ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：Ｕ４６９．７２
Ｕ．Ｄ．Ｃ：６２１．３
ＴｈｅｓｉｓｆｏｒｔｈｅＭａｓｔｅｒＤｅｇｒｅｅ
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＣｈａｒｇｉｎｇＭｅｔｈｏｄｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＶｅｈｉｃｌｅ
Ｂａｔｔｅｌｙ
－．
Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：
Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：
Ｓｃｈｏｏｌ：
ＤａｔｅｏｆＤｅｆｅｎｃｅ：ＬｉＬｉｎ
Ｐｒｏｆ．ＹａｈＸｉａｎｇｗｕ
ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｍａｒｃｈ，２０１３
Ｄｅｇｒｅｅ－Ｃｏｎｆｅｒｒｉｎｇ—Ｉｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎ：ＮｏｒｔｈＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
电动汽车充电技术国内外研究现况及发展趋势 班级： 姓名： 学号：
摘要：对国内外电动汽车、电动汽车充电技术及规划布局等方面现状进行了研究，并对电动汽车充电需求进行了分析。介绍了国内外电动汽车充电设施的发展状况，对未来我国电动汽车发展前景进行了初步研究，提出积极推动电动汽车充电设施建设应是电网企业义不容辞的责任以及未来发展机遇。 关键词：电动汽车充电技术研究现状发展趋势 1.前言 电动汽车是全部或部分由电能驱动电机作为动力系统的汽车，按照目前技术的发展方向或者车辆驱动原理，可划分为纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池电动汽车三种类型。近年来，我国电动汽车行业取得了快速发展，攻克了一系列关键技术难题，在部分领域已实现了与日美欧等国同步发展。目前我国发展电动汽车已具有消费市场规模大、制造成本低、技术取得局部突破、资源保障能力强的四大优势。在技术突破和政策扶持的双重刺激下，我国电动汽车已处于市场引爆的临界点，预计未来两年电动汽车的市场规模和生产规模将迅速扩大，电动汽车将进入快速成长期。电动汽车充电设施是电动汽车产业链的重要组成部分，在电动汽车产业发展的同时还应该充分考虑充电设施的发展。 1 电动汽车充电的基本方式 目前常用的电动汽车充电方式有慢充、快充和快换三种： (1) 慢充方式。慢充一般以较小交流电流进行充电，充电时间通常为6～10 h，慢充方式一般利用晚间进行充电，充电时可以采用晚间低谷电价，有利于降低充电成本，但是难以满足使用者紧急或者长距离行驶需求。慢充一般采用单相220V/16A 交流电源，通过车载充电器对电动汽车进行充电，车载充电器可采用国标三口插座，基本不存在接口标准的问题。电动汽车慢充一般通过充电桩进行。 (2) 快充方式。快充又称应急充电，以较大直流电流在20 min 至1 h 内，为电动汽车提供短时充电服务，快充方式可以解决续航里程不足时电能补给问题，但是对电池寿命有影响，因电流较大，对技术、安全性要求也较高。快充的特点是高电压、大电流，充电时间短（约1 h）。目前，这种充电方式的充电插口的针脚定义、电压、电流值、控制协议等均没有国家标准，也没有国际标准，已投入使用的充电机和电动车电池充电插口均由各生产厂家自定，世界各国都在积极争夺标准的制订权，各大电动汽车厂家也纷纷抢先投放产品，抢占市场、提高占有率，试图使多数充电站不得不采用其充电设备，从而成为事实标准。快充方式主要在充电站中进行。 (3) 快换方式。快换则是通过直接更换车载电池的方式补充电能，换电时间与燃油汽车加油时间相近，大约需要5～10 min。快换方式最为便捷，但是需要电动汽车和车载电池实现标准化，而且快换过程中需要专业人员进行操作。快换可以在充电站也可在专用电池更换站完成。这种方式的优点是电动车电池不需现场充电，更换电池时间较短，但要求电池的外形、容量等参数完全统一，同时，还要求电动汽车的构造设计能满足更换电池的方便性、快捷性。 2 国外电动汽车充电设施发展状况
国内外电动汽车充电设施发展状况研究 时间:2011-01-14 来源:华中电力科学研究院作者:鲁莽,周小兵,张维介绍了国内外电动汽车充电设施的发展状况，对未来我国电动汽车充电的商业模式及发展前景进行了初步研究，提出积极推动电动汽车充电设施建设应是电网企业义不容辞的责任。 电动汽车是全部或部分由电能驱动电机作为动力系统的汽车，按照目前技术的发展方向或者车辆驱动原理，可划分为纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池电动汽车三种类型。近年来，我国电动汽车行业取得了快速发展，攻克了一系列关键技术难题，在部分领域已实现了与日美欧等国同步发展。目前我国发展电动汽车已具有消费市场规模大、制造成本低、技术取得局部突破、资源保障能力强的四大优势。在技术突破和政策扶持的双重刺激下，我国电动汽车已处于市场引爆的临界点，预计未来两年电动汽车的市场规模和生产规模将迅速扩大，电动汽车将进入快速成长期。电动汽车充电设施是电动汽车产业链的重要组成部分，在电动汽车产业发展的同时还应该充分考虑充电设施的发展。 1 电动汽车充电的基本方式 目前常用的电动汽车充电方式有慢充、快充和快换三种： (1) 慢充方式。慢充一般以较小交流电流进行充电，充电时间通常为6～10 h，慢充方式一般利用晚间进行充电，充电时可以采用晚间低谷电价，有利于降低充电成本，但是难以满足使用者紧急或者长距离行驶需求。慢充一般采用单相220V/16A 交流电源，通过车载充电器对电动汽车进行充电，车载充电器可采用国标三口插座，基本不存在接口标准的问题。