我国电动汽车充电技术发展趋势探析

秦鑫

摘要：目前，我国经济在快速发展，电动汽车市场的成熟和智能电网建设的推进，电动汽车充电设施的建设成为亟待解决的问题，大量电动汽车的充电行为也将会对电网带来较大影响。通过对电动汽车充电方式、充电特性和充电设施的分类和分析，探讨了其在电力系统中的应用、影响、效益及发展趋势。

关键词：电动汽车;充电技术;发展趋势

引言

如今，全球都陷入了能源危机，工业的发展使得资源消耗过快，不可再生资源稀缺，废气的排放加剧了大气污染和全球变暖，我们的生存环境受到了极大的威胁，因此节能减排是人类社会生存发展的必然选择。电动汽车的推广是符合这一发展需要的，但也对电动汽车的充电技术的研发提出了更高的要求。

1电动汽车的应用特点

现阶段市场油价的价格波动幅度比较大，进行汽车产品生产的过程中，要想对这种问题进行解决，就要减少化石燃料的使用，才能提高产品的销量。在汽车行业快速发展的过程中，混合动力类型的汽车产品和纯电动类型的汽车产品，在发展的过程中，促进电动汽车产业进行了快速的发展。在进行汽车产品设计的过程中，电动类型的产品，还包括了公交车和出租车等。电动类型的汽车在发展的过程中，主要存在的问题是电源的消耗能力和充电的时间段，以及电池的使用时间。当前所存在的电池类型，主要包括铅酸电池和锂离子电池等。其中铅酸电池的价格比较便宜，但是能量和功率都比较小，体积却比较大，只能应用到观光车，或者短距离行驶的公共汽车中。镍氢电池在应用的过程中，能量和功率都比较大，但是在进行这种电池应用的过程中，成本比较高，可以将其应用到混合电动力车的使用中。随着锂离子电池的大规模生产，其建设成本也在不断的降低，在使用的过程中，具备更多的优势。这种类型的电池性能比较好，质量比较高，在应用的过程中，续航时间也比较长。但是在进行大功率电池应用的过程中，存在一定的安全性问题，而且大功率的电池，使用成本比较高。汽车企业在进行电动汽车产品研发的过程中，还需要研制性能更加稳定，使用效率够高，能量密度更好的新型电池，才能为产品的发展，提供有效的支持。电动汽车在应用的过程中，是通过传统电池的应用进行运行的，在进行汽车充电的过程中，会受到控制策略和电池特性的影响。电动汽车的电压比较低，电流比较大，在充电的过程中，主要存在慢充和快充，以及快换等充电形式。慢充主要应用于消耗能力比较强的汽车，快充主要应用于续航能力适中的产品。快换的充电方式，适用于电池组设计比较标準，容易进行更换的汽车产品。但是在进行快换方式应用的过程中，充电站必须有工作人员值守。

2电动汽车充电站现状

电动汽车充电站是电动汽车最为基础的配套设施，没有充电站，电动汽车就没有“加油站”。电动汽车需要长时间驾驶时，若是没有足够的电量支持，那么使用会直接受到影响，这也是目前我国电动汽车依然没有大范围得到推广的主要原因。尽管充电站建设工作迫在眉睫，但充电站的建设工作也不是一朝一夕就能够完成的，不仅仅需要大量的资金投入，还需要考虑到充电站地理位置、自然环境以及周围电网的实际情况等等，在实际建设过程当中难度较大，需要综合考虑。新能源电动汽车充电站作为新能源汽车推广的必要发展支持，在未来必须得到有效的建设才能够保证行业的整体发展。

3我国电动汽车充电技术发展趋势

电动汽车充电技术的发展要充分考虑安全和便捷，使电动汽车的车主享受到技术发展带来的实惠。

3.1谐振无线充电

依据电磁谐振原理，在发送端和接收端频率相同的谐振线圈可实现能量从发射线圈到接收线圈的传输。谐振的两个线圈耦合是松散的，只要调整到同一频率，即可通过共振传输能量。谐振无线充电的充电距离比感应式远，在电动汽车和一些工业领域具有较大的应用潜力。

