充电桩发展的现状
第一部分充电桩发展的现状
1.概述
目前，珍惜地球.上有限的石油资源，保护人类赖以生存的自然环境，减少
温室气体的排放量，遏制全球变暖趋势已经成为个全世界各国而临的共同话题。
汽车作为现代社会化大工业的产物，为推动人类文明向前跃进做出了巨大贡献，给人类的生活带来了舒适和使捷。根据联合国的统计数据显示，目前汽车的耗油量已占全部石油消耗的75%，同时一也带来了巨大的环境污染。
要缓解这两个日趋严重的两个问题，汽车工业必然向着环保、清洁和节能的方向发展，包括发展清洁替代燃料汽车和电动汽车。
电动汽车在环保、清洁、节能等方而占据明显的优势，据相关统计，电动汽车在能量利用率比燃油汽车高个百分点，污染物排量仅为普通内燃机车的2%一8%，基本无污染物排放。电动汽车具有无(低)污染物律放、噪音低、能效高、维修及运行成本低等优点，它的广泛普及将是缓解大气环境污染和能源紧缺的最有效为一式之一。
2.电动汽车发展现状
电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮于了驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。目前国际国内汽车厂商相继推出了相关的电动汽车产品，主要厂商有比亚迪，万向集团，上汽，奇瑞、大众、丰川、日产等。电动汽车详细可分为三类：即仅以车载蓄电池(或电容)为动力源的纯电动汽车，以多
个车载动力源提供动力的混合功力电动汽车（当前主要是指以内燃机及蓄电池）和以燃料电池为动力的燃料电池汽车。
经过近30年的努力，特别是过去10多年国家汽车生产和消费政策的调整，我国汽车产业呈现爆发式增长，产销规模在1998-2008年的10年间保持了20%以上的年均增幅。目前我国己跃居世界第一大汽车消费国和第三大汽车生产国。我国汽车工业发展为世界瞩目，但在传统燃油汽车领域与发达国家有很大差距，但在新能源汽车上的差距却没有那么大。特别在电动汽车领域，我国企业在关键的电池技术上获得了突破，具备了率先启动产业化的条件，有实现跨越的机会。电动汽车为我国汽车产业缩短差距 ,实现跨越提供了难得的重大战略机遇。
我国从“十五”时期开始实施新能源汽车科技规划，“863”项目共投入20亿元研发经费，形成了以纯电动、油电混合合动力、燃料电池三条技术路线为“三纵”，以多能源动力总成控制系统、驱动电机及控制系统、动力蓄电池及其管理系统、三种共性技术为“三横”的电动汽车研发格局。共计200多家整车及零部件、企业、高校和科研院所，以及3000多名科技人员直接参加了电动汽车专项研发。
经过近十年的发展，我国电动汽车的研发取得明显进展。到2009年，我国已形成约1800项专利，并开发出了多款电动汽车样车。目前，共有48个型号的各类电动汽车获得机动车新产品公告，其中，比亚迪、奇瑞、长安安等企业的插电式和油电混合动力汽车已具备上市销售的条件。电动汽车价我国正在进入快速发展新阶段。
3、电动汽车电池使用现状
纯电动汽车的最大瓶预是电池。电动汽车对电池的要求比较高，高比能、
高比功率、快速充电和其有深度放电功能、循环和使用寿命长。铅酸电池作为比较成熟的技术，虽然其比能量、比功率和能量密度都比较低，但是高的性价比及高倍放电率，成为目前唯一能大批量生成的电动汽车用电池。镍镉电池和镍氢电池虽然性能好于铅酸电池，但是其性价比不高，含垂金属，用完遗弃后对环境会造成严重污染。
目前，越来越多的研究人员选用锂离子电池作为电动汽车的动力电池，因为锂离子动力电池有以下优点:工作电压高（是镍镉电池氢-镍电池的3倍);比能最大(可达165 WH/kg ,是氢镍电池的3倍):体积小;质饭轻;循环寿命长;自放电率低;无记忆效应:无污染等。如果采用锂离子电池，电动汽车成本难以降低。磷酸铁锂电池也是一种锂电池，其比能量不到钻酸锂电池的一半，但是其安全性能高，循环次数能达到2000次，放电稳定，价格便宜，成为车用动力新的选择。
