗

如果有人看到一个ABB的充电桩发生充电故障,第一时间考虑的不适这丫的啥充电桩,而是想到不是自己车的电池坏了吧。这就是ABB,有点贵,但绝对值得信赖。

5 万马:充电效能高,少不了好电缆

成立于2010年的浙江万马新能源有限公司,是国内较早专业从事电动汽车充电设备研发,制造,充电站整体解决方案,充电设施建设运营服务的战略新兴企业。

四存在问题和风险分析

存在问题

1 建设问题

充电桩不是想建就能建的,首先,你得有车位,如果是建充电站的话就得更大的场地,这跟加油不一样,加油不排队的话三五分钟,充电动辄一小时以上,所以通常来说充电和停车是绑在一起的。有了场地,你就可以找当地的供电局或供电公司申请了,现在装充电桩供电局都很配合,是国家有要求,要电网公司配合国家战略新兴产业发展。

通常来说建桩过程的难点不在接电这一块,关键在场地业主或管理方,如果场地产权归你或者你跟场地业主及管理方达成了合作协议,那么后续事情都好办了,买个充电桩哪里买不到?这种事情如果你是个人用户在小区建桩,那就要看物业的意思。如果是建公共充电桩,难点就在收回成本和盈利了。现在市面上有了专门的新能源汽车服务企业,找他们安装,他们会给你报价。当然,也不是什么小公司都行,充电桩以及安装的质量也是很重要的,目前国家还没有严格地行业管控。

2 供电问题

我国现在供电的主要是国家电网和南方电网,南方电网只管云贵桂粤琼五省,其他地方都是国家电网的势力范围,几乎所有的电都由这两家电网统购统销,价格也是管制的。另有一些地方开展了售电业务改革试点,不过影响还较小。此外极少数个人或单位有安装太阳能等分布式发电设备,用于自身电力供给,若有盈余还可以反馈给电网公司卖钱,这种电力也可用于充电桩供电,特斯拉也有个别充电站拥有太阳能发电设备用于供电。

3 如果一个公司开发了新能源汽车,需要自己找提供清洁能源的机构吗?还是说只有国家电网这一个选择?

不用找清洁能源机构,找了也没用,现在售电改革和分布式能源都没铺开,你要买电基本只能找电网公司,或者自发自用。找国家电网或南方电网。

4 新能源汽车必须用清洁能源吗?如果只是单纯充电,那如果充的是燃煤发的电那还算什么新能源汽车呢?

新能源汽车跟清洁能源是两个概念,新能源汽车的“新”是相对于传统燃油车而言的,清洁能源则是相对于火电这些传统发电而言的。能源分为生产端和消费端,新能源汽车属于消费端,清洁能源属于生产端。你说的混淆了生产端和消费端,但仍是很有意义的讨论,就是当今常说的“能源消费全周期的排放量”,这对于每个国家都会不一样,比如我天朝以煤电为主,米帝以煤电天然气发电为主,法国以核电为主,那么都是用电动汽车的话排放量是不一样的,只有当能源生产端和消费端都实现清洁的时候,才是全周期的零排放。能源是一个大命题,历史上的三次科技革命都伴随着能源革命,蒸汽机、内燃机、电动机都是属于能源消费端的变革,核电、太阳能发电是属于能源生产端的变革,能源革命是科技革命的核心内容,今天我们就处在新一轮能源革命的进程之中。讲到这,多说几句,能源是人类社会永恒的命题,必将伴随人类始终,粮食问题本质上也是能源问题,在前工业化时代人类社会的活动主要靠人力、畜力,就必须要靠粮食,所以生存问题和能源问题大致是一体的;工业化进程后,非人力的能源越来越重要,当今人类社会的运转已须臾离不开各类能源,所以这绝不只是经济问题、环保问题那么简单,亦属于社会稳定、国家安全、国际格局的范畴,试想一下,如果以后大部分汽车都用电能或氢能,俄国、中东产油国这些依赖化石能源的国家该如何自处?

5 不同种类的新能源汽车都是只要充电吗?还是说混合动力车HEV既要充电又要加油?

前文也提到新能源汽车是相对于燃油车而言的,所以新能源汽车也有很多种类,氢能、电能的都有。目前的新能源汽车分为一下几种:纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车、其他新能源汽车(使用超级电容器、飞轮等高效储能器的汽车)等。混合动力车也分不同种类,有的可以充电,有的不能充电,不充电的其能量来源于燃油机的动能,能充电的叫插电式混合动力车(PHEV),既可以充电也可以加油,可

以靠油电双模驱动,也可只靠一种动力系统行使,当然,现阶段纯电动行驶里程低于燃油行驶里程,还有一种是增程式电动车,也是油电或气电混动,但发动机不作为直接动力,而是通过发电来驱动电机行驶。

A、只有纯电动汽车才需要充电来维持电力驱动系统实现车辆的正常行驶,比如腾势、特斯拉。

B、对于插电式混合动力则是通过充电来实现低油耗,不充电也是可以通过传统汽油发动机来驱动。如比亚迪秦、比亚迪唐、荣威e550。

C、对于双擎混合动力汽车来说是没有独立充电接口的,比如雷克萨斯ES300h、CT200h 等车型,电力来源主要靠发动机往蓄电池充电而不是外接的充电桩,只要加油就好了。

风险分析

1、充电桩都应配置了漏电保护、过流保护和防雷等电气防护设备,并且充电柱体安装了防盗锁,为用户提供基本的安全保障。

2、在使用过程中,充电桩难免会有意外情况发生,需要启动急停开关。所以合格的充电桩必须配备启动急停开关。

3、根据充电桩AC 220V32A的输出要求,充电桩的主回路电线应采用截面6mm2的铜芯电线。如果铜线截面积达不到要求,在32A的交流输出情况下会使电线发热、加速老化,带来安全隐患。

4、在实际使用中,并不是每台充电桩都安装在地下车库,在室外的充电桩难免遭受风吹雨淋,带来漏电安全隐患。所以,合格的充电桩必须满足防水要求。国标对充电桩防水性能有明确要求,在户外应达到IP54防护等级。

5、充电桩作为公众使用的电气设备,应具备相应的标识信息,包括设备铭牌和安全警示标识。国标有设备铭牌的强制要求,对安全警示标识没有强制要求,没有的为不合格产品。

6、充电桩、充电线缆属于易盗品,应采取了防范措施,有4种安全措施可供选择:

(1)是通过充电桩端进行锁止,必须刷卡获取权限后方可解锁拔出;

(2)是通过车辆端充电接口对线缆进行锁止,只有用车辆钥匙解锁后方可拔出;

(3)是充电桩自带充电线缆,两者形成一体,无法从充电桩上取走充电线缆;

(4)是通过充电接口自带电磁门将充电插头锁住,无权限状态下无法取出充电插头。

7、在充电过程中带电插拔充电插头会有触电隐患,国标对控制引导提出规范,同时确保充电桩未充电时充电插座不会带电。

8、在充电桩与车辆连接通电状态下,应保证向四个方向倾倒充电桩,所有充电桩都不能断电。充电桩应具备倾倒停机断电功能,避免出现意外碰撞事故对人员造成二次触电伤害。

五充电桩行业优势和风险

随着新能源汽车的不断发展,特别是2015年以来产量的加速增长,越来越多的资本进入充电桩行业,为了减少充电桩行业投资的风险,提高充电桩行业投资的成功率和投资效率,

我们有必要对中国充电桩行业的投资机会和投资风险进行详细分析和阐述。

1、充电桩行业投资机会分析

随着我国新能源汽车的不断发展,充电桩行业孕育着巨大的投资机会,具体如以下几方面:

