新能源汽车技术(第八章01)

新型汽车多能源管理技术,上海交通大学机械与动力学院殷承良,参考文献,1 陈清泉、孙逢春、祝嘉光编著.现代电动汽车技术.北京：北京理工大学出版社，20022陈清泉、孙逢春编译.混合电动车辆基础.北京：北京理工大学出版社，20013 胡骅、宋慧主编.电动汽车.北京：人民交通出版社，2002,第八章 电动汽车的基础设施建设,第八章 电动汽车的基础设施建设,为了成功发展电动汽车的基础设施，需要注意以下几个方面：使用方便的充电站；充电收费简便易行；电动汽车用蓄电池和充电方式的标准化；制定安全清洁的充电法规；对电动汽车用户的宣传教育和培训；电力的供应。,第八章 电动汽车的基础设施建设,8.1 家用充电设施8.2 公共充电设施8.3 电动汽车的标准化及法规8.4 培训与宣传8.5 对电力系统的冲击,8.1 家用充电设施,电动车电池充电器 充电器如油泵将油箱泵满油一样将电池损耗的电能充满。一个很大的不同是电动车驾驶者能在家中让充电器为电池充整夜电而不像汽油车只能在加油站加油。充电器实际上是一个将电力设施提供的交流电转化为直流电的设备，根据它们控制充电速率的方式又可分为很多不同类型的充电器。,8.1 家用充电设施,现今的电池充电器和电动车通常需要花费几个小时甚至整夜的时间来为整个电池组充电，电动车充电的时间取决于电池组容量以及电压和来自充电器电流的大小。电池充电技术的进步使得电动车充电时间减小为1015分钟，脉冲电池充电器已经可以做到在无干扰的情况下电池组能在20分钟内充完电。当这项技术被完全应用，类似加油站的充电站将使电动车驾驶者能迅速为电动车充满电。这项技术与一次充电能为汽车提供200英里行驶里程的电池技术将使电动车驾驶者和今天汽油车驾驶者一样享受在公路上自由的乐趣。,8.1 家用充电设施,充电器根据它们能够给电池组提供的功率大小分为：普通家用型的电气装置，达到120V电压15安培电池的比率，水平一的充电器使用标准的家用三头连接并且通常是便携的设备。,8.1 家用充电设施,8.1 家用充电设施,电动车专用充电器，能达到240V/交流电以及60安培电流和14.4千瓦的功率。,8.1 家用充电设施,电动车专用充电器，且它所提供的功率远大于14.4千瓦快充的充电器被归为水平三里的充电器。但是不是所有水平三里的充电器都是快速充电器，主要取决于电池组的大小及充电时间的长短。如果一个充电器能在30分钟内或更少时间为一个平均容量水平的电动车电池充满电则认为是快速充电器。,8.1 家用充电设施,8.1 家用充电设施,有两种基本配对方法来完成电池充电器、电力网和电动车连接器的连接：第一种是传统的插头（称为导电式连接）：通过这种连接电动车使用者将其电动车与合适的外部电源接口（110或220V）相连并开始充电。这种连接无论充电器在车内或车外都能使用。第二种连接被称为电磁感应式：这种方式利用了一个正好可以插入车上插座的桨形物件，相对于通过电线直接传输电能，宁愿采取电磁感应式的传输，他是两个相互分离的线圈通过磁性的连接，其中一个位于桨形物件中另一个固定于电动车上。,8.1 家用充电设施,电动车电池充电器可以位于车内（在电动车上）或车外（在一个固定的地点）。如果充电器位于车上，在所有有外部电源插口的地方均能对电池充电，同时由于它的大小和重量受到汽车整体设计的限制，使得车载充电器功率的输出也受到了限制，而非车载充电器功率输出则只取决于电池的可充电能力。,8.1 家用充电设施,8.1 家用充电设施,家用 充电设施的基本要求是有一个配有电源的车库或停车场地。有两种不同的方式：对于拥有私家车库的家庭来说，只需安装一个专用的充电电源插座；对带有停车场的公寓或多层住宅来说，可以安装带有保护回路的室外电源插座，保证能够独立运行。而且应保证不经允许，居民不得靠近电源插座。,8.2 公共充电设施,公共充电设施基本上就是一些公共充电站，公共充电站分布广泛，保证电动汽车用户能够随时随地为电动车充电。（1）正常充电站（2）短时充电站（3）快速充电站（4）蓄电池更换站（5）移动式充电站（6）收费系统,8.3 电动汽车的标准化及法规,电动汽车及其基础设施应该安全、可靠、易用且成本低，而满足这些要求的一个重要保证就是它的标准化。,8.3 电动汽车的标准化及法规,电动汽车的标准组织：国际标准化组织（ISO）；国际电子技术委员会（IEC）；欧洲标准化委员会（CEN）；美国汽车工程师学会（SAE）；日本电动汽车协会（JEVA）。,8.3 电动汽车的标准化及法规,SAE编制的关于电动汽车的标准：电动汽车和混合电动汽车的蓄电池系统冲撞试验的实施建议；电动汽车感应充电耦合的实施建议；电动汽车感应充电耦合器；电镀镍镉汽车技术术语；电动汽车的加速、爬坡、减速实验程序；以蓄电池作为动力源的轿车及轻型卡车在电池充电时的氢气排放监测；,8.3 电动汽车的标准化及法规,电动汽车的能量转换系统第一部分：基本要求和系统结构；电动汽车所发出的带宽9kHz30MHz的电磁场强度性能等级确定及测试方法；电动汽车用蓄电池组件的额定性能的实施建议；电动汽车用蓄电池组件的安装实施建议；电动汽车及其电子器件的电磁兼容性的性能等级确定及测试方法（60Hz18GHz）；蓄电池阻燃排气系统的测试。,8.3 电动汽车的标准化及法规,电动汽车法规排放：推动电动汽车发展的主要动力谐波：电动汽车发展的负面产物,8.4 培训与宣传,总体而言，电动汽车技术的研究与发展对改善电动汽车的性能是最为重要的，然而在电动汽车的普及与商业化的过程中，培训与宣传也同样重要。,8.4 培训与宣传,培训电动汽车课程提纲,8.4 培训与宣传,电动汽车的宣传各国政府制定的法规和政策：在未来几年所销售的一些车辆的要求是零排放的法规；电动汽车首次注册税免税的优惠政策；电动汽车享受特价充电的优惠和支持；大力推荐并支持电动汽车的研发；全力支持电动汽车的充电站的基础设施建设。,8.5 对电力系统的冲击,谐波冲击由谐波电流和谐波电压产生的负面影响：传统的测量仪表对频率变化不灵敏，谐波电流和谐波电压使测定的电流、电压、功率和能耗不准确；过量的谐波电流损坏供电系统中的电容器；零线过载使得导线过热；谐波电流内部循环流动，使供电变压器导线过热；由于谐波电流和谐波电压的存在，过电流、过电压和欠电压等保护装置会产生错误的报警，甚至跳闸。,8.5 对电力系统的冲击,谐波补偿补偿措施：设备级系统级：被动滤波器、主动滤波器。,8.5 对电力系统的冲击,电流需求的冲击：如现有的电力系统已充分利用，当