新能源汽車充電技術(shù)介紹課件

1、項(xiàng)目五 正確使用新能源汽車【新能源汽車概論】知識(shí)回顧1. 新能源汽車上采用的高壓安全保護(hù)裝置主要有哪幾種？1 12 23 34 45 5目錄CONTENTS01學(xué)習(xí)目標(biāo)02知識(shí)儲(chǔ)備03課堂練習(xí)0101 PART ONELearning target學(xué)習(xí)目標(biāo)Learning target學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)了解電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)的作用及組成；1234熟悉電動(dòng)汽車充電方式；了解電動(dòng)汽車充電設(shè)施；了解電動(dòng)汽車無(wú)線充電技術(shù)；5了解電動(dòng)汽車充電技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。學(xué)習(xí)重點(diǎn)學(xué)習(xí)重點(diǎn)電動(dòng)汽車充電方式1 12 2充電系統(tǒng)的作用與組成0202 PART TWOKnowledge preparation知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備1.

2、充電系統(tǒng)作用與組成概念功用結(jié)構(gòu)為純電動(dòng)汽車行駛提供能量保證。儲(chǔ)電、供電和充電三種。由動(dòng)力電池組件、高壓控制盒、車載充電機(jī)、DCDC轉(zhuǎn)換器、快充口、慢充口等部分組成。純電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)主要組成1.充電系統(tǒng)作用與組成充電系統(tǒng)作用：交流市電 高壓直流（動(dòng)力電池）知識(shí)儲(chǔ)備1. 新能源汽車的充電方式2.1 電動(dòng)汽車充電方式更換電池組也稱快速換電或機(jī)械換電，是在蓄電池電量不足時(shí)，將已經(jīng)耗盡的電池組更換為充滿電的電池組，整個(gè)過(guò)程通?？稍?0min之內(nèi)完成?？焖俪潆娨卜Q直流快充或應(yīng)急充電，是采用150400A的直流電流進(jìn)行恒流充電，在2030min內(nèi)就能使蓄電池電量達(dá)到80%90%。常規(guī)充電也稱交流慢充。一般

3、是以較小的交流電流進(jìn)行恒流充電或小電流恒壓充電，充電電流約為15A，充電時(shí)間為5-8h。1. 充電技術(shù)概述1.1 電動(dòng)汽車充電方式（1）充電樁充電樁一般采用額定功率在5kW以下的交流充電模式。知識(shí)儲(chǔ)備充電樁的建設(shè)應(yīng)注重參考本地用戶的出行特征并建立在一定分布密度的基礎(chǔ)上。未來(lái)緩慢的充電過(guò)程意味著它只適合面向用戶的停車過(guò)程，更適合服務(wù)覆蓋范圍較小的分散式布局。缺點(diǎn)硬件和占地成本低，充電時(shí)對(duì)現(xiàn)有電網(wǎng)的沖擊較小，有利于延長(zhǎng)電池的使用壽命。優(yōu)點(diǎn)1. 充電技術(shù)概述1.1 電動(dòng)汽車充電方式（2）充電站可慢速充電又可提供快速充電。大型公共充電站可結(jié)合現(xiàn)有加油站網(wǎng)絡(luò)，開展充電設(shè)施的初期建設(shè)，以達(dá)到良好的效果?？?/p>

4、速充電對(duì)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的壽命有影響。知識(shí)儲(chǔ)備思考為什么充電站會(huì)大大增加城市充電網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)成本？1. 充電技術(shù)概述1.1 電動(dòng)汽車充電方式（3）換電站利用專用的電池更換設(shè)備，將電動(dòng)汽車耗盡的電池組直接更換為充電站內(nèi)已經(jīng)充滿電的電池組。數(shù)分鐘內(nèi)完成更換，而更換下的電池待電網(wǎng)負(fù)荷較低時(shí)進(jìn)行統(tǒng)一充電。知識(shí)儲(chǔ)備這縮短了充電時(shí)間并延緩了電池壽命，緩解了電池維護(hù)、電池回收、電網(wǎng)錯(cuò)峰和用地成本等問(wèn)題。但推廣的前提是車用動(dòng)力電池充電技術(shù)、電池規(guī)格、接口標(biāo)準(zhǔn)必須高度統(tǒng)一，還需要引入一整套的電池租賃體系和電池物流網(wǎng)絡(luò)。1. 充電技術(shù)概述1.1 電動(dòng)汽車充電方式（4）三種充電方式的比較知識(shí)儲(chǔ)備方式 服務(wù)類型適宜建設(shè)