(1)我国新能源汽车产业发展初具规模,产业环境不断优化,给充电桩产业带来了巨大的机会。2015年,中国政府出台各项鼓励措施,初步形成了发展新能源汽车的良好环境。

(2)我国新能源汽车产业链条基本建立

目前我国新能源汽车产业已涵盖了整车生产、三大电(电池、电机、电控)三小电(电动空调、电动助力转向、电动助力制动)以及电池关键材料等领域,基本形成了完备的新能源汽车产业链。关键零部件方面,锂离子电池产业链较为完整,拥有一批在国内有较强竞争力的动力电池和电池正负极、隔膜、电解液等关键材料生产企业,新能源汽车电机研发与产业化方面居国内前列。

(3)我国新能源汽车推广应用初见成效

在我国各个大中城市,以及珠三角九市以及汕头、湛江、韶关、梅州、潮州、茂名等市先后开展了新能源汽车推广应用示范工作;广州、深圳成为国家节能与新能源汽车示范推广试点城市,新能源汽车的规模化应用成为广州亚运会、深圳大运会期间的一大亮点。新能源汽车示范应用领域不断拓展,从公交车延伸到了出租车、公务车。

(4)政策的大力扶持

从2001年的国家“863”计划电动汽车重大专项的启动,到2009年元月国内“十城千辆”试点示范工程实施,再到2012年4月通过的《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》,政府正在积极推进新能源汽车产业的发展。据《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》内容,2020年中国新能源汽车销量规模要达到全球第一,新能源汽车以纯电动为主要技术路线。未来10年政府财政将投入1000亿元,打造新能源汽车的产业链。广东省发布《广东省新能源汽车产业发展规划(2013-2020年)》,将在新能源汽车规划确定的66个重大项目中投资573亿元,用于新能源汽车整车生产、关键零部件发展、基础设施支撑平台建设、示范应用项目推进等,对新能源汽车产业的发展提供大力的支持。积极的财政政策对车企以及消费者都具有强烈的引导和促进作用,扩大新能源汽车的生产、销售,有利于新能源汽车产业的快速发展。

在中共中央、国务院日前印发的《党政机关厉行节约反对浪费条例》中明确提出“取消一般公务用车”,对既有公车“采取公开招标、拍卖等方式公开处置”;对于公务用车的采购,规定“实行政府集中采购,应当选用国产汽车,优先选用新能源汽车”;以及采购使用新能源的环卫车、公交车、出租车等。政府采购对车企转型生产新能源汽车进行扶持,有利于树立车企和消费者的信心,增强车企的生命力,对于市场有一定的导向作用。

(5)市场需求的提高

随着中国经济的高速发展以及新能源汽车市场的带动,市场对新能源产品的需求也呈现多元化的趋势,与新能源汽车相关的原材料产品、中间产品、终端产品的需求量均大大增加。消费市场的需求拉动产业的发展,为新能源汽车产业提供了不少的机遇。

(6)租赁模式受热捧

政府通过补贴,促进租车公司购入电动汽车,实行租赁模式,消费者只需要支付小额的租金,即可得到电动汽车一段时间的使用权,实际操作、亲身体验电动汽车,以优越的体验来促进他们购买电动汽车。电动汽车租赁模式推出不久就受到消费者的青睐,得到政府和车企的认可,或许电动汽车租赁模式能凭借其自身的特点和优势,成为电动汽车商业模式推广的突破口。

2、充电桩行业投资风险分析

政策和体制风险

政策和体制具有双刃剑的作用,它是一个标准,是一条线,政府划了这条线就是为了规范行业,能达到规范线以上的企业自然就具有了避免政策风险的优势,如果达不到政策所要求的那些企业自然对他们来说这样的政策标准线就是一种挑战,是一种风险。

充电桩行业的政策和体制风险根本在于新能源汽车行业本身的政策和体制风险,具体如下几方面:

(1)政府补贴力度不如预期。随着新能源汽车的推进,政府极有可能逐步降低甚至取消对新能源汽车行业的各种补贴政策。目前看,政府对个人购买新能源汽车的补贴占据新能源汽车售价的30%-60%之间,如果政府减少甚至取消补贴政策,那么新能源汽车的售价将大大高于普通汽车的售价,超过普通人的支付能力,从而必将严重影响新能源汽车的销量,进而间接影响充电桩行业的发展。

(2)一线城市汽车上牌政策对新能源汽车销量的影响。大部分一线城市北上广深,对新能源汽车都采取免费申请牌照或者新能源汽车单独摇号的规定,相比普通汽车的摇号中签率,新能源汽车的吸引力非常大。一旦上述一线城市取消对新能源汽车的牌照申请政策,必将影响上述城市新能源汽车的销量。

(3)国家政策对新能源汽车电池能量密度要求的政策有可能让一部分新能源汽车电池厂商出局。目前,政策对单体电池的能量密度提出了明确要求,比如动力型电池分能量型和功率型,其中能量型单体电池能量密度≥130Wh/kg,电池组能量密度≥100Wh/kg ,循环寿命≥1000次且容量保持率≥80%。功率型单体电池功率密度≥3000W/kg,电池组功率密度≥2100W/kg,循环寿命≥2000次(其中电动自行车用电池组≥1000次,电动工具用电池组≥500次)且容量保持率≥80%。

如果未来政策对单体电池的密度提出更高的要求,将会减少目前电池供应商的数量,电池供应的减少也会影响新能源汽车的产量,进而间接影响充电桩行业的发展。

宏观经济波动风险

OFweek新能源汽车行业高级研究员李国清认为:汽车产业与宏观经济的周期波动具有较强相关性,属于周期性行业。新能源汽车属于汽车行业的一个分支,同样与宏观经济的周期波动具有较强相关性,属于周期性行业。同时新能源汽车行业也为资本密集型行业,对宏观经济及货币政策变动较为敏感,盈利能力与经济周期高度相关。一旦未来中国经济出现增速

放缓迹象或者经济增长不及预期,甚至出现经济硬着陆风险的话,必将严重影响新能源汽车的销量,进而间接影响我国智能充电桩行业的发展。

技术风险

充电桩技术目前是比较成熟的技术,几乎不存在技术风险。

原材料价格波动风险

充电桩制造行业的原材料主要取决于电子和电气元器件的价格,供应商较多,供应充足,价格主要取决于供求关系和宏观经济周期状况。

市场竞争风险

充电桩行业巨大的发展潜力,吸引了众多民营和国营资本进入,只是目前充电桩行业盈利模式不清晰,导致大量资本不敢大量进军充电桩行业。一旦充电桩盈利模式清晰,必将导致大量资本和企业涌入,势必加剧充电桩行业的竞争格局。例如目前除了国家电网,中石化以外,包括特锐德、富电科技在内的一批与电力能源和充电技术设备相关的企业开始筹划布局充电桩市场。不过充电桩行业有一定的门槛壁垒减轻了这种风险。

