電動汽車充電站主要由充電系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、電能計量系統(tǒng)組成。
電動汽車充電站充電系統(tǒng)是整個系統(tǒng)中核心的部分,在設計時,其功能要求、技術(shù)指標、充電接口以及連接電纜等均必須滿足國家相關(guān)標準規(guī)定。一般充電方式有常規(guī)充電、快速充電、機械充電三種。
常規(guī)充電
常規(guī)充電充電電流相當?shù)?大小約為15A,常規(guī)蓄電池的充電方法都采用小電流的恒壓或恒流充電,一般充電時間為5~8h,甚至10~20h。
快速充電
常規(guī)蓄電池的充電方法一般時間較長,給實際使用帶來很多不便??焖俪潆娪址Q應急充電,是以較大電流短時間在電動汽車停車的20min~2h內(nèi),為其提供短時充電服務,一般充電電流為150~400A。
機械充電
機械充電即電池組快速更換系統(tǒng),是通過直接更換電動汽車的電池組來達到為其充電的目的。由于電池組重量較大,更換電池的專業(yè)化要求較強,需配備專業(yè)職員借助專業(yè)機械來快速完成電池的更換、充電和維護。
充電站監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)對充電設備運行和充電過程的監(jiān)視、保護、控制、管理和事故情況下的緊急處理,以及數(shù)據(jù)的存儲、顯示和統(tǒng)計。
電動汽車充電站監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控主站、監(jiān)控終端及通信網(wǎng)絡構(gòu)成,實現(xiàn)對充電設備相關(guān)信息的收集和實時顯示,充電設備的遠方控制,以及數(shù)據(jù)的存儲、查詢和統(tǒng)計等。監(jiān)控系統(tǒng)的實時性和可靠性應以滿足現(xiàn)場充電設備和動力蓄電池的安全要求為原則。
充電站的電能計量包括充電站和電網(wǎng)之間的計量、充電設備和電動汽車之間的計量。計量設備一般包括電能質(zhì)量分析儀、功率分析儀等對電壓、電流、功率、諧波等進行精確的測量。
充電站充電方式主要有恒電流充電和恒電壓充電兩種。
恒流充電法是用調(diào)整充電裝置輸出電壓或改變與蓄電池串聯(lián)電阻的方法,保持充電電流強度不變的充電方法??刂品椒ê唵?,但由于電池的可接受電流能力是隨著充電過程的進行而逐漸下降的,到充電后期,充電電流多用于電解水,產(chǎn)生氣體,使出氣過甚,因此,常選用階段充電法。
充電電源的電壓在全部充電時間里保持恒定的數(shù)值,隨著蓄電池端電壓的逐漸升高,電流逐漸減少。與恒流充電法相比,其充電過程更接近于最佳充電曲線。用恒定電壓快速充電,由于充電初期蓄電池電動勢較低,充電電流很大,隨著充電的進行,電流將逐漸減少,因此,只需簡易控制系統(tǒng)。
這種充電方法電解水很少,避免了蓄電池過充。但在充電初期電流過大,對蓄電池壽命造成很大影響,且容易使蓄電池極板彎曲,造成電池報廢。鑒于這種缺點,恒壓充電很少使用,只有在充電電源電壓低而電流大時采用。例如,汽車運行過程中,蓄電池就是以恒壓充電法充電的。