比亚迪提出的“铁电池”由于官方没有透露确切消息，业界人十认为其为磷酸铁锂电池的可能性较大，高铁电池的可能性较小。高铁电池就是以高价铁盐阴极材料如:高铁酸钡、高铁酸钾构成的水系电化学电池体系。首次提出高铁酸盐作正极材料的是以色列科学家，但是高铁电池稳定性及安全性很差，应用研究进展非常缓慢，日前还处于初步研究阶段。
表1各种车用电池的性能比较
充电系统对于实际的电动汽车而言是不可缺少的支撑系统，同时电力企业作为关系国家能源战略和国民经济命脉的国有骨干企业，大力推动电动汽车的发展、充电站桩的建设具有重大意义。
4.充电桩发展情况
(1)、国外发展现状及相关政策
新能源汽车替代传统燃料汽车，也许只是时间问题。随着油价高起、能源日益短缺，以节能环保为标志的新型汽车呼之欲出，世界各国对电动汽车、太阳能汽车、混合动力汽车等新能源汽车的热情高涨，各国纷纷加快发展新能源汽车的步伐，上至政府、下至企业，都在开足马力发展这种车型及其配套设施。在金融危机下，它更成为拉动汽车产业、刺激经济复苏的重要一环。电动汽车、在众新能源汽车人战中脱颖而出。
要推动电动汽车在全球的普及，除了技术突破和标准统一外，相关基础设施建设也必须同步开展，像建路边加油站一样，各国都必须尽快建立起高效的“汽车充电站”网络。电动汽车充电站(桩)的建设正在全世界各国迅速铺开。日本:
据报道，以色列和日本都希望通过制定明确的电动汽车充电站建设计划，帮助电动汽车在本国早日实现商业化。日本政府表示，为普及电动汽车，政府将在三年内建千余座允电站。其中，日本东京电力公司将带头参与有关的基础建设，明年东京将率先建成200多个充电站，三年后，日本电动汽车充电站数显增加到1000个以_L。日本国内年产电动汽车约10万辆，日本政府响计划到2030年全面普及电动汽车。
法国:
巴黎是最早将清洁能源汽车引入公交系统的城市。在巴黎市区有大量纯电动公交车参与公共交通运营。随着电力驱动系统的开发成熟，纯电动轿车也在巴黎市民的生活中开始始扮演越来越重要的角色。当人们都开上电动汽车的时候，人们希望处处可见的便不再是加油站，而是公用电动汽车充电站了。为方便市民出行，巴黎市政府拟出了一张“充电站分布图”，市民可以轻松地根据该图找道最近的充电站。从图上可以看出充电站的排列相当密集，并且广
泛的分布于城区和郊厄。充电站(桩)的建设正在紧张进行。
法国巴黎充电姑分布图:
美国:
推动新能源汽车发展是奥巴马政府能源政策的组成部分。日前，美国加利福尼亚州Santa--Monica市政府在SantaMonica修建了一座机具未来感的太阳能充电站。该充电站服务的车辆全都是TOYOTARAV4电动车，共计39辆。另外，美国旧金山市的电动汽车充电站目前也投入使用。市长纽瑟姆重申了旧金山要成为美国电动汽车首都的目标。奥巴马明确表示，美国政府计划投入数十亿美元用来推动插入式混合动力汽车的发展，目标是在2015年有100万辆电动汽车投入使用。同时政府还投入4亿美元支持充电站等基础设施建设。
德国:
德国政府规划到2020年使电动汽车数量超过100万辆。为实现这一目标，在今年年初德国政府通过的500亿欧元的经济刺激计划中，很大一部分用于电动汽车研发、“汽车充电站”网络建设和可再生能源开发。
法国:
法国政府不仅采用多项政策优惠方案，“买环保汽车享受高领补贴”等鼓励市民使用电动汽车，法国政府还将投入4亿欧元，用于包括电动汽车在内的清洁能源汽车研发。法国已经从国家政策层而准备采取配交措施，保证电动车等环保汽车的顺利运行，电力公司还将建设几百个充电站，如在工作场所、超市和住宅区等大幅增加充电站的数量，从而使充电如同加油一样便捷。