3.2大功率充电桩

电动汽车获得了较快发展，已在公交、出租、物流和共享汽车等领域开始应用并呈增长趋势，但公共充电桩少、动力电池续航里程低、充电时间长仍是电动汽车发展的制约因素。提高续航里程就要增加动力电池的容量，并提高动力电池的电压;缩短充电时间可在动力电池允许的条件下将充电电压升到1000V，且把充电电流升到350A。为此，需建设大功率充电桩，将电动汽车直流充电系统额定值提高至1000V/350A。开发大功率充电桩的途径：一是开发大功率充电模块。单个充电模块容量越大，则构成一台大功率充电桩所需并联的充电模块越少，模块间的均流和控制越稳定可靠。二是加大电缆截面，提高载流能力。三是进一步优化热管理技术，以提高充电桩的可用性。

3.3作为系统储能的组成部分

新能源虽然有众多优势，但也有一定的缺陷。太阳能、风能等新能源受自然因素的影响，具有随机性、波动性和不可控性等特点，所以，以这些能源发电的微电网或配电网中，要有一定容量的储能设备。储能配置偏少，那么发电量和用电量之间的实时动态平衡就无法得到满足;储能配置偏多，那么电力系统的运行总成本就会增加。只有在蓄电池的荷电状态比较充裕时，电动汽车的蓄电池才能工作，因此即使电动汽车因为电量不足而无法启动时，蓄电池内仍有少量的电量，这些电量就可用来参与含分布式电源的微电网或配电网功率实时动态平衡。另外，一般来说，电动汽车的行驶时间比较短，有大量的空置时间，在空置时如果能作为储能单元参与电网的运行，就可以缩减电力系统的静态储能配置，可以提高经济效益。

3.4充电的广泛性和智能化

随着电动汽车行业标准的制定和推行，动力电池系统和电压等级也将逐步规范。同时公共充电装置也将规范与电动汽车的充电接口和接口协议等。作为电动汽车运行的能量补给，充电系统应具备充电的广泛性，能够实现多类型动力电池的充电控制算法，与不同类型动力电池系统实现充电特性匹配，完成充电服务。未来的充电服务将是智能的，作为电能从电网传输到电动汽车的“中转站”，智能充电网能够监测动力电池的放电状态，实现无损充电，避免动力电池的过放或过充;优化智能充电技术，对动力电池故障自动诊断和维护;对电量智能化管理，实现即插即充、无感支付等。

结语

当前我国正处于高速发展的新时期，工业发展需要依靠大量的能源来推进，能源需求不断增加，需要依赖大量的能源进口，而当前国际能源价格又存在极为不稳定的变动，因而国内推进能源行业改进，稳定能源价格是实现我国工业进一步发展的重要条件。汽车产业作为我国的经济支柱产业之一，对我国的国民经济发展有重大影响，汽车行业的发展必然能够带动相关产业的发展，进而推动我国整体经济的前进。而在当前能源环境背景之下，改变以传统石油燃料为能源的新能源汽车的研发，必然能够解决当前经济发展与环境资源的矛盾问题，是未来汽车工业发展的必然趋势。

参考文献

[1]金昂瑞.电动汽车充电技术应用现状与发展趋势研究[J].科技经济导刊，2018（12）：81.

[2]王新宇.基于市场行为的电动汽车充换电技术研究[D].青岛：青岛大学，2017：57.

[3]陈宗璋，吴振军.电动汽车充电站建设[J].大众用电，2018（6）：34-36.

[4]潘一军，梁炉，唐茂钢，等.电动汽车充电技术2.0与1.0对比分析[J].信息技术与信息化，2018（5）：162-167.

[5]PaulPickering.无线充电技术的现状与未来[J].中国集成电路，2018（2）：18-21.