你的位置:首頁(yè) > 電源管理 > 正文

電動(dòng)車(chē)標(biāo)準(zhǔn)與安規(guī)解讀,工程師的核心目標(biāo)是?

發(fā)布時(shí)間:2017-11-24 責(zé)任編輯:lina

【導(dǎo)讀】電動(dòng)汽車(chē)(EV)有可能統(tǒng)治道路——如果充電站給力的話。在率先采用電動(dòng)汽車(chē)的地區(qū),公用事業(yè)機(jī)構(gòu)和政府機(jī)關(guān)已經(jīng)采取行動(dòng),鼓勵(lì)司機(jī)使用電動(dòng)汽車(chē)替換燃油車(chē)。


    電動(dòng)汽車(chē)(EV)有可能統(tǒng)治道路——如果充電站給力的話。在率先采用電動(dòng)汽車(chē)的地區(qū),公用事業(yè)機(jī)構(gòu)和政府機(jī)關(guān)已經(jīng)采取行動(dòng),鼓勵(lì)司機(jī)使用電動(dòng)車(chē)替換燃油車(chē)。



電動(dòng)汽車(chē)(EV)有可能統(tǒng)治道路——如果充電站給力的話。

據(jù)市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)IHS估計(jì),到2020年全球?qū)⒂谐^(guò)1270萬(wàn)個(gè)充電站可供使用,而今天可用的充電站不足100萬(wàn)個(gè)。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),就需要在電動(dòng)汽車(chē)?yán)嫦嚓P(guān)方的工作中確定成本結(jié)構(gòu)、使用模式和標(biāo)準(zhǔn),以確保配套基礎(chǔ)設(shè)施的到位。

在率先采用電動(dòng)汽車(chē)的地區(qū),公用事業(yè)機(jī)構(gòu)和政府機(jī)關(guān)已經(jīng)采取行動(dòng),鼓勵(lì)司機(jī)使用電動(dòng)汽車(chē)替換燃油車(chē)。例如,1月份,美國(guó)加利福尼亞州三家最大的電力公司提交了總額超過(guò)10億美元的撥款提案,等待州政府公共事業(yè)委員會(huì)的批準(zhǔn),以幫助加州在未來(lái)五年實(shí)現(xiàn)其電動(dòng)汽車(chē)目標(biāo)和減排指標(biāo)。

 

標(biāo)準(zhǔn)和安規(guī)

市面上有三種電動(dòng)汽車(chē)充電平臺(tái),每一種都針對(duì)不同的充電條件和要求:

    • 一級(jí)(120V充電)。任何電動(dòng)汽車(chē)附帶的充電線都有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的三腳插頭,可以插入接地的墻上插座,另一端有車(chē)載充電接口。插入時(shí),充電線路會(huì)檢測(cè)電路,確認(rèn)電路是否正確接地,電流是否足夠大,而能為汽車(chē)供電。

一級(jí)是三種充電中最慢的。對(duì)于具有4到18kWh的小電池組的插入式混合動(dòng)力車(chē)來(lái)說(shuō),一級(jí)可以在幾小時(shí)到一夜之間給車(chē)輛充滿電。

    • 二級(jí)(240V)許多家庭和公共充電站的電壓為240V,電纜連接到電動(dòng)汽車(chē)上的標(biāo)準(zhǔn)充電端口。充電站需要安裝至少40A的電路,但對(duì)未來(lái)應(yīng)用,50A或60A的接線更好。

由于二級(jí)電路電流較高,二級(jí)充電速度至少是一級(jí)充電的兩倍。日產(chǎn)Leaf等電池電動(dòng)汽車(chē)要求二級(jí)家庭充電站在一夜之間充滿電。插入式混合動(dòng)力汽車(chē),如雪佛蘭Volt,通常使用標(biāo)準(zhǔn)的120V充電線就足以滿足要求。