电动汽车在很多闲家都已经形成一定的规模，各国政府都在大力扶持大型汽车集团的同时，制定了环保和节能法规，采取投资税收优惠、政府补贴促进消费的政策，以“双P”战略即用Push（推）和Pull（拉）两种力量推动电
动汽车产业的发展、促进电动汽车充电站(桩)配套基础设施的建设。
（2）国内发展现状及相关政策
多年来，国家政策引导下，我国在电动汽车、充电电池、直流电机等领域取得了突破性进展，国内多家汽车公司，如比亚迪，万向集团，上汽，奇瑞等均研发出电动汽车，并在奥运场馆、多个城市的公交线路已经投入运行。电动汽车研发技术已经趋于成熟，多家汽车公司已经具备批量生产的能力，多款电动汽车已经上市。
与世界其他国家一样，电动汽车研发工作在我国也正在如火如茶的进行着。“十五”期间国家从维护我国能源安全、改善大气环境、提高汽车工业竟争力、实现我国汽工业的跨越式发展的战略高度思想，集中国家、地方、企业、高校、科研院所等方面的力星进行联合攻关。为此，从2001年10月起，国家共计拨款亿元作为这一重大科技专项的经费。而且在电动汽车的关键技术领域获得了重大突破，已经具备产业化，商业化的能力，为了推动电动汽车产业化的进程，2009年3月20日，《汽车产业调整和振兴规划》正式发布。规划表示，要启动国家节能和新能源汽车示范工程，由中央财政支排资金给予补贴，支持大中城市示范
推广混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车等节能和新能源汽车，建立电动汽车快速充电网络，加快停车场等公共场所公用充电设施建设。
与此同时退出“十城千辆”电动汽车示范工程，计划将用3年左右的时间，每年发展10个城市，每个城市推出1000辆包括混合动力汽车、纯电动汽车在内的新能源汽车开展试运行，(涉及这些大中城市的公交、出租、公务、市政、邮政等领域}。目前，北京、上海、重庆、长春、大连、杭州、济南、武汉、深圳、台肥、长沙、昆明、南昌等13个城市入选参与“十城千辆”计划。2009
年底召开的国务院常务会议决定，将节能与新能源汽车示范推广试点城市由13个扩大到20个，选择5个城市进行对私人购买节能与新能源汽车给予补贴试点。
为推进我国节能坏保汽车的技术进步，促进汽车一[业)扩，二业升级，国务院颁布
《汽车产业调整振兴规划细则》，“逐步实现国产电动汽车产销规校”堪称是对纯
电动车产业化的最人支持二其中，3年内中央将投资10a亿元专项谈金，发展新
能源汽车及乍TIl电池组等关键技术，逐步实现国，九一电动汽车)户二销规模，总体形成
}1:}内}a力’辆电动、油I:困S "iLr合动力等新能枷汽车产能:推动纯电动汽车、充电式
混合动力汽一及其关键零部件的户1化，掌握新能源汽f}."的专用发动机和动力模
块的优化设计技术、规模件j,.，一贬艺和l}k;本控侧技术。‘学握新能源汽年的一专月_}发动
机和动力模块的优化设计技术、规摸生r"- I-_艺和成本控制技术。迎t:动力模块生
产体系，形成1D亿女{，寸(Ah}车用高性能单体动力电池r },_ }"'_.能力，发展普通型混
合动力汽.年和新燃料一汽车一f} }-}I部件，建立电动汽车快速充电网络，加快停车场等
公共场所公用充电设施建设如充电站(桩)等措施使新能源汽车战略落到实处。
在加速电动汽守一充电站布局和建设中，国家电 i}}!、中石化、中海油、角方电
网、中石汕等大型央企纷纷发挥自身优势，均在全国范围内开始为允电站桩建设
献力。
