际放电深度为基准,能满足下一个往返需求的,则继续行驶;电池容量不能满足要求而时间允许的,可进行快速充电;时间紧的,可进行电池快速更换。但这种综合运行方案在电池剩余能量测量技术不成熟的情况下,必须建立每辆车的行驶档案,以便估计车载电池的剩余电量情况。而多种方案相结合,对于运营的组织和管理也将带来一定的难度。
2. 4 动力电池特性
不同种类动力电池具有不同的充电特性,最佳充电率在0. 2～2. 0 C 之间。电池系统额定电压相同的情况下,最高充电电压由于电池种类、结构型式上的区别也体现出一定的差别。充电电流越大、充电电压越高,单车充电功率需求越大,导致充电站容量需求越大。对于不同种类的电池,充电方法及充电控制充电。这种模式下,备用电池组存储空间及如何真正实现电池快速更换是问题考虑的关键。由于电池组重量较大,更换电池的专业化要求较强,更换站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:
1) 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;
2) 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;
3) 从另一个方面看,解决了充电时间乃至蓄存电荷量、电池质量、续驶里程长及价格等难题;
4) 由于电池的更换、充电和维护工作由专业人员完成,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。
这种模式面临的最大障碍不是技术上的,而是管理上的,要解决的几个主要问题是: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。以上3种充电模式各有自身的特点和适用范围。在实际应用中,可以将上述三种方法进行有机结合,以达到每天的行驶要求,即设计车辆续驶策略也不同。应根据其电池特性不同采用不同的充电方法,如恒流法、恒压法、恒流限压法及特定曲线法等。电池组充电控制的策略,无论侧重于电池安全,还是保证最佳续驶里程,或是两者间折中,确定的充电参数都存在一定差异。
2. 5 充电时间
不同运行模式的电动汽车对充电时间提出了不同的要求,而充电时间的不同需要不同的充电方式来满足。在对充电时间要求不高的情况下, 可在停运时间利用电力低谷进行常规充电,延长车辆的续驶里程,如夜间停止运行的公交车辆、公务车、特种车辆或社会车辆等;在充电时间较为紧迫的情况下,需要采用快速充电或电池组快速更换及时实现电能补充,如出租车和在线路
上运行的公务车或社会车辆等。
2. 6 充电场所及其他环境条件
动力电池充放电工作效率受充电场所及环境条件的影响,尤其是受环境温度的影响。在常温下,电池充电接受能力较强,随着环境温度的降低,其充电接受能力逐渐降低。低温时电池放电效率降低,在同样的运行机制和行驶里程下,车辆能耗高、电池放电深度大。同样,在低温下动力电池充电效率也降低。因此,随环境温度降低,充电站功率需求将增加。建设充电站时应尽可能保证其环境温度有利于电池充电要求。
2. 7 充电技术发展对充电站的要求
(1) 充电快速化助子系统而存在的,但是随着电动汽车技术的不在目前动力电池不能直接提供更多续驶里程断成熟,本着子系统小型化和多功能化的要求,以的情况下,如果能够实现电池充电快速化,从某种及电池可靠性和稳定性要求的提高,充电系统将意义上也就解决了电动汽车续驶里程短这个致命和电动汽车能量管理系统集成为一个整体,集成弱点。对电动车用动力蓄电池的充电快速化要求传输晶体管、电流检测和反向放电保护等功能,无不同于对常规蓄电池的要求,它应具有充电时间需外部组件即可实现体积更小、集成化更高的充短、充电效率高以及对蓄电池使用寿命影响小的电解决方案,从而为减少充电站的设备占地,提高特点。充电站单位土地面积的充电服务效率。
(2) 充电通用性
3 充电规划原则
在未来相当长的一段时间内,电动汽车用蓄电池仍将是多种类型电池共存的局面。各种电动汽车充电站布局包括“需求”和“可能汽车所采用的电池中有铅酸电池,锂离子电池、镍性”两个因素。衡量充电站需求的主要指标是交氢类电池,还会有其他种类的电池。此外,即使是在于交通、环保及区域配电能力等外部环境条件与该地区的建设规划和路网规划。
3. 1 充电站分布与电动汽车交通密度和充电需通量与服务半径两个要素,决定可能性与否关键同一类型的电池,也存在不同的电压等级。求的分布尽可能一致公共场所的充电装置必须具有适应多种类型蓄电池系统和适应各种电压等级的能力系统需要具有充电广泛性,具备多种类型蓄电池的充电控制算法,可与各类电动汽车上的不同蓄,即充电交通密度是指在单位长度车道上,某一瞬间电池系统实现充电特性匹配,能够针对不同的电所存在的车辆数,一般用辆车道表示。根据定义, 池进行充电。在电动汽车商业化的早期,就应该密度基本上是在一段道路上测得的瞬时值,它不制定相关政策措施,规范公共场所用充电装置与仅随时间的变化而变动,也随测定区间的长度而电动汽车的充电接口、充电规范和接口协议等。变化。为此,常将瞬时密度用某总计时间的平均
(3) 充电智能化值表示。该区域的电动汽车交通密度越大,说明制约电动汽车发展及普及的最关键问题之一在区域内运行
的电动汽车数量越大,从而对充电是储能电池的性能和应用水平。与电动车身、驱站点的需求也会越大。动电机、控制技术等方面的发展相比,电池的充、充电需求是指一定数量的电动汽车在特定时放电技术仍很落后,需要在优化现有电池智能化间和特定地点对充电的需求。充电需求和交通密充电方法和开发新型高性能电池等方面努力。优度密切相关,但又受到电动汽车的运行方式的制化电池智能化充电方法的目标是要实现无损电池约。例如,对于电动公交车来说,其起(终)点站的充电,监控电池的放电状态,避免过放电现象, 为其充电需求区域,会增加其运营线路上的电动从而达到延长电池的使用寿命和节能的目的。同汽车交通密度;企业班车以企业所在地为其充电时,对电池进行实时的或定期自动检测、诊断和维修区域,会增加其行驶线路上的电动汽车交通护,最大限度的保证电池的可靠运行。密度。
(4) 电能转换高效化充电站网点数量控制应考虑与充电需求的分提高充电装置的电能转换效率,采用高效充布尽可能保持一致,应与各区域的电动汽车交通电装置对降低电动汽车运行能耗具有重要意义。密度成正比。不同类型充电装置机的电能转换效率存在巨大差
3. 2 充电站的布局应符合充电站服务半径要求别。对于充电站,从电能转换效率和建造成本上电动汽车充电站的分布可以参考建设部《城考虑,应优先选择具有电能转换效率高,建造成本市道路交通规划设计规范》(1995)中的加油站服低等诸多优点