电动汽车充电桩设计智能优化

卢筱薇

摘要：随着全球经济的快速增长，人们对不可再生能源的过度使用，造成能源匮乏、环境恶劣的程度越来越重。在全球经济发展的基础下，交通运输行业对能源的消耗达到了不可控制的地步。由于现代化交通的快速发展，汽车已经普及到每一个家庭，甚至出现了平均每人都有一辆汽车的惊人现象。因为我国未来交通可利用的资源状况并不是很乐观，所以新能源交通工具的发展显得尤为重要。现阶段，新能源交通工具的发展目标以电动汽车为主，新能源电动汽车的发展市场有着巨大的潜力。目前我国电动汽车正在逐步取代传统的燃油汽车，但电动汽车充电时所使用的充电柱一直是国家有待解决的重要问题。如何优化充电桩的智能控制系统，如何从石油向电力转型，给很多电力供应商带来了前所未有的难关。

关键词：电动汽车;充电桩;智能优化

电动汽车充电桩相当于电动汽车加油站，是电动汽车动力的来源，现在加油站可谓是遍地都是，但想在出行的路程中找到一个电动汽车充电桩真是强人所难。而且一般汽车的加油只需要短短的几分钟，但一辆电动汽车的充电需要几十分钟甚至几个小时，这在很大程度上浪费了人们的时间。电动汽车电池的充电速度是有输出效率的，如果电流较大对电池的使用年限有很大的影响，甚至会造成爆炸的危险。应当做好充电桩和电车电池的系统优化，在提高电流输出率的同时保持电池稳定性，延长电池使用时间。

一、电动汽车充电桩的充电原理与功能

电动汽车的充电设施很多，包括充电电池、充电电缆、充电接口以及充电站，每一个充电设施对电动汽车充电都有着严格的标准和规范。充电桩是为电动汽车提供电力的主要设备，分为直流充电桩和交流充电桩两种。大功率交流充电桩是通过三相电网输入交流电，经过三相桥式不可控整流电路整流变成直流电提供给功率变换器，然后输出所需要的电流为电动汽车蓄电池充电。充电桩上可选择定电量、定时间、定金额等模式，一般普通电动轿车充满电需要5-6个小时，造价低，充电慢，一般建设在停车场等地点。直流充电桩是固定安装在电动汽车外，与交流电网连接，为非车载电动汽车动力电池提供直流电源，以三相四线制的方式连接电网，能提供足够的功率，可以实现快速充电，主要建设在大型充电站内，为大部分电动公交车充电。简单来说，交流充电桩需要通过车载充电机充电，直流充电桩不需要借助设备，两者在充电速度上的差距还是很大的，直流充电桩充满一辆普通电动轿车只需要2-3小时，比交流充电桩快了一倍多的速度。但交流充电桩的稳定性要高于直流充电桩，交流充电桩通过车载电机给电动汽车充电，由于车载电机的功率小，起到了控制电源的作用，稳定性强，所以对电动汽车电池的损耗较小;直流充电桩可以为非车载电动汽车的电池提供直流电，输出的电压和电流调整范围大，但稳定性弱，对电动汽车的电池损耗也就较大。

二、电动汽车充电桩的智能优化设计

目前，国家新能源电动汽车充电桩的设施建设存在落地难、效率低等问题，为加快基础设施建设，国家发改委、国家能源局等部门联合制定了《提升新能源汽车充电保障能力行动计划》，对接下来中国新能源汽车充电设施的建设提供了法律保障。随着电动汽车的发展，电动汽车充电桩可以为电动汽车提供便利的充电服务，所以智能优化充电桩系统显得更为重要，应积极响应国家政策，构建绿色和谐社会。

三、電动汽车充电桩控制系统的硬件构成

电动汽车充电桩的主要硬件系统有：主控板、监控板、IC卡读写器、数字电表、移动通信模块、触摸屏、指示灯、按键等组成。由于新能源电动汽车的发展前景大，市场上出现了很多新起的电动汽车厂商，造成了电动汽车和充电桩设备接口不统一、功能不统一、性能设计标准及质量不统一的现状，针对这些问题，国家先后出台了一系列基础设施通用技术规范：

（一）工作环境条件：充电桩必须工作在周围温度-20℃～+50℃、相对湿度5%～95%、海拔高度≤2000m的环境之中。

（二）人机互动功能：1、充电方式：充电桩的充电选择中应实现定时间、定电量、定金额、自动充满等自动充电方式，还应严禁使用手动控制充电的方式。2、显示参数：在充电桩的正面应该明显显示运行状态、充电电压、充电电流、充电时间、充电电量、计费信息、故障提示信息等;显示器上显示字符应清晰、完整，在不依靠环境光源的情况下可以辨认，也应该在阳光直射的条件下也可辨认。3、充电连接方式：充电桩采用可以和充电设备一直连接在一起的充电电缆以及电动汽车车辆多用型插头。

（三）计费方式：1、电能计量：在充电桩内安装电能计量设备，能显示单次和累积的交流或直流电能;交流电能表准确度等级不能低于2.0级，直流电能表准确度等级不能低于1.0级。2、计费管理：根据国家的相关规定，按用电时段、用电电量、计费费率等进行自动计费。3、数据存储：在充电桩使用完成后应将消费明细打印给使用者，并将消费明细存入系统内。

四、结语

电动汽车充电桩能够实现计电、计时、计费等充电方式，作为市民给电动汽车充电的购电终端，电动汽车充电桩设计智能化也是电动汽车能够长久快速发展的重要保障。电动汽车智能充电桩人们电动汽车充电难的问题，建设智能充电桩充电站还对解决城市拥堵、促进环保具有特殊的意义。在国家严格的质量控制下，优质的电动汽车充电桩不论在安全性还是实用性上都远远高于传统充电方式，稳定的电量输送系统对电动汽车内车载电池的使用年限有着很重要的意义，大大节省人们因为充电时对车载电池造成损坏而需要更换车载电池所带来的费用开支。希望各大电动汽车厂商能够遵守国家的质量规定，广大人民也能积极行动起来，支持新能源电动汽车的发展，为低碳生活、构建绿色生活环境奉献自己的力量。

参考文献

[1]韩平军，张昉，朱思成.电动汽车充电桩设计智能优化[J].中国新技术新产品，2018（22）：19-20.