国家电网公司明确了电动汽车充电设施的建设日标、选址原则、供电方式、计星一i< f一费方式。同时编制完成电动汽车充放电装搜通用技术要求等6项标准，编
制完成1D个省市公司建设方案井开展了电动汽车充电设施典型设计，比势[以电
动公交车为例，最快1}分钟就充满电。国家电网建成灼一家!_两足齐类电动汽
车充电的充电站—_ I:}海港溪充电站去年底一式运营，今年3月{.叭I}南湖充电站
建设完成。今年将在27个城市建立7}座充电站和62D9个充电桩。
南方电网公司热一批电动汽车充电站(桩)于2DD9年12月28日在深圳建成投
运，本期建设规模为两个允电站、i34个充电相:，充电容员总计达2}8D千伏安。
中不.，化北京丫:油分公司一与北京石一科集团)戊立合资公司，中推_:化旗下加油、加
气站将改建成力「!油允电综合站:
lyl海油去年L}iJ天津力神电池股份有限公司投资了5D亿元，生产电动汽车使
川的铿电池，正考虑钧_:全因建设也;池更换站网络的可能性。工一卜，不一i油据称t地方
政府部门有按触，提出建设电动汽乍允电站的想法。`r,} I3}j右四内还没有建成允电
站桩。
电动汽车及充电站市场作为新能I}1项目，得到了地方政府的支打和推动。齐地方政府积极配合落实GG ..城千辆”计划。充电站机建设正在全国迅速铺开。 )、一为、省2010年3月29日卜发《]、一东省电动汽车发展计·划》，将形成以)、-
州深妙11为中心!I`'1}'}.:rf G'集群二以16 li}i }1}.运会、25 1i i; } }}:界 }=}:动汽车人会、}B )E}i}}f_
界人运会为契机，推功电动汽车在{’一州、深圳等重点城市的规模应Jl-7:2D12年，
政府采购电功汽车占比例要达到1 D0}a到2D15年，{、东形成2D力辆以_」_电动
汽车综合生产能力，部分核心技术达}'i1 }}}f际先进水一;争一取全省电动汽车销售F= i,3:}.3-
占新车销售总星的3%一}J0/o } J}二星}.1.}汽车总价量的5%左右。价新建力「}汕站、居
民小}、、公共停车场要配套支装一定数量的充电设施:现有加油站、居民小}‘和
公共停一场要逐步加建二在规划、项日审批等方血l句充电设施特别是快速充电站
建设倾斜。
探圳市新能源汽车的发展提出了具体一I-_作卜}标，计划到}a1}年，推)‘一使
用新能源汽车力r}}州包括混台动力汽车、纯电动汽车邢!天然气汽车)以_L，到
}a1}年达到1a力辆(约:[一}深圳现有汽车保有华6%以一卜)。深圳将建设各类新能
源汽车允电站127}}个，其中公交快、慢速充电站各25个，公务车允电桩}}aa 个，初会公共慢速充电桩一力’个，初会公共快速充电站2aa个。
合肥市是全国推动新能源汽车“一.城子辆”一卜大城市之一，合肥市政环]今
年计划建设2全5座电动汽一车充电站、8a个充电桩，允电桩牟一要设置于停一乍场、
居民小卜_甚}r}. a }'}路周边，充电站里会集「}，配备电容容F}1吏大的多个充电机。
Zmo年n月l.}口一卜午，南昌市人民政府一与江两省电力公司莽汀了《南昌市
电动汽车充电设施建设战略合作一f}}议》双方就落实国家}宝能减排政策，共l司推进
节能’J新能源汽车示范推{’j,;} l-}I启动了新一轮的合作二南昌市作为全国1.}家
-!}能’J新能源汽车示范推{’试点城市之，至日2012年，南.巳的一诊能‘J 新能源汽
车将达到laaa辆。电动汽车充电设施建设是新能源汽车推)、一实施的重要配金环
竹。今年在南F-一I}l投资建设1座中}J充电r}i}J }h} 1:3}个充电机，力争年内全部投
入运营，可为电动汽车用}'.i提供专·业化{}勺充电配套服务，包括电池租货、电池充
换及检测维护等。
