導語:電動汽車充電站是指為各類電動汽車提供充電的站點,與現有的加油站相似。電動汽車用戶在汽車電能將要耗盡的時候,可以通過充電樁為汽車電池進行充電。
作為電動汽車產業的重要一環,充電站的建設是電動汽車大規模發展的關鍵。
電動汽車充電站是指為各類電動汽車提供充電的站點,與現有的加油站相似。電動汽車用戶在汽車電能將要耗盡的時候,可以通過充電樁為汽車電池進行充電。
2014主要城市充電站建設計劃
北京:2014年內完成1000個公用快充樁布局建設。
上海:到2015年,完成電動車運行總量1萬輛的目標,并在全市布局6000個以上的充電樁。
杭州:將在原有2個“微公交”站點的基礎上,新增17個“微公交”站點,其中16個在西湖區,1個在濱江區,未來還將規劃更多站點。
深圳:到2015年將建168座公交充電站,50座出租車充電站,526個快速充電樁,39000個慢速充電樁。
廣州:在2013-2015年,將安排地方財政安排補貼資金20.26億元,可爭取中央補貼資金9.66億元。未來計劃建設各類充電站105個,各類充電樁(機)9970個,形成網絡化、智能化的充電服務體系。
天津:到2015年底,將推廣應用1.2萬輛新能源汽車,并建設66個充、換電站和6700個充電樁,形成電動車快充網絡。
自動化助力充電站
充電站按照功能可以劃分為四個子模塊,配電系統、充電系統、電池調度系統、充電站監控系統。充電站給汽車充電一般分為三種方式:普通充電、快速充電、電池更換。普通充電多為交流充電,可以使用220V或380V的電壓。快速充電多為直流充電。充電站主要設備包括充電機、充電樁、有源濾波裝臵、電能監控系統。設備性能方面,最主要關注安全與高效。
企業代表之ABB
作為智能電網建設的組成部分,ABB已參與國內外多個電動汽車充電項目的建設,在確保電動汽車站安全可靠的同時,也解決電網穩定運行的的問題。同時,ABB與電動汽車生產商合作,解決兼容問題。例如:ABB與沃爾沃汽車合作,將充電樁,包括工業插頭和插座等產品大量應用于沃爾沃的電動汽車充電設備中。
2010年,全球領先的電力和自動化技術集團ABB全面參與中國電動汽車充電站的建設,為充電站的低壓配電柜提供低壓空氣斷路器、塑殼斷路器、微型斷路器及控制類產品。目前中國最大的電動汽車充電站——深圳市大運中心電動汽車充電站項目,ABB為充電站的低壓配電柜提供了低壓空氣斷路器及塑殼斷路器類產品。這也是ABB的產品全面應用于國內電動汽車充電站建設領域。
ABB交流充電樁方案
交流充電樁一般是指固定在地面上,為具有車載充電機的電動汽車提供交流電源,主要安裝于公共建筑(辦公樓宇、商場、公共停車場等)、居民小區停車場和充電站內,充電時間比較長。
因設計方案的不同,一個交流充電樁可同時為一輛或多輛電動汽車充電。基于充電負荷特點和節能環保的要求,交流充電樁以安全性和可靠性為基礎,以實用性、智能化和標準化為導向,集供配電系統、充電系統、充電站監控系統和計費管理系統于一體,實現計時、計電度、計金額充電等全面智能化。
針對交流充電樁的應用對象和安裝場合,對設備安全性的要求非常高,包括輸入輸出過流和短路保護、漏電保護、IP等級、溫度控制、濕度控制、抗震能力等。
基于交流充電樁特殊的要求,ABB提供多種可供選擇的解決方案和全系列的保護和控制產品,提高設備的可靠性和運行能力。
方案一(如圖1)
ABB為電動汽車交流充電解決方案提供以下低壓產品:
■微型斷路器S200
■剩余電流動作保護器S200+DDA200
■電表Meter
■電涌保護器OVR
■接觸器A
■插拔式接口繼電器CR
■開關電源CP
■專用工業插頭IPS
■接線端子
■按鈕指示燈
■可編程控制器PLC
方案二(如圖2)
ABB為電動汽車交流充電解決方案提供以下低壓產品:
■微型斷路器S200
■剩余電流動作保護器S200+DDA200
■電表Meter
■電涌保護器OVR
■開關電源CP
■專用工業插頭IPS
■接線端子
■按鈕指示燈
■可編程控制器PLC
企業代表之新松
如何給電動汽車充電,讓它“跑得更遠”是企業必須面對的一個難題。目前電動汽車充電主要有兩種方式:插充和換充。業界普遍認為,解決大型電動車輛的供電問題,較好的方法是建設換電站,即通過給汽車更換電池的方法代替漫長的充電過程。
自動換電機器人是電動汽車換電站的核心工作系統,新松機器人公司自主研發的全自動式電池交換機器人系統集成了鋁合金輕型框架、伺服控制系統、POS絕對定位、激光安全檢測和激光自動定位系統等多項高新技術,具有換電作業時間短、工況穩定性高等特點,在電池更換過程中無需人工介入。目前,該系統已在北京航天橋換電站、北京北士城換電站、北京馬家樓電池換電站等成功運行。
新松自動換電機器人方案
針對目前電動汽車電池更換過程自動化程度低、與車輛對接可靠性差、電池充電環境溫度無法控制等問題,新松公司開發了全自動式和分步式兩種電池換裝系統兩種方案。
方案一:全自動式電池換裝系統(如圖3)
電動汽車換電站采用模塊化、標準化的方式設計,每個換電站根據服務車輛的數量和型號由若干換電單元模塊組合而成。系統主要由自動換電機器人、電池充電貨架、汽車定位裝置、地面控制臺、電池充電監控系統等幾部分組成。每個單元在電動汽車左右各有一條環線,每個環線設計兩臺自動換電機器人,分別負責取電池和送電池。機器人與電動汽車自動對位,在兩分鐘自動更換完電池。
方案二:分步式兩種電池換裝系統(如圖4)
換電單元模塊分為車輛換電區、電池存儲區和充電機充電區,每個區域相對獨立,通過接口設備相連,符合電池換電站對充電溫度、安全防護和消防控制等要素的要求。
每個單元由自動換電機器人、電池充電貨架、電池轉運設備、助力機械手、控制臺、電池充電監控管理系統組成。一次換電工作分解為幾個步驟,每個步驟有專門設備完成,各設備可并行工作,減少了汽車換電時間,降低了設備的技術開發和系統運行故障風險,為設備的技術改造搭建了柔性開發設計平臺。
地面控制臺通過SIMENSPROFIBUS總線與電池充電貨架、堆垛機、電池轉運平臺、觸摸操作屏等設備通訊,實時監控的設備的狀態,實現各設備運行的電氣聯鎖保護,保證系統運行安全。計算機電池充電監控管理系統與地面控制臺通過SIMENSPROFINET工業以太網通訊,自動下達換電任務,實時圖標顯示設備運行的狀態和換電任務完成情況。
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