营销风险

充电桩产品的特殊性要求企业要把自己的产品销售给充电桩运营商,面对众多的充电桩生产企业,运营商的产品选择较多,因此运营商面对充电桩制造商的议价能力较高。如果企业生产的充电桩产品质量不过硬,或者产品成本过高,将导致产品滞销的风险。同样对于自己运营充电桩的制造商来说,这方面的风险较低。

资金不足风险

资金不足风险表现在以下几方面:

(1)由于充电桩行业属于资本密集型的高科技行业,研发费用投入较大,如果企业资金不足以支撑新产品开发,将导致新产品开发失败,从而对公司的正常经营活动造成影响。

(2)充电桩行业属于新兴行业,市场接受度还不高,产品销售存在一定难度,因此存在存货变现风险。如果发生产成品及用以对外销售的半成品积压,占用资金不能及时变现;因原材料采购缺少有序安排、材料库存阶段坏损、生产产品所需零部件之间的数量比率不准确、生产过程中的半成品缺少管理等原因而造成损失浪费资金沉淀,增加管理成本。这些都将导致资金不足风险。

(3)应收账款风险。大量赊销,为客户垫付相当数量的债权性资金,货款不能及时回收或超过预期还不能确认回收金额,形成坏账风险。同时产生债权资金的机会成本、增加企业应收账款管理费用。这些也是资金风险的一个重要方面。

(4)流动性风险。企业资产分布状况不合理,一方面流动资产内部应收账款与存货所占比

率过大,货币资金及短期投资比率过小,企业日常支付能力弱、偿债能力低;另一方面,长期资产占企业总资产比重过大,企业资金整体周转速度缓慢,营运资金的运转吃紧,将导致企业出现资金风险。

(5)由于充电桩行业属于高速成长行业,企业扩大经营规模,如果资金跟不上,也将导致企业出现资金不足风险。

经营和管理风险

对于企业的经营和管理风险,OFweek行业研究中心认为主要体现在以下几方面:

(1)如果企业对充电桩行业的发展潜力估计不足,将导致企业错过发展良机,从而失去抢占市场份额的机会,必然在行业竞争中丢失市场部分市场份额,从而企业失去竞争优势。另外一方面,如果企业对充电桩行业发展过于乐观,企业扩张速度远远超过行业发展速度的话。那么将导致企业出现产品积压,从而占用企业大量资金,拖累企业发展步伐。

(2)企业进行创新活动,一旦创新失败,也有可能对企业造成不良影响和不利后果。

(3)一旦企业经营管理不善,生产成本较行业平均水平高,产品销售不畅,将造成企业经营困难。

充电桩工作原理

电气系统

交流充电桩电气系统设计如图5所示,主回路由输入保护断路器、交流智能电能表、交流控制接触器和充电接口连接器组成;二次回路由控制继电器、急停按钮、运行状态指示灯、充电桩智能控制器和人机交互设备(显示、输入与刷卡)组成。

主回路输入断路器具备过载、短路和漏电保护功能;交流接触器控制电源的通断;连接器提供与电动汽车连接的充电接口,具备锁紧装置和防误操作功能。

二次回路提供“启停”控制与“急停”操作;信号灯提供“待机”、“充电”与“充满”状态指示;交流智能电能表进行交流充电计量;人机交互设备则提供刷卡、充电方式设置与启停控制操作。

工作流程

交流充电桩的刷卡交易工作流程如图6所示。

通信管理

整体系统由四部分组成:电动汽车充电桩、集中器、电池管理系统系统(BMS)、充电管理服务平台。

电动汽车充电桩的控制电路主要由嵌入式ARM处理器完成,用户可自助刷卡进行用户鉴权、余额查询、计费查询等功能,也可提供语音输出接口,实现语音交互。用户可根据液晶显示屏指示选择4种充电模式:包括按时计费充电、按电量充电、自动充满、按里程充电等。

电动汽车充电机控制器与集中器利用CAN总线进行数据交互,集中器与服务器平台利用有线互联网或无线GPRS网络进行数据交互,为了安全起见,电量计费和金额数据实现安全加密。

电池管理系统系统(BMS)的主要功能是监控电池的工作状态(电池的电压、电流和温度)、预测动力电池的电池容量(SOC)和相应的剩余行驶里程,进行电池管理以避免出现过放电、过充、过热和单体电池之间电压严重不平衡现象,最大限度地利用电池存储能力和循环寿命。

充电桩工作原理(整理版本)..

充电桩工作原理 电气系统 交流充电桩电气系统设计如图5所示,主回路由输入保护断路器、交流智能电能表、交流控制接触器和充电接口连接器组成;二次回路由控制继电器、急停按钮、运行状态指示灯、充电桩智能控制器和人机交互设备(显示、输入与刷卡)组成。 主回路输入断路器具备过载、短路和漏电保护功能;交流接触器控制电源的通断;连接器提供与电动汽车连接的充电接口,具备锁紧装置和防误操作功能。 二次回路提供“启停”控制与“急停”操作;信号灯提供“待机”、“充电”与“充满”状态指示;交流智能电能表进行交流充电计量;人机交互设备则提供刷卡、充电方式设置与启停控制操作。

工作流程 交流充电桩的刷卡交易工作流程如图6所示。

通信管理

整体系统由四部分组成:电动汽车充电桩、集中器、电池管理系统系统(BMS)、充电管理服务平台。 电动汽车充电桩的控制电路主要由嵌入式ARM处理器完成,用户可自助刷卡进行用户鉴权、余额查询、计费查询等功能,也可提供语音输出接口,实现语音交互。用户可根据液晶显示屏指示选择4种充电模式:包括按时计费充电、按电量充电、自动充满、按里程充电等。 电动汽车充电机控制器与集中器利用CAN总线进行数据交互,集中器与服务器平台利用有线互联网或无线GPRS网络进行数据交互,为了安全起见,电量计费和金额数据实现安全加密。 电池管理系统系统(BMS)的主要功能是监控电池的工作状态(电池的电压、电流和温度)、预测动力电池的电池容量(SOC)和相应的剩余行驶里程,进行电池管理以避免出现过放电、过充、过热和单体电池之间电压严重不平衡现象,最大限度地利用电池存储能力和循环寿命。 充电服务管理平台主要有三个功能:充电管理、充电运营、综合查询。充电管理对系统涉及到的基础数据进行集中式管理,如电动汽车信息、电池信息、用户卡信息、充电桩信息;充电运营主要对用户充电进行计费管理;综合查询指对管理及运营的数据进行综合分析查询。 控制导引系统 连接方式见图B2、图B3、图B4。 图中各部件的功能与特性见表B1。

2020充电桩资料简介以及工作原理(整理版本)

一充电桩简介 (3) 1 充电桩 (3) 2 功能 (3) 3 种类 (3) 4 技术要求 (3) 交流式 (4) 直流式 (5) 一体式 (6) 5 通用性 (6) 二建设要求 (7) 1 概述 (7) 2 充电桩安装说明 (7) 3 充电桩布局 (8) 4 充电桩验收流程 (8) 三中国知名充电桩生产企业介绍 (10) 四存在问题和风险分析 (10) 存在问题 (10) 风险分析 (12) 五充电桩行业优势和风险 (12) 1、充电桩行业投资机会分析 (13) 2、充电桩行业投资风险分析 (14) 政策和体制风险 (14) 宏观经济波动风险 (14)