5、場(chǎng)合 充電時(shí)間目標(biāo)用戶建設(shè)成本充電及運(yùn)行成本充電樁小范圍分散式服務(wù)停車場(chǎng)住宅區(qū)610h私家車單位車輛集團(tuán)車輛較低，單個(gè)充電樁（5kW）約2萬(wàn)元較低，住宅區(qū)可實(shí)現(xiàn)谷電充電。管理和維護(hù)難度大充電站大范圍集中式服務(wù)交通流密集區(qū)高速公路沿線1030min公交車出租車私家車較高，單個(gè)充電站成本為300萬(wàn)500萬(wàn)元，4慢充、4快充能力較高，難以利用谷電充電。較利于管理維護(hù)換電站大范圍集中式服務(wù)城市中心區(qū)高速公路沿線3min左右公交車出租車私家車很高，單個(gè)換電站成本約200萬(wàn)元較低，可實(shí)現(xiàn)谷電充電。降低購(gòu)車成本，便于統(tǒng)一電池管理、養(yǎng)護(hù)和回收1. 充電技術(shù)概述1.2 充電特性知識(shí)儲(chǔ)備低壓交流電充電時(shí)間較長(zhǎng)停車

6、庫(kù)條件好常規(guī)充電1充電時(shí)間較短需配專用的直流機(jī)占地面積較大對(duì)電網(wǎng)的沖擊較大影響電池壽命快速充電2時(shí)間短選址靈活夜間充電或新能源充電可規(guī)?；瘧?yīng)用動(dòng)力電池標(biāo)準(zhǔn)化更換電池組32. 電動(dòng)汽車充電站和電池更換站監(jiān)控技術(shù)知識(shí)儲(chǔ)備將站內(nèi)智能設(shè)備的狀態(tài)信息、參數(shù)配置信息、充換電過(guò)程實(shí)時(shí)信息等進(jìn)行集成，實(shí)現(xiàn)對(duì)其的監(jiān)控和管理。具備與上級(jí)監(jiān)控管理系統(tǒng)通信的功能，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)充換電設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)。與配電自動(dòng)化等系統(tǒng)相結(jié)合，采用調(diào)控策略，對(duì)充換電設(shè)施進(jìn)行調(diào)控，可達(dá)到有效利用電網(wǎng)資源和減少對(duì)電網(wǎng)影響的目的。電動(dòng)汽車充換電站監(jiān)控系統(tǒng)2. 電動(dòng)汽車充電站和電池更換站監(jiān)控技術(shù)知識(shí)儲(chǔ)備2.1 監(jiān)控系統(tǒng)特點(diǎn)01環(huán)境條件特殊在充換電站內(nèi)

7、電磁干擾很大；換電設(shè)備、非車載充電機(jī)、充電樁直接安裝在室外，環(huán)境濕度大、灰塵大、溫差大。02設(shè)備種類復(fù)雜所監(jiān)控的設(shè)備種類繁多，不同廠家的產(chǎn)品指標(biāo)、性能也不盡相同，給監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)增加了難度。03相關(guān)接口多被控設(shè)備的多樣性及所屬專業(yè)的相對(duì)獨(dú)立，形成多個(gè)不同的子系統(tǒng)，需要整合實(shí)現(xiàn)協(xié)同綜合監(jiān)控。04功能要求特殊側(cè)重于安全充電管理、便捷的電池更換服務(wù)、相關(guān)設(shè)備在各種情況下的有效運(yùn)行等，比常規(guī)變電站更具特殊性。2. 電動(dòng)汽車充電站和電池更換站監(jiān)控技術(shù)知識(shí)儲(chǔ)備2.1 監(jiān)控系統(tǒng)功用充電設(shè)備配電設(shè)備電池更換設(shè)備視頻及環(huán)境設(shè)備電動(dòng)汽車充換電站監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控與管理確保充換電設(shè)施安全、可靠、高效運(yùn)行知識(shí)儲(chǔ)備2.