江l山省政响计划将两次投资由江两省电力公司建设1座中型电动汽车充电站和劝O根交流充电机，以有效促进们_.西省新能源汽I}产、}歇发展，促进一)了能减排。
第二部分亚运村充电桩系统技术方案
1.系统架构图
a3. 1充电树
允电桩采少} GPRSICpMA的通讯方式’.一,站进行实时数据通讯，允电}I
的数据信息主动上报给计量一体化主站系统，
通过i站系统对消费卡进行数据核对孔!管理:充电机主动「报充电过程
第三部分充电桩产品
}c}}}}o系列电动汽车充电桩产品介绍
电动汽车允电树根据小同场合的需要，有V〔、52010电动汽自二允电树(落地式)
和}}}t;s}}}o电动汽车充电机(壁挂式)。
1产品特点
.1}不生竟适应能力
f)为适应户外的使川环境，户外型充电桩的整个外形设计采用不锈钢结构，
防护等级IP56(防尘、防湘淋);
2);lip 7a.:卜_、刷}_ I x_采用PC材料，具有较fy:i3的强度、耐热性和耐寒性:还
具有自熄、阻燃等优点，其强度和韧性很好，可经受重l灭;
1‘可靠性
!)个部采用一f_业级的器件和部件，一下作温度范围可达到一℃;
2)电磁兼容性:脉冲群抗扰1}.静电抗扰!_x、浪涌抗扰度均达到GBfT 17fi2b
4级;
3)装片具有自检功能，包括打印机缺纸报警、避需器过流烙断、装t}`失儿
报瞥及各模块的自检i玫障::-, o
1)充电桩安装有过流保护装片、漏电保护装置、雷r以}:} if保护装`tf ;
2 ) , r,E系统检测到过几、欠} i}.、过流、;E,}波越限时，立即停_[[:充电，7材瑛警;
3)充l时雨座盖门可自动卜锁，防止充电时一i}:拔插头;
4)允电桩其有检测允电电源插头是否到位的劝能:
a)采用加密的}}接触式CPU一粉。
.}实川性
!)具有GPRSI}: DM A远程通信功能，i }j一将交易信以和报擎信息生:
丁冬_:.站;
2)具有级联功能，多个充电树可通过RS4}S接日级联在一起，山一个_」沂示
通道一与主站通信;
3)具有远红外通信功能，司一进行一本地参数设:i?}}或数据介询;
4)刷卜区_和充电插座JTF1门内，在夜间有们一光照明:
S)充I完成后可打印凭条;
ti ))一}l户可根据语青提示，完成充电桩各项的操作;
7)装_i可远程升级，满足功能升级的需要;
8)用户可根据语二音提示，完成充电桩各项的操作。
1. 2技术参数
}:ra }_ }}=}rrt r. .x:一25 0C一75 0C
湿咬:C 35 0!o
满足GB4208-2(3f1}中所规定的IP56防护等级。
i}供电方式:交流单相供电;
2)额定丁一作电lf".. AC22t7V
3)额定电流:充电插座AC 16A，充电相其它电气回路以__1.;
4);}}1率:5f1}-I‘:
单相有功电能表，精度不低」- i _(}级
!)充电月亡关具有带负.-}irJ分合能力:额走电流3GA ;
2)断路器领定电流32A,剩余电流保护额定动作电流为.}}}11A,动作时问
不人于}) . 1秒;
3)避i:甘器通流能力2LlkA二
阀程工参数
!)充电电流过流阀佰:
h)允电电-f ".过乐阀位:
3)充电电妇、欠妇、阀伯:
默认i6A;
默认242 V;
默认I78V;
4)谐波}i吩变率越限阀佑:3()}}0。
i)i C3M1!(}(}M的网口:
2)G PRSICi?MA远程通信接f}:}f:
3)红_外通信接卜};
4)RS485级联接日。
能承受(if3f.}"}1}! . i}-.. j }}fi中相关要求的f}}}Ei:}}}. 5...中第二一组要求的冲汁i试
验。
【.可靠性和寿命