技术风险 (15) 原材料价格波动风险 (15) 市场竞争风险 (15) 资金不足风险 (15) 经营和管理风险 (16)

一充电桩简介 1 充电桩 充电桩其功能类似于加油站里面的加油机,可以固定在地面或墙壁,安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内,可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩的输入端与交流电网直接连接,输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。充电桩一般提供常规充电和快速充电两种充电方式,人们可以使用特定的充电卡在充电桩提供的人机交互操作界面上刷卡使用,进行相应的充电方式、充电时间、费用数据打印等操作,充电桩显示屏能显示充电量、费用、充电时间等数据。 2 功能 充电桩(栓)能实现计时、计电度、计金额充电,可以作为市民购电终端。同时为提高公共充电桩(栓)的效率和实用性,今后将陆续增加一桩(栓)多充和为电动自行车充电的功能。 3 种类 按安装方式分: 可分为落地式充电桩、挂壁式充电桩。落地式充电桩适合安装在不靠近墙体的停车位。挂壁式充电桩适合安装在靠近墙体的停车位。 按安装地点分: 按照安装地点,可分为公共充电桩和专用充电桩。公共充电桩是建设在公共停车场(库)结合停车泊位,为社会车辆提供公共充电服务的充电桩。专用充电桩是建设单位(企业)自有停车场(库),为单位(企业)内部人员使用的充电桩。自用充电桩是建设在个人自有车位(库),为私人用户提供充电的充电桩。充电桩一般结合停车场(库)的停车位建设。安装在户外的充电桩防护等级不应低于IP54。安装在户内的充电桩防护等级不应低于IP32。 按充电接口数分: 可分为一桩一充和一桩多充。 按充电方式分: 充电桩(栓)可分为直流充电桩(栓),交流充电桩(栓)和交直流一体充电桩(栓)。 4 技术要求

直流充电桩的工作原理状态

直流充电桩的工作原理/状态 直流充电线路组成。 图1 直流充电示意图 如上图,直流充电桩输出由9根线组成,分别是: 直流电源线路:DC+、DC-;设备地线:PE;充电通信线路:S+、S-;充电连接确认线路:CC1、CC2;低压辅助电源线路:A+、A-。 直流充电桩就是通过这9根线给电动汽车进行充电,其具体的充电模型如下:

图2 直流充电模型 左边是非车载充电机(即直流充电桩),右边是电动汽车,二者通过车辆插座相连。图3中的S开关是一个常闭开关,与直流充电枪头上的按键(即机械锁)相关联,当按下充电枪头上的按键,S开关即打开。而图3中的U1、U2是一个12V上拉电压,R1~R5是阻值约1000欧的电阻,R1、R2、R3在充电枪上,R4、R5在车辆插座上。 图3 直流充电模型

车辆接口连接确认阶段: 当按下枪头按键,插入车辆插座,再放开枪头按键。充电桩的检测点1将检测到 12V-6V-4V的电平变化。一旦检测到4V、充电桩将判断充电枪插入成功,车辆接口完全连接,并将充电枪中的电子锁进行锁定,防止枪头脱落。 直流充电桩自检阶段: 在车辆接口完全连接后,充电桩将闭合K3、K4,使低压辅助供电回路导通,为电动汽车控制装置供电(有的车辆不需要供电)(车辆得到供电后,将根据监测点2的电压判断车辆接口是否连接,若电压值为6V,则车辆装置开始周期发送通信握手报文),接着闭合K1、K2,进行绝缘检测,所谓绝缘检测,即检测DC线路的绝缘性能,保证后续充电过程的安全性。绝缘检测结束后,将投入泄放回路泄放能量,并断开K1、K2,同时开始周期发送通信握手报文。 图4 充电桩自检阶段示意图 充电准备就绪阶段:

(完整版)国标交流充电桩接口和直流充电桩接口标准分析

国标交流充电桩接口和直流充电桩接口标准分析本文将介绍两种国标充电桩接口——交流充电桩接口和直流充电桩接口,并围绕常用的交流 充电接口,介绍相关的接口技术。 一、充电桩接口基本介绍 跟传统油车相比,纯电动车有很多优点,这里就不一一列举,但纯电动车有一个麻烦的地方是需要考虑充电时间长短和电池使用寿命。混合动力领域有好多折中方案比如插电式,增程式等,这样不需要较大的电池容量,相比于纯电动车,缩短了充电等待时间(并且使用汽油/柴油而提高了续航里程)。 而在纯电动车领域,很难单方面优化充电时间或电池使用寿命,鱼和熊掌不可兼得,因为电池的寿命和充电倍率大小有关,一般情况下充放电倍率越大,循环使用次数就越小。 为了保证电池的循环充电次数能在800~1000之间,通常充电倍率应该在0.5C~0.25C之间,采用国家电网供电,利用车载充电机为动力电池充电,这属于慢充方案,配套的公共设施是交流充电桩。 交流充电桩接口 为了应对紧急情况,希望在15~30min分钟内能把电池充满到最大容量的80%,对应的充电倍率应该在2C~4C之间,这属于快充方案,配套的公共设施是直流充电桩。直流充电桩对电池损害比较大,车主花费在更换电池上的成本就会增大,所以如果不是很紧急的情况,应该尽量减少直流充电桩的使用(土豪随意)。

直流充电桩接口 国内外的充电桩原理大同小异,但外形略有区别,如下: 二、详解交流充电桩的接口技术 交流充电桩通过车载充电机为电池充电,相对于直流充电桩而言,交流充电桩成本低,结构简单,对蓄电池更友好,适合大范围面积进行普及推广,接下来将由浅入深介绍一下交流充电桩的接口技术。 交流充电桩(包括国标和非国标)的主要功能就是将单相电或者三相电引出来,充电桩只起到电流中转站的作用,后续的整流+DC/DC变换都是由车载充电机完成。 国标交流充电桩就是在上图所示的原始交流充电桩基础上,添加了一些商业化模块(比如人机交互界面、计费模块、报警模块等)和控制引导电路,控制引导电路是交流充电桩接口技术的核心内容。并且为了单相电和三相电都能兼容,国标交流充电桩接口最终采用的7端子结构,其端子分布方式如下图所示:

双充直流充电桩的电气结构及工作原理

双充直流充电桩的电气结构及工作原理 索瑞德电动汽车充电系统解决方案专家为大家提供、双充直流充电桩的电气结构及工作原理绍介! 充电桩系统和充电电源模块融于一体,实现对电动车充电智能化的管理,计费和相应的电池信息检测和快速自动化充电过程、无需看守和手动操作。适合电动大巴,中巴,混合动力公交车,电动轿车,出租车,工程车等快速直流充电。 一桩双充直流充电桩:指交直流功率变换及直流输出控制两部分组合为一体的形式。产品内部结构图

▲适应电池范围 充电机能够对下述电池中的一种或多种充电:磷酸铁锂电池、三元电池等。充电机控制器能自动识别并选择相应的充电程序和管理参数,具有为电动汽车动力电池系统安全、自动充满电的能力。 ▲充电方式设定 充电机的充电设定方式可以分为手动设定方式和自动设定方式两种,一般选择自动充电模式。 2.1手动设定方式 通过专业操作人员设置充电方式、充电电压、充电电流等参数,当充电机与电动汽车连正常时,充电机根据设定参数执行相应操作,完成充电过程。 2.2 自动设定方式 充电过程中,充电机控制器依据电池管理系统(BMS)提供的数据,自动动态调节充电电流和电压参数,执行相应的动作,完成充电过程。 ▲通讯管理功能 ■具备高速 CAN 网络与电动汽车 BMS 通信,用于判断电动汽车动力电池类型;获得动力电池系统参数,充电前和充电过程中动力电池的电压、电流、温度等状态数据,完成充电机的充电控制。

■通过 RS485 网络与智能电能表通信,获取电能计量信息,完成充电计费与充电过程的联动控制。 ■通过 RS485 网络与高频充电模块通信,获取充电模块状态和运行信息,完成充电模块状态监测与充电过程的联动控制。 ■通过 RS485 网络与智能变送器通信,获取充电机的输出电压和电流信息,完成充电输出数据监测与充电过程的联动控制。 ■通过高速 CAN 网络将电能计量、充电机工作信息传送给用户终端(UT),获取并执行 UT 上送的控制命令。 ▲人机交互功能 ■充电机人机交互界面: ■显示输出功能:充电机具有 LCD 显示器,充电方式、充电电流、充电电压、充电时间; ■充电机具有 LED 信号灯,指示下列状态: ■白色信号灯指示充电机“故障”通电状态; ■绿色信号灯指示“充电”状态; ■红色信号灯指示充电机“电源”状态。 ■用户终端(UT)人机交互界面:配置彩色触摸液晶显示屏,充电计费方式可设置按电量、 ■按金额、按时间和自动充满。 ■设置射频读卡器,支持 IC 卡付费方式。 ■交流计费和直流计费可选,支持二维码付费 ■后台通信协议支持以太网,3G、4G模块及国网计费系数统。 ▲安全保护功能 ■具备完善的充电保护功能,防止车辆电池过充,安全性高。 ■具备输入侧的过流保护和短路保护功能。 ■具备防感应雷、防静电、防过热、电池反接保护。 ■具备交流输入的过压、欠压和缺相保护功能。 ■具备输出侧的过流保护和短路保护功能。 ■具备软启动功能,防止直流冲击电流输出。 ■具备急停按钮,能快速切断充电模块电源和分断直流输出开关。 ■具有自动判断充电连接器、充电电缆是否正确连接。 ■在充电过程中,充电机能自动监测各设备的运行和通信状态是否正常, ■在充电过程中,充电机能自动根据 BMS 发送的电池状态和运行信息动态。 ■充电机具备充电限制功能,能根据 BMS 发送的电池信息,自动选择 ■充电机具备阻燃功能与绝缘检测保护。

2021年充电桩工作原理(整理版本)

充电桩工作原理 欧阳光明(2021.03.07) 电气系统 交流充电桩电气系统设计如图5所示,主回路由输入保护断路器、交流智能电能表、交流控制接触器和充电接口连接器组成;二次回路由控制继电器、急停按钮、运行状态指示灯、充电桩智能控制器和人机交互设备(显示、输入与刷卡)组成。 主回路输入断路器具备过载、短路和漏电保护功能;交流接触器控制电源的通断;连接器提供与电动汽车连接的充电接口,具备锁紧装置和防误操作功能。 二次回路提供“启停”控制与“急停”操作;信号灯提供“待机”、“充电”与“充满”状态指示;交流智能电能表进行交流充电计量;人机交互设备则提供刷卡、充电方式设置与启停控制操作。 工作流程 交流充电桩的刷卡交易工作流程如图6所示。 通信管理 整体系统由四部分组成:电动汽车充电桩、集中器、电池管理系统系统(BMS)、充电管理服务平台。

电动汽车充电桩的控制电路主要由嵌入式ARM处理器完成,用户可自助刷卡进行用户鉴权、余额查询、计费查询等功能,也可提供语音输出接口,实现语音交互。用户可根据液晶显示屏指示选择4种充电模式:包括按时计费充电、按电量充电、自动充满、按里程充电等。 电动汽车充电机控制器与集中器利用CAN总线进行数据交互,集中器与服务器平台利用有线互联网或无线GPRS网络进行数据交互,为了安全起见,电量计费和金额数据实现安全加密。 电池管理系统系统(BMS)的主要功能是监控电池的工作状态(电池的电压、电流和温度)、预测动力电池的电池容量(SOC)和相应的剩余行驶里程,进行电池管理以避免出现过放电、过充、过热和单体电池之间电压严重不平衡现象,最大限度地利用电池存储能力和循环寿命。 充电服务管理平台主要有三个功能:充电管理、充电运营、综合查询。充电管理对系统涉及到的基础数据进行集中式管理,如电动汽车信息、电池信息、用户卡信息、充电桩信息;充电运营主要对用户充电进行计费管理;综合查询指对管理及运营的数据进行综合分析查询。 控制导引系统 连接方式见图B2、图B3、图B4。 图中各部件的功能与特性见表B1。

交直流充电桩设计及技术参数

桩 充电桩其功能类似于加油站里面的加油机,可以固定在地面或墙壁,安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内,可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩的输入端与交流电网直接连接,输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。充电桩一般提供常规充电和快速充电两种充电方式,人们可以使用特定的充电卡在充电桩提供的人机交互操作界面上刷 卡使用,进行相应的充电方式、充电时间、费用数据打印等操作,充电桩显示屏能显示充电量、费用、充电时间等数据。 充电桩充电桩由桩体、电气模块、计量模块等部分组成,充电桩 分为交流充电桩和直流充电桩。 交流充电桩又称为交流供电装置,固定安装在电动汽车外、与交 流电网连接,为电动汽车车载充电机(即固定安装在电动汽车上的充电机)提供交流电源的供电装置。交流充电桩只提供电力输出,没有充电功能,需连接车载充电机为电动汽车充电。 交流充电桩设计要求的功能规范有以下六点, 1.可以提供AC220V/7kw供电能力 2.具备漏电、短路、过压、欠压、过流等保护功能,确保充电桩安全可靠运行 3.具备显示、操作等必需的人机接口 4.交流充电计量 5.设置刷卡接口,支持RFID卡、IC卡等常见的刷卡方式,并可配置打印机,提供票据打印功能 6.具备充电接口的连接状态判断、控制导引等完善的安全保护控制逻辑 交流充电桩的电源要求为,输入电压:单相AC220V±10%,输出 频率50Hz±2%,输出为AC220V/7kw