8、電動(dòng)汽車充電站和電池更換站監(jiān)控技術(shù)2.1 監(jiān)控系統(tǒng)功用（1）充電監(jiān)控單元主要完成采集、處理、存儲(chǔ)充電設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行信息。01020304采集并上送直流充電機(jī)、交流充電樁、電池箱的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。完成對(duì)充電設(shè)備的控制調(diào)節(jié)。將各狀態(tài)指示信息送至充電架。完成充電事件記錄。05完成各類故障處理，為充換電站安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供保障。知識(shí)儲(chǔ)備2. 電動(dòng)汽車充電站和電池更換站監(jiān)控技術(shù)2.1 監(jiān)控系統(tǒng)功用（2）電池更換監(jiān)控單元主要完成對(duì)電池更換設(shè)備、電池箱、充電架的實(shí)時(shí)監(jiān)控。01020304根據(jù)情況，為需要更換電池的電動(dòng)汽車動(dòng)態(tài)選擇電池成組配置方案。采集并上送電池箱設(shè)備的位置、工作狀態(tài)、故障信息。接收監(jiān)控系統(tǒng)各

9、類信息。完成電池更換事件記錄。知識(shí)儲(chǔ)備2. 電動(dòng)汽車充電站和電池更換站監(jiān)控技術(shù)2.1 監(jiān)控系統(tǒng)功用（3）配電監(jiān)控單元主要完成配網(wǎng)自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)計(jì)算處理、控制操作、保護(hù)信息處理、事件報(bào)警及向上級(jí)配電調(diào)度系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)等功能。01020304采集并上送各類信息?？刂婆潆娤到y(tǒng)開關(guān)的分合操作。處理配電系統(tǒng)越限報(bào)警、事件記錄、故障統(tǒng)計(jì)等數(shù)據(jù)。實(shí)時(shí)監(jiān)控有源濾波及無(wú)功補(bǔ)償裝置，設(shè)置運(yùn)行參數(shù)。05采集其投、切前后電網(wǎng)諧波相關(guān)數(shù)據(jù)，了解當(dāng)前電網(wǎng)的電能質(zhì)量。知識(shí)儲(chǔ)備2. 電動(dòng)汽車充電站和電池更換站監(jiān)控技術(shù)2.1 監(jiān)控系統(tǒng)功用（4）視頻及環(huán)境監(jiān)控單元0102利用各種功能攝像機(jī)、紅外對(duì)射報(bào)警探測(cè)器等，與站控層工作站配

10、合，實(shí)現(xiàn)對(duì)事故的監(jiān)控，對(duì)各類設(shè)備的監(jiān)視。完成對(duì)充換電站視頻及安全的監(jiān)控，當(dāng)設(shè)備發(fā)生事件時(shí)可實(shí)時(shí)控制安全防護(hù)系統(tǒng)，并把現(xiàn)場(chǎng)情況傳回監(jiān)控室，實(shí)現(xiàn)安全防護(hù)聯(lián)動(dòng)監(jiān)控，使用戶能夠及時(shí)響應(yīng)，以確保安全。知識(shí)儲(chǔ)備2. 電動(dòng)汽車充電站和電池更換站監(jiān)控技術(shù)2.1 監(jiān)控系統(tǒng)功用（5）運(yùn)營(yíng)管理子系統(tǒng)主要完成配電設(shè)備、充電設(shè)備、充電架、電池、電池更換設(shè)備、電池箱、電動(dòng)汽車等設(shè)備的臺(tái)賬管理、運(yùn)行記錄、維護(hù)更換記錄等。01020304充電信息管理完成整車與電池組充電記錄充電設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與統(tǒng)計(jì)分析電池信息管理用于存儲(chǔ)統(tǒng)計(jì)電池組的各類數(shù)據(jù)。車輛臺(tái)賬信息管理用于存儲(chǔ)統(tǒng)計(jì)車型配置信息、配備電池組型號(hào)參數(shù)、更換維護(hù)電池組的記

11、錄等。知識(shí)儲(chǔ)備3. 電動(dòng)汽車無(wú)線充電技術(shù)3.1 無(wú)線充電技術(shù) 無(wú)線充電技術(shù)引源于無(wú)線電力輸送技術(shù)。也稱無(wú)線能量傳輸或無(wú)線功率傳輸，主要通過(guò)電磁感應(yīng)、電磁共振、射頻、微波、激光等方式實(shí)現(xiàn)非接觸式的電力傳輸。思考根據(jù)在空間實(shí)現(xiàn)無(wú)線電力傳輸供電距離的不同，可以把無(wú)線電力傳輸形式分為哪幾類？短程傳輸中程傳輸遠(yuǎn)程傳輸知識(shí)儲(chǔ)備3. 電動(dòng)汽車無(wú)線充電技術(shù)3.1 無(wú)線充電技術(shù) （1）短程傳輸 通過(guò)電磁感應(yīng)電力傳輸（ ）技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。 適用于小型便攜式電子設(shè)備供電。ICPTICPT主要以磁場(chǎng)為媒介，利用變壓器耦合，通過(guò)初級(jí)和次級(jí)線圈感應(yīng)產(chǎn)生電流，從而將能量從傳輸端轉(zhuǎn)移到接收端，實(shí)現(xiàn)無(wú)電氣連接的電能傳輸。電磁感應(yīng)受

