浅谈公交电动化及充电设施建设的推广应用

2018-11-29李少飞

汽车实用技术 2018年5期

李少飞

（广州新穗巴士有限公司技术信息部，广东广州 510403）

1 研究背景和目的

根据国务院印发的《节能与新能源汽车产业发展规划（2012—2020 年）》，到2020 年，新能源汽车纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量将超过500万辆。而广州作为连续六年来被列为新能源车辆推广示范单位，今年 2017年11月29日，广州市政府常务会议审议并原则通过了《广州市推进公交电动化工作方案》,《方案》提出，从2017年起，新增及更新的公交车 100%推广使用纯电动车，力争在2018年底前实现公交电动化，并从车辆采购投放、充电桩建设、财政补贴、车辆技术保障等方面提出了相关措施。

2 国内充电站发展现状

由我国能源部门提出的关于电动汽车充电基础设施发展指南（2015-2020年）可以看出，我国为了应对公交、出租、环卫等专用车及公务与私人汽车数量的大幅度增长，并结合我国新能源汽车推广规划与相关政策的颁布，预计到 2020年，集中式充电站将增长超过1.2万座，而分散式的充电桩则将增加超过480万个左右，而这是为了满足全国规划500万辆电动汽车的充电需求，假如按照充电站 300万元/座计算，充电桩8.28万元/座计算，未来四年的新能源汽车充电站的市场规模将达到千亿级，而充电桩的市场规模则能达到六百亿级。

3 充电站建设的影响因素

3.1 考虑交通的影响

电动汽车充电站选址时需要考虑充电站站附近车道的情况，充电站旁的车道数较多，则会在一定程度上提高电动汽车进站的便利性，进而增加充电量；充电站旁若是有一条或多条主干道存在，同样能提高充电站的交通便利性；三是充电站周边交通状况，如果充电站所在区域是当地重要的交通枢纽，则区外的过往车辆也会比较多，如果充电站所在区域交通相对闭塞，则过往的区外车辆会比较少。车道数量越多，重要性越大，道路通畅程度越好，则该站点的交通便利性越高，该站点用于建设电动汽车充电站的价值越大。

3.2 考虑建设成本的影响

电动汽车充电站建设前期需要投入一定的资金，充电站建设前期阶段需要进行土地预审、可行性分析、环境评价、地震等地质灾害预测、水土保持评估、文物勘测等；前期的工作完成之后，需要委托勘察设计单位对电动汽车充电站建设项目进行勘查作业及施工图纸的设计，形成勘察文件、概预算报告，这类工作支出的费用形成了充电站建设的勘察设计费；充电站建设前期购置设备需要支出的设备购置费，建设过程中投入的建筑工程费和安装工程费以及其他费用等统一构成了充电站建设的预算费用。

3.3 考虑电网的要求

电动汽车充电站在选址时需要考虑对电网的安全性以及电量负荷等影响，因为选择了电动汽车充电站的地址后，该地区就将新增一个巨大的充电负荷，巨大的充电负荷会给电网的安全运行带来影响。输配电网的稳定性是电动汽车充电站选址时需要考虑的重要因素之一。

3.4 考虑外部环境的影响

首先要考虑的重要因素是电动汽车充电站的地理环境，它直接影响到充电站的建设是否可行。选择合适的地址，可以方便充电站的建设施工，同时也可以减小各项成本费用，对未来充电站的运营维护也更加便利。另外，地理环境还包括充电站站址的地址条件、防洪排水、防震等因素。在对充电站进行选址时，应充分了解站址的地质状况，地质状况复杂不利于充电站的施工建设，同时会增加未来充电站的运行风险。防洪排水状况不好，会增加充电站被浸淹的风险。

4 潭村充电站设计与系统组成

随着汽车充电市场的不断升级和设备的更新变化，广州新穗巴士有限公司潭村充电站采用的是基于集群网络管理的电动汽车充电系统，整个充电站系统由三部分组成，第一部分是充电桩系统，第二部分是充电站系统，第三部分是后台集群管理服务平台。

4.1 充电桩基本参数和配置

采用落地式交直流一体化充电桩，方便快速充电，满足白天电动汽车需求，而交流慢充，可用于夜间电动公交车充电。充电机单元功率120KW，可实现快速充电，一桩两充，达到普通电动汽车充电时间45分钟-1小时，电动公交车3-4小时。搭载中央处理器单元。采用有线通讯方式（集中性的充电站，便于布线，降低成本）接入以太网，以实现数据传递，资讯广告的功能。

4.2 充电站系统组成

充电站整体系统由三部分组成：电动汽车充电桩、电池集中管理系统、充电管理服务平台和数据库中心。

电动汽车充电桩的控制电路主要由嵌入式处理器完成，用户可通过扫码刷卡等方式登录、进行余额查询、充电消费等服务，也可提供语音输出接口，实现语音交互。用户可根据液晶显示屏指示选择4种充电模式：包括按时计费充电、按电量充电、自动充满、按里程充电等。电动汽车充电机控制器与集中管理系统利用 CAN总线进行数据交互，中间管理系统与服务器平台利用有线互联网或无线GPRS网络进行数据交互，为了安全起见，电量计费和金额数据实现安全加密。