    • 直流快速充電。其通常被錯(cuò)誤地稱為三級(jí)充電。直流快速充電依賴于直流電而不是家用交流電,是種大功率替代方案。

直流快速充電提供標(biāo)準(zhǔn)的50kWh容量,但需要安裝昂貴的大功率線路,因此直流快速充電站最適合公共充電站,通常位于公路沿線。

前兩種充電類型使用J-1772插座,這是大多數(shù)流行電動(dòng)車(chē)支持的SAE國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)格式。特斯拉的電動(dòng)汽車(chē)是個(gè)例外,但該公司提供了一個(gè)適配器。

并非所有電動(dòng)車(chē)都提供直流快速充電,也很少有混動(dòng)車(chē)提供。支持直流充電的電動(dòng)汽車(chē)使用以下三種插座類型之一:

   • ***CHAdeMO。***這是目前直流快速充電最流行的插座標(biāo)準(zhǔn);它是為了增加全球范圍的快速充電站安裝并規(guī)范如何充電設(shè)計(jì)的。CHAdeMO插座用于日產(chǎn)Leaf、三菱i-MiEV和起亞Soul電動(dòng)汽車(chē)。這種充電方法是由開(kāi)發(fā)CHAdeMO插座的東京電力公司(TEPCO)和幾家日本汽車(chē)制造商創(chuàng)立的CHAdeMO協(xié)會(huì)在推廣。CHAdeMO是“充電行駛(move by charge)”一詞的簡(jiǎn)寫(xiě)。

   • 組合充電系統(tǒng)(CCS)。除特斯拉外,大多數(shù)德國(guó)和美國(guó)電動(dòng)汽車(chē)制造商都使用這種標(biāo)準(zhǔn),包括由寶馬、雪佛蘭、福特、梅賽德斯-奔馳、大眾和沃爾沃制造的帶快速充電接口的車(chē)輛。CCS插座包括一個(gè)二級(jí)插座,因此比CHAdeMO插座大。

    •  特斯拉超級(jí)充電站。特斯拉搭建了自己專用、免費(fèi)、大功率的快速充電站網(wǎng)絡(luò),特斯拉車(chē)主可以使用。同樣,特斯拉的直流快速充電用插座只能用于它自家的車(chē)輛。

 

充電標(biāo)準(zhǔn)的多樣性給司機(jī)和電動(dòng)車(chē)基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃者帶來(lái)了麻煩。“市場(chǎng)上有CHAdeMO、J-1772、直流快速充電和特斯拉四種插座。有四種不同的連接器,想給自己汽車(chē)充電的人就不得不尋找他們打算使用的那個(gè)。這是個(gè)充電站挑戰(zhàn)。”國(guó)際數(shù)據(jù)公司(IDC)的研究經(jīng)理Nina Turner表示。充電站的建設(shè)必須簡(jiǎn)單易用,她指出。

位置,還是位置……

2025年,如果如預(yù)期那樣,道路上電動(dòng)汽車(chē)數(shù)量超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)汽車(chē)數(shù)量,那么公共充電站的建設(shè)需要立即啟動(dòng)。目前,就上路的電動(dòng)汽車(chē)數(shù)量來(lái)說(shuō),加利福尼亞州領(lǐng)跑全美,不到30萬(wàn)輛,但就每輛電動(dòng)汽車(chē)來(lái)說(shuō),其公共充電站數(shù)量卻相對(duì)最少——每196輛電動(dòng)汽車(chē)僅安裝了一個(gè)公共直流快速充電站,每27輛電動(dòng)汽車(chē)僅安裝了一個(gè)2級(jí)充電站。夏威夷、科羅拉多、德克薩斯和俄亥俄這四個(gè)州具有與加州相似的電動(dòng)汽車(chē)/充電站比例。紐約市最近承諾到2020年,新建1000個(gè)充電站。

基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃者不僅需要確定部署多少個(gè)公共充電站,支持哪些充電方法,而且還要確定充電站的位置。我們是把重點(diǎn)放在專用的集中式充電站(類似于加油站),還是在司機(jī)目的地(如停車(chē)場(chǎng))建設(shè)公共充電站?

“需要雙管齊下的戰(zhàn)略。”美信公司(Maxim)汽車(chē)業(yè)務(wù)部業(yè)務(wù)管理總監(jiān)Tamer Kira表示:“在充電時(shí)間短于5分鐘之前,需要在人們方便停車(chē)的地方建設(shè)充電站。”

“為了在城市推廣電動(dòng)汽車(chē),我們需要不僅僅是專用的充電設(shè)施。”IDC的Turner說(shuō):“人們不愿意先停車(chē)再挪車(chē)。我們必須超越單純的充電站概念。”

在司機(jī)長(zhǎng)時(shí)間離開(kāi)汽車(chē)的地方安裝公共充電站將會(huì)使電動(dòng)汽車(chē)用戶受益,并鼓勵(lì)電動(dòng)汽車(chē)的采用。機(jī)場(chǎng)、酒店、辦公樓及購(gòu)物和娛樂(lè)場(chǎng)所等的停車(chē)場(chǎng)和車(chē)庫(kù)中都正在部署充電站,雖然數(shù)量還不夠。Silicon Labs公司(德州奧斯?。└笨偛眉骐娫礃I(yè)務(wù)總經(jīng)理Ross Sabolcik指出,該公司已經(jīng)在停車(chē)場(chǎng)安裝了充電站供員工使用。“一些充電站是免費(fèi)的,一些按分鐘收費(fèi)。”Sabolcik說(shuō),“在我們辦公室,員工給自己的電動(dòng)汽車(chē)充電是免費(fèi)的。但我知道,像奧斯汀機(jī)場(chǎng)那樣的地方,會(huì)收取他們顧客的充電費(fèi)。”

 

工程師如何加快推進(jìn)

隨著電動(dòng)汽車(chē)的普及,以及美國(guó)全國(guó)范圍內(nèi)充電站推進(jìn)的臨近,工程師可以通過(guò)設(shè)計(jì)來(lái)解決電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力方面的挑戰(zhàn)。

“我們應(yīng)該將更多工程工作投入到加大電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航里程和降低電池成本中。這將拉高電動(dòng)汽車(chē)銷量,并反過(guò)來(lái)拉動(dòng)更多充電站的投放。此外還需要有一個(gè)通用的充電站世界標(biāo)準(zhǔn)。”美信的Kira說(shuō)。

Sabolcik指出,降低充電站成本有很強(qiáng)推動(dòng)力。目前,想要在家中安裝快速充電站的消費(fèi)者裝一座耐用的電動(dòng)汽車(chē)供電設(shè)備(EVSE)充電站大約需600至700美元。Sabolcik表示:“我們要花費(fèi)大量投入來(lái)降低充電站成本以配合其大批量投放。”

工程師還可以通過(guò)縮短充電時(shí)間來(lái)幫助降低成本。Sabolcik指出,除了充電站設(shè)計(jì)之外,重新審視電池組設(shè)計(jì)可能會(huì)縮短充電時(shí)間。

目前,電動(dòng)汽車(chē)主要用作通勤車(chē),通常在家充電。據(jù)估計(jì),如果充電站易于使用,而且使用這些充電站的成本可以接受,那么,目前所有電動(dòng)汽車(chē)用戶中有四分之一每周至少會(huì)使用一次公共充電站。工程師工作的核心是滿足這兩個(gè)目標(biāo)。






推薦閱讀:

5G時(shí)代重大變革:面向服務(wù)化架構(gòu) 
FPGA:下一代機(jī)器人感知處理器 
五大優(yōu)勢(shì)凸顯 可編程邏輯或?qū)⒊尸F(xiàn)快速增長(zhǎng) 
量子點(diǎn)和OLED,誰(shuí)會(huì)是電視市場(chǎng)下半場(chǎng)的主流技術(shù)數(shù) 

 

特別推薦
技術(shù)文章更多>>
技術(shù)白皮書(shū)下載更多>>
熱門(mén)搜索
?

關(guān)閉

?

關(guān)閉