12、制于過(guò)短的供電端和受電端距離，傳輸距離上限是10cm左右。知識(shí)儲(chǔ)備3. 電動(dòng)汽車無(wú)線充電技術(shù)3.1 無(wú)線充電技術(shù) （2）中程傳輸 為手機(jī)、MP3等儀器提供無(wú)線電力傳輸。 通過(guò)非輻射磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)電能的高效傳輸。 電磁共振型與電磁感應(yīng)型相比，采用的磁場(chǎng)要弱得多，傳輸功率可達(dá)幾千瓦，能實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)距離的傳輸，傳輸距離可達(dá)34m。 RFPT主要通過(guò)功率放大器發(fā)射射頻信號(hào)，通過(guò)檢波、高頻整流后得到直流電，供負(fù)載使用。 RFPT距離較遠(yuǎn)，能達(dá)10m，但傳輸功率很小，為幾毫瓦至百毫瓦。知識(shí)儲(chǔ)備3. 電動(dòng)汽車無(wú)線充電技術(shù)3.1 無(wú)線充電技術(shù) （3）遠(yuǎn)程傳輸 通過(guò)微波電力傳輸（MPT）技術(shù)或激光電力傳輸（LPT）技術(shù)來(lái)

13、實(shí)現(xiàn)。 對(duì)于太空科技領(lǐng)域能量傳輸以及新能源開發(fā)利用等有重要的戰(zhàn)略意義。MPT 將電能轉(zhuǎn)化為微波，讓微波經(jīng)自由空間傳送到目標(biāo)位置再經(jīng)整流，轉(zhuǎn)化成直流電能，提供給負(fù)載。 適合應(yīng)用于大范圍、長(zhǎng)距離且不易受環(huán)境影響的電能傳輸。LPT 利用激光可以攜帶大量的能量，用較小的發(fā)射功率實(shí)現(xiàn)較遠(yuǎn)距離的電能傳輸。 激光方向性強(qiáng)，能量集中，不存在干擾通信衛(wèi)星的風(fēng)險(xiǎn)。知識(shí)儲(chǔ)備3. 電動(dòng)汽車無(wú)線充電技術(shù)3.2 電動(dòng)車的三種無(wú)線充電方式電磁感應(yīng)充電方式是通過(guò)送電線圈和接收線圈之間傳輸電力。磁共振充電方式主要由電源、電力輸出、電力接收、整流器等部分組成。微波充電方式使用2.45GHz的電波發(fā)生裝置傳送電力，發(fā)送裝置與微波爐

14、使用的“磁控管”基本相同。4. 電動(dòng)汽車充電技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)知識(shí)儲(chǔ)備電動(dòng)汽車行駛時(shí)間較短，可在的空置時(shí)間內(nèi)參與電網(wǎng)運(yùn)行，作為儲(chǔ)能單元參與系統(tǒng)削峰填谷，減少系統(tǒng)靜態(tài)儲(chǔ)能設(shè)備的配置，提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。作為系統(tǒng)儲(chǔ)能的組成部分3新能源發(fā)電可利用的資源豐富、污染較少，甚至是零污染，可以在一定程度上緩解電力供應(yīng)的緊張情況和環(huán)保壓力。與新能源發(fā)電配合2通過(guò)現(xiàn)代化的技術(shù)手段和管理方法，對(duì)電動(dòng)汽車充電設(shè)施進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控，有助于提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率和安全性。實(shí)現(xiàn)智能充電控制1將物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于電動(dòng)汽車充電將有助于實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車的自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)管理等功能，是推動(dòng)智能電網(wǎng)發(fā)展的重要技術(shù)手段。成為智能電網(wǎng)的重要組成部分40303 PART THREEClass practice課堂練習(xí)課堂練習(xí)（1）對(duì)于電動(dòng)汽車充電設(shè)備而言，充電樁采用的是哪種充