川催机平均无故,y,.}jF}i时[rr]不低一于}()(少O〔)小时;
2)插座正常插拔次数小少于10000次。
vcs}ooo系列电动汽车充电桩使用说明
1充电桩示意图
2. 2使用说明
i ) }:,--要允电「f,}. ,将Chlv0 --h北近“刷卡f} . " 2坪米以内，听到“嘟”一声，
表明3}`一卜成功;
2)“。喇叭”会报出您N前一卜日内余额，井月提示您于J.开“⑤充电插座门”，
将电动汽车允电插头插入“⑧允电饥座”;
3)+ } },}r }J; }}Il板”会显不 ...的余额和. rrf前的‘毯价，充电桩所提供的额定电压及鼓大允电电流;
②注意:此时您的酥已被设成龙效，充电完成后，需一}}}:}13,}一次{;，才能恢复有
效。
⑧江:，旅若一卡的余额不够，将小能进行允电。
扮}}il}l一卡完成后，按照提示于J.开“⑤充电插座门”，将电动汽车充.巨插头插入
“⑧充电才ii座”;
2)若充电插头未插好，“9喇叭”会提示您插好插头;
3)这时，您也r}j一以按“O们一印按钮”，扫印您E=前的余额和电价单据;
4)插好允电插头后，关闭“⑤允电抽座门”:
5)“@喇叭”提示“⑤充电插座}’一」”已关闭，准备充电。
⑧注意:“⑤充电插座门”在大}!’!先卡后才能们一开·
③注念剩冬加创山头插入“⑧允电插座”前，应确保允电插一头电源线在电动汽车一端已连接正确。
以下几种情形，允电将自动终}luv
1)电动汽车电池已充满;
2)电动汽车l住池未充满，但卡的余额己用完;
3 ) i=Via:动汽车电池未充满，}I_:1,进行了第2次}}il}l卡;
4)充电过程中发生异常，如插头松动、过{卜、欠几、过流、谐波越限等。 l)充电}J}:具有-I检功能，"fy检测到某个模块〔显示模块、}luj一眯模块、}?.}3..[一音
模块、打印机模块、计一量模块、充电抨i 1iIJ模块等)有故_i }!时，将，九一生;’f
警信息。出现以上模块，!改肺(除显示模块、打印机模块.1友障外)，将不允
许进行充电操竹，“④故障指示灯一”会亮;
2)允电桩具有遥信功能，包括避雷器热熔断遥信、打印机缺纸遥信、允电
抽座门位置遥信、充电摘头位胃遥信、充电开关位,}遥信。
3)以卜告警事件可在显示模块告警栏中显示，井一记录和卜传至士站系统。
2‘急停操作
在充电过程咋，，若发生异常J隋沉，充i:匕桩会自动停l「充电，作为辅助功能，
也可以手动按卜急停开关。
}. 3安全须知
!)急停开关限紧急清fJL下使用，平时不得随意操作:
2)在插入充电插头前，应确保充电电源线电动汽车一端已连接正确;
}S)允电过程中车辆小能移动。
安装维护说明
1)落地式充电树二树二休底部应囚走安装在}'r=}于地i:f}:[不小
于}.}t}。的葵座_}_.，攀
座I}a,积不川万小J-50mm}}Omm;
2)壁挂式允电桩桩体应采)_l应安装牢固，安装高度应保证电气接!J 连接和
人机交五_均操作方便;
3)充电桩外壳应可靠接地;
}l)充电树通常以成组}feJ }1}-}出现，充电}J I:内配备供充电}J I』之间链接川的电
源转接端一子排，端子抓l几石]’接入}}ttui-(电流15以)的多股线。
S)多个充电桩可通过125485按1:.1 C双纹线)级联在一起甲山其中一个作为
E'.行通进(GPR51}'DM})一‘少主站通信;
1)具有本地和远程参数没___功能。可通过管理卜、“0远红外日”设置相关
信息:
2?通过费率--,.},}}}.,_}'i-卡或手持设备一设置件种可变动、r i}-4}1设的参数，}CfI费率、
阀值参数等。
3)充电机具备台询功能，管理员门I通过查询卡在操作界}f }.l !-几查询相关信J它、: