电动汽车充换电站建设与运营的思考

电动汽车充换电站建设与运营的思考

摘要：随着油价的上涨以及新能源的日益推广，电动汽车越来越受到大众的欢迎，电动汽车的主要问题就是充电问题，本文针对于电动汽车的充电及其充电站建设运营做了简要探讨。

关键词：电动汽车充换电站运营

一、电动汽车充换电站的充电模式

根据电动汽车动力电池组的技术和使用特性，电动汽车的充电模式存在一定的差别。对

于充电方式的选择，现今普遍存在常规充电、快速充电和电池组快速更换系统三种模式。

1.常规充电

蓄电池在放电终止后，应立即充电（在特殊情况下也不应超过24h），充电电流相当低，大小约为15A，这种充电叫做常规充电（普通充电）。常规蓄电池的充电方法都采用小电流的恒压或恒流充电，一般充电时间为5-8小时，甚至长达10至20多个小时。

常规充电模式的优点为：尽管充电时间较长，但因为所用功率和电流的额定值并不关键，因此充电器和安装成本比较低；可充分利用电力低谷时段进行充电，降低充电成本；可提高充电效率和延长电池的使用寿命。常规充电模式的主要缺点为充电时间过长，当车辆有紧急运行需求时难以满足。这种充电模式通常适用于：设计电动汽车的续驶里程尽可能大，需满足车辆一天运营需要，仅仅利用晚间停运时间充电；由于常规充电以相当低的电流为蓄电池充电，因此在家里、停车场和公共充电站都可以进行；常规充电站一般规模较大，以便能够同时为多辆电动汽车进行充电。

2.快速充电

快速充电又称应急充电，是以较大电流短时间在电动汽车停车的20分钟至2小时内，为其提供短时充电服务，一般充电电流为150～400A。

快速充电模式的优点为：充电时间短；充电电池寿命长（可充电2000 次以上）；没有记忆性，可以大容量充电及放电，在几分钟内就可充70%～80%的电；由于充电在短时间内（约为10-15分钟）就能使电池储电量达到80%-90%，与加油时间相仿，因此，建设相应充电站时可不配备大面积停车场。这种充电模式适用情况为：电动汽车续驶里程适中，即在车辆运行的间隙进行快速补充电，来满足运营需要；由于相应的大电流需求可能会对公用电网产生有害的影响，因而快

速充电模式只适用于专用的充电站。

3.电池组快速更换系统

通过直接更换电动汽车的电池组来达到为其充电的目的。由于电池组重量较大，更换电池的专业化要求较强，需配备专业人员借助专业机械来快速完成电池的更换、充电和维护。

采用这种模式，具有如下优点：电动汽车用户可租用充满电的蓄电池，更换已经耗尽的蓄电池，有利于提高车辆使用效率，也提高了用户使用的方便性和快捷性；对更换下来的蓄电池可以利用低谷时段进行充电，降低了充电成本，提高了车辆运行经济性；从另一个侧面来看，也解决了充电时间乃至蓄存电荷量、电池质量、续驶里程及价格等难题；可以及时发现电池组中单电池的问题，进行维修工作，对于电池的维护工作将具有积极意义，电池组放电深度的降低也将有利于提高电池的寿命。这种模式应用面临的几个主要问题是：电池与电动汽车的标准化；电动汽车的设计改进、充电站的建设和管理，以及电池的流通管理等。

这种模式适用条件为：车辆电池组设计标准化和易更换；车辆运营中需要及时更换电池来满足运行，充电站中电池充电和车辆可实现专业化快速分开；由于电池组快速更换需要专业化进行，因而电池组快速更换模式只适用于专用的充电站。

以上三种充换电模式各有优缺点及适用范围，但通常意义的电动汽车充换电站可将以上三种充换电模式优化整合在一起，以满足不同客户的不同需求。

二、整车充电模式的运营及盈利方式透析

电动汽车整车充电模式中的常规充电和快速充电的盈利方式是一样的，只是向用户所收取的充电费用不同而已。该模式运营需要行业方方面面的企业和个人的参与，主要包括电动汽车制造商、电池生产商、中间运营商（建站企业）、能源供给企业及充电站、电动汽车用户及政府部门。该模式在运营过程中首先是能源供给企业通过向中间运营商（建站企业）支付一定的建站费用来建设电动汽车充电站。当用户来充电站对电动汽车充电时能源供给企业及充电站向用户收取一定的充电费用来实现自身的盈利

三、更换电池模式的运营及盈利方式透析

1.电池租赁

能源供给企业购买电池后通过向中间运营商（建站企业）支付一定的建站费用来进行更换站的建设。电动汽车用户在购买“裸车”后，去电池更换站办理相应的“租赁手续”及交一定的租金就能使电动汽车投入使用。租赁的手续及租金由相关部门协商而定，对于租金可以肯定的是，因为换给消费者的是一块充满电的电池，加上一些其他成本，租赁电池的价格肯定要比消费者自己在家充电贵，但是

绝对远远低于燃油的费用。用户在电池的使用过程中不仅要交租金，每次更换电池时根据电池电量的消耗情况用户还要向电池更换站交纳相应的所用电费。

2.电池的快速更换

为了使得更换更加快捷，需要更换电池的车辆进站之前应向站台提出电池更换请求，以便站台调度安排停车位置、通知电池更换库准备整车更换电池并运至更换电池区、准备卸载设备。当车辆进站后，根据调度指令将车开到更换电池区准确位置，准备更换电池。在更换电池前，必须仔细翻阅车载监控装置故障记录，检查车辆电池在运营过程中是否故障。如果有故障记录，则记录故障信息（包括故障位置和类型）。然后清除故障记录。然后进行更换电池，首先断开整车的高低压供电，然后才能卸载电池。卸载的时候，将故障电池和无故障电池分开摆放。对于故障电池箱，将故障电池和故障信息一并送维护车间，无故障的电池箱送充电区充电。卸载完毕后，将已经准备好的电池装车。接通整车的高低压供电，再进行一次故障诊断，确保更换完电池之后整车运行正常后将车驶出更换电池区。

3.电池的维护

当电池在使用过程中，个体电池的容量会出现严重不均衡的现象。这样在电池串联充电时，只要有一只电池的充电电压达到最高限制电压，就要立即停止充电，而此时电压较低的个体电池还处于欠充状态：反过来在电动汽车行驶过程中，只要有一只电池的电压下降到最低限制电压，就要断开动力电池停止放电，而此时电压较高的个体电池容量不能充分利用。这样长期循环使用下去，电动汽车动力电池的容量会越来越不均衡，一次充满电的行驶里程会大大降低。

参考文献

[1]康继光，卫振林，程丹明电动汽车充电模式与充电站建设研究-电力需求侧管理2009（05）

[2]郝娟，李强，岳建华电动汽车充电站充电模式探讨-内蒙古电力技术2010，28（z2）

[3]郭栋浅谈电动汽车充电站-科技情报开发与经济2010，20（12）