交流充电桩的系统框图如下 交流充电桩给电动汽车的充电机提供电力输入,由于一般的车载充电机的功率不是很大,所以不能很好的实现快速充电。但我们可以采用直流充电桩来实现快充。 直流充电桩是固定安装在电动汽车外、与交流电网连接,可以为非车载电动汽车动力电池提供直流电源的供电装置。直流充电桩的输入电压采用三相四线AC380V±15%,频率50Hz,输出为可调直流电,直接为电动汽车的动力电池充电。由于直流充电桩采用三相四线制供电,可以提供足够的功率,输出的电压和电流调整范围大,可以实现快充的要求。 直流充电桩与交流充电桩的计量和通信及扩展计费功能类似,因此可以设计框图如下图所示 其工作原理:三相 380V 交流电源经过整流滤波变成直流输入电压,供给IGBT 桥。单片机通过驱动电路使功率开关IGBT工作把直流输入电压转换成脉宽调制的交流电压,然后由高频变压器变压隔离,最后通过输出整流滤波得到直流,进而对铅酸蓄电池充电。同时通过可控的电流电压反馈回路改变充电电流和充电电压,通过检测电池的端电压,充电电流以提供单片机进行决策。放电电路在充电电压较高时工作,以提高电池的接受能力。辅助电路提供器件工作电源,而保护电路(过流,过压、过温)可以保证系统安全、可靠工作。同时通过单片机来显示电量、时间等数据。

浅谈直流充电桩原理及未来

浅谈直流充电桩原理及未来 随着科技的进步,未来的汽车行业新能源的自动驾驶汽车肯定会是主流。既然是主角,那么作为它的动力提供者充电桩就是必不可少的一部分,充电桩作为电动汽车产业的基础设施建设越来越受到中央和地方政府的重视。今天小编就来分享一下它的原理是什么?又会有什么样的未来。 2016年11月7日,国家发改委、国家能源局召开新闻发布会,对外正式发布《电力发展十三五规划》,提出加快充电设施建设,促进电动汽车发展:到2020年,新增集中式换电站超过1.2万座,分布式充电桩超过480万个,基本建成适度超前、车桩相随、智能高效的充电基础设施体系,满足全国超过500万辆电动汽车的充电需求。有专家预测,到2030年,新能源汽车的推广量将达到5000万辆。由此推算,到2020年需要2万座充电站、507万个充电桩;2030年建14万座充电站、5000万个充电桩。一线城市北京、上海、深圳都积极响应电动汽车的国家战略政策,纷纷出台政策规划。到2020 年,北京将基本建成互联互通、智能高效的充电设施服务网络,可保障60万辆电动汽车的充电需求,重点区域的充电服务半径小于0.9公里。根据十三五规划,上海将全面建成651座公共充电站、39座公交车充电站、225座出租车充电站及3495台环卫物流专用充电桩。 2017年8月9日,安徽省发展和改革委员会、安徽省能源局、安徽省经济和信息化委员会、安徽省财政厅、安徽省住房和城乡建设厅、安徽省交通运输厅、安徽省质量技术监督局、安徽省物价局联合印发《安徽省电动汽车充电基础设施建设规划(2017-2020年)的通知》,通知中指出,至2020年,建成公交车专用充换电站200座,环卫、物流等专用车充电站100座,城市公共充电站130座,分散式公共充电桩3万个,公务车与私家车分散式自用充电桩15万个,城际快充站170座,为满足20万辆以上电动汽车充电需求。 这样的政策浪潮下,充电桩行业发展迅猛,但对于绝大多数普通消费者,充电桩还是一个新生事物,相关的专业文章也还很少。本文将介绍充电桩的分类及直流充电桩的基本工作

双充直流充电桩的电气结构及工作原理

双充直流充电桩的电气结构 及工作原理 -标准化文件发布号:(9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

双充直流充电桩的电气结构及工作原理 索瑞德电动汽车充电系统解决方案专家为大家提供、双充直流充电桩的电气结构及工作原理绍介! 充电桩系统和充电电源模块融于一体,实现对电动车充电智能化的管理,计费和相应的电池信息检测和快速自动化充电过程、无需看守和手动操作。适合电动大巴,中巴,混合动力公交车,电动轿车,出租车,工程车等快速直流充电。 一桩双充直流充电桩:指交直流功率变换及直流输出控制两部分组合为一体的形式。 产品内部结构图

▲适应电池范围

充电机能够对下述电池中的一种或多种充电:磷酸铁锂电池、三元电池等。充电机控制器能自动识别并选择相应的充电程序和管理参数,具有为电动汽车动力电池系统安全、自动充满电的能力。 ▲充电方式设定 充电机的充电设定方式可以分为手动设定方式和自动设定方式两种,一般选择自动充电模式。 2.1手动设定方式 通过专业操作人员设置充电方式、充电电压、充电电流等参数,当充电机与电动汽车连正常时,充电机根据设定参数执行相应操作,完成充电过程。 2.2 自动设定方式 充电过程中,充电机控制器依据电池管理系统(BMS)提供的数据,自动动态调节充电电流和电压参数,执行相应的动作,完成充电过程。 ▲通讯管理功能 ■具备高速 CAN 网络与电动汽车 BMS 通信,用于判断电动汽车动力电池类型;获得动力电池系统参数,充电前和充电过程中动力电池的电压、电流、温度等状态数据,完成充电机的充电控制。 ■通过 RS485 网络与智能电能表通信,获取电能计量信息,完成充电计费与充电过程的联动控制。 ■通过 RS485 网络与高频充电模块通信,获取充电模块状态和运行信息,完成充电模块状态监测与充电过程的联动控制。 ■通过 RS485 网络与智能变送器通信,获取充电机的输出电压和电流信息,完成充电输出数据监测与充电过程的联动控制。 ■通过高速 CAN 网络将电能计量、充电机工作信息传送给用户终端(UT),获取并执行 UT 上送的控制命令。 ▲人机交互功能 ■充电机人机交互界面: ■显示输出功能:充电机具有 LCD 显示器,充电方式、充电电流、充电电压、充电时间; ■充电机具有 LED 信号灯,指示下列状态: ■白色信号灯指示充电机“故障”通电状态; ■绿色信号灯指示“充电”状态; ■红色信号灯指示充电机“电源”状态。 ■用户终端(UT)人机交互界面:配置彩色触摸液晶显示屏,充电计费方式可设置按电量、 ■按金额、按时间和自动充满。 ■设置射频读卡器,支持 IC 卡付费方式。 ■交流计费和直流计费可选,支持二维码付费 ■后台通信协议支持以太网,3G、4G模块及国网计费系数统。

直流充电桩的工作原理状态

直流充电桩的工作原理/状态直流充电线路组成。 图1直流充电示意图 如上图,直流充电桩输出由9根线组成,分别是: 直流电源线路:DC+ DC-;设备地线:PE;充电通信线路:S+、S-;充电连接确认线路: CC1 CC2;低压辅助电源线路:A+、A-。 直流充电桩就是通过这9根线给电动汽车进行充电,其具体的充电模型如下:

直流充电模型 左边是非车载充电机(即直流充电桩),右边是电动汽车,二者通过车辆插座相连。图 3中的S 开关是一个常闭开关,与直流充电枪头上的按键(即机械锁)相关联,当按下充电 枪头上的按键,S 开关即打开。而图 3中的U1、U2是一个12V 上拉电压,R1~R5是阻值约 1000欧的电阻,R1、R2、R3在充电枪上, R4、R5在车辆插座上。 4IMIU ■ ?■% tmiM 4*Ai -------- d)fc —— 41■卑? Jt&L — 篡总吒车

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车辆接口连接确认阶段: 当按下枪头按键,插入车辆插座,再放开枪头按键。充电桩的检测点1将检测到 12V-6V-4V的电平变化。一旦检测到4V、充电桩将判断充电枪插入成功,车辆接口完全连接, 并将充电枪中的电子锁进行锁定,防止枪头脱落。 直流充电桩自检阶段: 在车辆接口完全连接后,充电桩将闭合K3、K4,使低压辅助供电回路导通,为电动汽 车控制装置供电(有的车辆不需要供电)(车辆得到供电后,将根据监测点2的电压判断车 辆接口是否连接,若电压值为6V,则车辆装置开始周期发送通信握手报文),接着闭合K1、K2,进行绝缘检测,所谓绝缘检测,即检测DC线路的绝缘性能,保证后续充电过程的安全 性。绝缘检测结束后,将投入泄放回路泄放能量,并断开K1、K2,同时开始周期发送通信 握手报文。 理I■罠■■■■ 图4充电桩自检阶段示意图 充电准备就绪阶段:

充电桩工作原理DOC

充电桩工作原理(DOC)

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充电桩工作原理 1.电气系统 交流充电桩电气系统设计如图5所示,主回路由输入保护断路器、交流智能电能表、交流控制接触器和充电接口连接器组成;二次回路由控制继电器、急停按钮、运行状态指示灯、充电桩智能控制器和人机交互设备(显示、输入与刷卡)组成。 主回路输入断路器具备过载、短路和漏电保护功能;交流接触器控制电源的通断;连接器提供与电动汽车连接的充电接口,具备锁紧装置和防误操作功能。 二次回路提供“启停”控制与“急停”操作;信号灯提供“待机”、“充电”与“充满”状态指示;交流智能电能表进行交流充电计量;人机交互设备则提供刷卡、充电方式设置与启停控制操作。 2.工作流程 交流充电桩的刷卡交易工作流程如图6所示。

交流充电接口 通信管理

整体系统由四部分组成:电动汽车充电桩、集中器、电池管理系统系统(BMS)、充电管理服务平台。 电动汽车充电桩的控制电路主要由嵌入式ARM处理器完成,用户可自助刷卡进行用户鉴权、余额查询、计费查询等功能,也可提供语音输出接口,实现语音交互。用户可根据液晶显示屏指示选择4种充电模式:包括按时计费充电、按电量充电、自动充满、按里程充电等。 电动汽车充电机控制器与集中器利用CAN总线进行数据交互,集中器与服务器平台利用有线互联网或无线GPRS网络进行数据交互,为了安全起见,电量计费和金额数据实现安全加密。 电池管理系统系统(BMS)的主要功能是监控电池的工作状态(电池的电压、电流和温度)、预测动力电池的电池容量(SOC)和相应的剩余行驶里程,进行电池管理以避免出现过放电、过充、过热和单体电池之间电压严重不平衡现象,最大限度地利用电池存储能力和循环寿命。 充电服务管理平台主要有三个功能:充电管理、充电运营、综合查询。充电管理对系统涉及到的基础数据进行集中式管理,如电动汽车信息、电池信息、用户卡信息、充电桩信息;充电运营主要对用户充电进行计费管理;综合查询指对管理及运营的数据进行综合分析查询。

充电桩工作原理版本

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充电桩工作原理 电气系统 交流充电桩电气系统设计如图5所示,主回路由输入保护断路器、交流智能电能表、交流控制接触器和充电接口连接器组成;二次回路由控制继电器、急停按钮、运行状态指示灯、充电桩智能控制器和人机交互设备(显示、输入与刷卡)组成。 主回路输入断路器具备过载、短路和漏电保护功能;交流接触器控制电源的通断;连接器提供与电动汽车连接的充电接口,具备锁紧装置和防误操作功能。 二次回路提供“启停”控制与“急停”操作;信号灯提供“待机”、“充电”与“充满”状态指示;交流智能电能表进行交流充电计量;人机交互设备则提供刷卡、充电方式设置与启停控制操作。 工作流程 交流充电桩的刷卡交易工作流程如图6所示。 通信管理 整体系统由四部分组成:电动汽车充电桩、集中器、电池管理系统系统(BMS)、充电管理服务平台。 电动汽车充电桩的控制电路主要由嵌入式ARM处理器完成,用户可自助刷卡进行用户鉴权、余额查询、计费查询等功能,也可提供语音输出接口,实现语音交互。用

户可根据液晶显示屏指示选择4种充电模式:包括按时计费充电、按电量充电、自动充满、按里程充电等。 电动汽车充电机控制器与集中器利用CAN总线进行数据交互,集中器与服务器平台利用有线互联网或无线GPRS网络进行数据交互,为了安全起见,电量计费和金额数据实现安全加密。 电池管理系统系统(BMS)的主要功能是监控电池的工作状态(电池的电压、电流和温度)、预测动力电池的电池容量(SOC)和相应的剩余行驶里程,进行电池管理以避免出现过放电、过充、过热和单体电池之间电压严重不平衡现象,最大限度地利用电池存储能力和循环寿命。 充电服务管理平台主要有三个功能:充电管理、充电运营、综合查询。充电管理对系统涉及到的基础数据进行集中式管理,如电动汽车信息、电池信息、用户卡信息、充电桩信息;充电运营主要对用户充电进行计费管理;综合查询指对管理及运营的数据进行综合分析查询。 控制导引系统 连接方式见图B2、图B3、图B4。图中各部件的功能与特性见表B1。 表B1 控制导向器功能表

充电桩工作原理(整理版本)

充电桩工作原理(整理版本) -标准化文件发布号:(9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

充电桩工作原理 电气系统 交流充电桩电气系统设计如图5所示,主回路由输入保护断路器、交流智能电能表、交流控制接触器和充电接口连接器组成;二次回路由控制继电器、急停按钮、运行状态指示灯、充电桩智能控制器和人机交互设备(显示、输入与刷卡)组成。 主回路输入断路器具备过载、短路和漏电保护功能;交流接触器控制电源的通断;连接器提供与电动汽车连接的充电接口,具备锁紧装置和防误操作功能。 二次回路提供“启停”控制与“急停”操作;信号灯提供“待机”、“充电”与“充满”状态指示;交流智能电能表进行交流充电计量;人机交互设备则提供刷卡、充电方式设置与启停控制操作。

工作流程 交流充电桩的刷卡交易工作流程如图6所示。

通信管理

整体系统由四部分组成:电动汽车充电桩、集中器、电池管理系统系统(BMS)、充电管 理服务平台。 电动汽车充电桩的控制电路主要由嵌入式ARM处理器完成,用户可自助刷卡进行用户鉴权、余额查询、计费查询等功能,也可提供语音输出接口,实现语音交互。用户可根据液晶显示屏指示选择4种充电模式:包括按时计费充电、按电量充电、自动充满、按里程充电等。 电动汽车充电机控制器与集中器利用CAN总线进行数据交互,集中器与服务器平台利用有线互联网或无线GPRS网络进行数据交互,为了安全起见,电量计费和金额数据实现安全 加密。 电池管理系统系统(BMS)的主要功能是监控电池的工作状态(电池的电压、电流和温度)、预测动力电池的电池容量(SOC)和相应的剩余行驶里程,进行电池管理以避免出现过放电、过充、过热和单体电池之间电压严重不平衡现象,最大限度地利用电池存储能力和循环寿命。 充电服务管理平台主要有三个功能:充电管理、充电运营、综合查询。充电管理对系统涉及到的基础数据进行集中式管理,如电动汽车信息、电池信息、用户卡信息、充电桩信息;充电运营主要对用户充电进行计费管理;综合查询指对管理及运营的数据进行综合分析查 询。 控制导引系统 连接方式见图B2、图B3、图B4。 图中各部件的功能与特性见表B1。

直流充电桩的工作原理

直流充电桩的工作原理:1.认识充电枪: DC+、DC-:直流电源线路 A+、A-:低压辅助电源线路 S+、S-:充电通信线路 屏蔽线 CC1、CC2:充电连接确认线路PE:设备地线 充电模型图:

2.直流充电机充电的几个阶段: 物理连接阶段、低压辅助上电阶段、充电握手阶段、充电参数配置阶段、充电阶段、充电结束阶段 我们可以看到左边是非车载充电机(即直流充电桩),右边是电动汽车,二者通过车辆插座相连。图中的S开关是一个常闭开关,与直流充电枪头上的按键(即机械锁)相关联,当我们按下充电枪头上的按键,S开关即打开。而图中的U1、U2是一个12V上拉电压,R1~R5是阻值约1000欧的电阻,R1、R2、R3在充电枪上,R4、R5在车辆插座上。 车辆接口连接确认阶段: 当我们按下枪头按键,插入车辆插座,再放开枪头按键。充电桩的检测点1将检测到12V-6V-4V的电平变化。一旦检测到4V、充电桩将判断充电枪插入成功,车辆接口完全连接,并将充电枪中的电子锁进行锁定,防止枪头脱落。

直流充电桩自检阶段: 在车辆接口完全连接后,充电桩将闭合K3、K4,使低压辅助供电回路导通,为电动汽车控制装置供电(有的车辆不需要供电)(车辆得到供电后,将根据监测点2的电压判断车辆接口是否连接,若电压值为6V,则车辆装置开始周期发送通信握手报文),接着闭合K1、

K2,进行绝缘检测,所谓绝缘检测,即检测DC线路的绝缘性能,保证后续充电过程的安全性。绝缘检测结束后,将投入泄放回路泄放能量,并断开K1、K2,同时开始周期发送通信握手报文 充电准备就绪阶段 接下来,就是电动汽车与直流充电桩相互配置的阶段,车辆控制K5、K6闭合,使充电回路导通,充电桩检测到车辆端电池电压正常(电压与通信报文描述地电池电压误差≤±5%,且在充电桩输出最大、最小电压的范围内)后闭合K1、K2,那么直流充电线路导通,电动汽车就准备开始充电了。 充电阶段: 在充电阶段,车辆向充电桩实时发送电池充电需求的参数,充电桩会根据该参数实时调整充电电压和电流,并相互发送各自的状态信息(充电桩输出电压电流、车辆电池电压电流、SOC)等 充电结束阶段: 车辆会根据BMS是否达到充满状态或是受到充电桩发来的“充电桩中止充电报文“来判断是否结束充电(非正常条件在后续文章进行介绍)。满足以上充电结束条件,车辆会发送“车辆中止充电报文“,在确认充电电流小于5A后断开K5、K6。充电桩在达到操作人员设定的充电结束条件,或者收到汽车发来的”车辆中止充电报文“,会发送”充电桩中止充电报文”,并控制充电桩停止充电,在确认充电电流小于5A后断开K1、K2,并再次投入泄放电路,然后再断开K3、K4。

充电桩工作原理

充电桩工作原理 1.电气系统 交流充电桩电气系统设计如图5所示,主回路由输入保护断路器、交流智能电能表、交流控制接触器和充电接口连接器组成;二次回路由控制继电器、急停按钮、运行状态指示灯、充电桩智能控制器和人机交互设备(显示、输入与刷卡)组成。 主回路输入断路器具备过载、短路和漏电保护功能;交流接触器控制电源的通断;连接器提供与电动汽车连接的充电接口,具备锁紧装置和防误操作功能。 二次回路提供“启停”控制与“急停”操作;信号灯提供“待机”、“充电”与“充满”状态指示;交流智能电能表进行交流充电计量;人机交互设备则提供刷卡、充电方式设置与启停控制操作。 2.工作流程 交流充电桩的刷卡交易工作流程如图6所示。

交流充电接口 通信管理

整体系统由四部分组成:电动汽车充电桩、集中器、电池管理系统系统(BMS)、充电管理服务平台。 电动汽车充电桩的控制电路主要由嵌入式ARM处理器完成,用户可自助刷卡进行用户鉴权、余额查询、计费查询等功能,也可提供语音输出接口,实现语音交互。用户可根据液晶显示屏指示选择4种充电模式:包括按时计费充电、按电量充电、自动充满、按里程充电等。 电动汽车充电机控制器与集中器利用CAN总线进行数据交互,集中器与服务器平台利用有线互联网或无线GPRS网络进行数据交互,为了安全起见,电量计费和金额数据实现安全加密。 电池管理系统系统(BMS)的主要功能是监控电池的工作状态(电池的电压、电流和温度)、预测动力电池的电池容量(SOC)和相应的剩余行驶里程,进行电池管理以避免出现过放电、过充、过热和单体电池之间电压严重不平衡现象,最大限度地利用电池存储能力和循环寿命。 充电服务管理平台主要有三个功能:充电管理、充电运营、综合查询。充电管理对系统涉及到的基础数据进行集中式管理,如电动汽车信息、电池信息、用户卡信息、充电桩信息;充电运营主要对用户充电进行计费管理;综合查询指对管理及运营的数据进行综合分析查询。

直流充电机与充电桩说课讲解

直流充电机与充电桩

1概述 CEV1200系列直流充电机是根据采用锂动力电池电动车辆的充电需求而专业设计生产的。该产品采用国际先进的软开关技术,具有转换效率高、输出电流稳定、可靠性高、寿命长等特点,具有反接保护、短路保护、低压保护、过压保护、过热保护等功能。采用模块化设计,具有强大的容错性。操作界面使用图形化的触摸屏。具有CAN现场总线,能完成与电池管理系统BMS,充电桩和电力后台监控系统实时通信,从而对锂动力电池的充电进行优化和可靠的保护。 2系统示意图 图:系统示意图 3充电机组成 充电机主要由充电机控制器、整流设备、直流充电桩、计量计费设备等组成,总括为整流柜和充电桩两部分。

3.1设备型号及含义 根据充电机整流设备工作原理的不同,分为相控式和高频开关式两大类,具体命名规则如下: 相控式充电机: CEV1200-Axxyy; 高频开关式充电机: CEV1200-Bxxxx。 其中xx代表充电机的输出电压,xx乘以10,即为充电机额定输出电压;yy代表充电机的输出电流; yy乘以10,即为充电机额定输出电流。 举例如下: CEV1200-A5020 表示是额定输出DC500V200A的相控充电机; CEV1200-B3508表示是额定输出DC350V80A的高频开关式充电机。 选型表

3.2 技术指标 额定输入电压:三相五线 AC380V±20% 额定频率:45~65 Hz 输出电压:见直流充电机选型表 输出电流:见直流充电机选型表 功率因数:≥0.9 满载效率:≥94% 工作温度:-30℃~+60℃ 存储温度:-40℃~+100℃

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