电动汽车慢充一般通过充电桩进行。 (2) 快充方式。快充又称应急充电，以较大直流电流在20 min 至1 h 内，为电动汽车提供短时充电服务，快充方式可以解决续航里程不足时电能补给问题，但是对电池寿命有影响，因电流较大，对技术、安全性要求也较高。快充的特点是高电压、大电流，充电时间短（约1 h）。目前，这种充电方式的充电插口的针脚定义、电压、电流值、控制协议等均没有国家标准，也没有国际标准，已投入使用的充电机和电动车电池充电插口均由各生产厂家自定，世界各国都在积极争夺标准的制订权，各大电动汽车厂家也纷纷抢先投放产品，抢占市场、提高占有率，试图使多数充电站不得不采用其充电设备，从而成为事实标准。快充方式主要在充电站中进行。 (3) 快换方式。快换则是通过直接更换车载电池的方式补充电能，换电时间与燃油汽车加油时间相近，大约需要5～10 min。快换方式最为便捷，但是需要
电动汽车无线充电技术的现状与展望 王利军（合肥工业大学，合肥230000） 刘小龙（合肥工业大学，合肥230000） 端木沛强（合肥工业大学，合肥230000） 景池（合肥工业大学，合肥230000） 【摘要】介绍了无线充电技术的分类、电动汽车无线充电技术的工作原理以及电动汽车无线充电技术的应用情况，对比分析电动汽车传统能源供给方式及无线充电方式的优缺点。分析电动汽车用无线充电技术的特点，并介绍应用于电动汽车的无线充电技术的研发现状。然后以行驶中的充电技术为重点，对将来电动汽车用无线充电技术的发展进行展望。Abstract：The categories, operating principles and applications of wireless charging technology are introduced in this paper. The advantages and disadvantages are analyzed by comparing traditional energy supply mode and wireless charging mode. The characteristic of wireless charging technology for EV is analyzed. And then the development present of wireless charging technology is introduced. Finally，the future of wireless charging technology for EV is described with focus on charging of a moving vehicle on road． 【关键词】电动汽车无线充电无线电力输送电磁感应 Key words：electric vehicle; wireless charging technology; wireless power transmission; electromagnetic induction; 0 引言 随着社会的进步、科技的发展、环境和能源问题的日益突出，发展和普及电动汽车等新能源汽车的呼声日趋高涨，国内外纯电动汽车( EV) 和插电式混合动力汽车( PHEV) 的量产和销售也已开始。然而当前电动汽车的普及还面临着诸多问题。其中充电技术方面，现在电动汽车的充电方式全部是接触式充电(无论是充电模式还是换电模式) ，非接触式的无线充电技术尚处于起步阶段。然而，从便利性来看，非接触式无线充电技术更适用。由于电动汽车二次电池的能量密度远不及汽油，必须经常进行充电作业，且每次充满电都需要数小时。而利用无线充电技术可以省却繁琐的充电作业，甚至可以在汽车行驶中自动进行充电，实现智能化和人性化，同时解决了接触式充电在安全和维护方面的问题。 1 无线充电技术 无线充电技术引源于无线电力输送技术。无线电力传输也称无线能量传输或无线功率传输，主要通过电磁感应、电磁共振、射频、微波、激光等方式实现非接触式的电力传输。根据在空间实现无线电力传输供电距离的不同，可以把无线电力传输形式分为短程、中程和远程传输三大类。 1.1 短程传输 通过电磁感应电力传输（ICPT）技术来实现，一般适用于小型便携式电子设备供电。ICPT 主要以磁场为媒介，利用变压器耦合，通过初级和次级线圈感应产生电流，电磁场可以穿透一切非金属的物体，电能可以隔着很多非金属材料进行传输，从而将能量从传输端转移到接收端，实现无电气连接的电能传输。电磁感应传输功率大，能达几百千瓦，但电磁感应原理的应用受制于过短的供电端和受电端距离，传输距离上限是10 cm 左右。 1.2 中程传输 通过电磁耦合共振电力传输（ERPT）技术或射频电力传输（RFPT）技术实现，中程传输可为手机、MP3 等仪器提供无线电力传输。ERPT 技术主要是利用接收天线固有频率与发射场电磁频率相一致时引起电磁共振，发生强电磁耦合的工作原理，通过非辐射磁场实现电能的高
电动汽车充电桩特点、组成及技术指标 一、交流充电桩 1、主要技术参数 输入交流电压：220 V ± 10% 输出交流电压：220 V ± 10% 输出最大电流：16 A（3.5KW） / 32 A(7KW)/63A(14KW)/100A(40KW) 额定交流频率：50 Hz 工作环境：- 20 ℃～ + 50 ℃，5% ~ 95%无凝露 储存环境：- 25 ℃～ + 70 ℃，5% ~ 95%无凝露 2、交流充电桩的控制构成
3、交流充电桩的功能 3.1充电桩人机界面 3.2充电桩状态指示 故障指示灯：设置1个红灯，是故障信号总的指示灯，指示的故障包括联锁失败、过流、过压、欠压、失电、断路器跳闸(短路、漏电)、刷卡机故障；运行状态指示灯：设置1个绿灯，绿灯闪烁指示在充电状态，绿灯常亮指示充电完成或空闲状态； 3.3充电桩保护功能 具有漏电保护、短路保护、过流、过压、欠压保护等保护功能。除短路和漏电保护外，其它保护功能通过充电控制器控制接触器实现，以实现自恢复；短路和漏电保护选用带漏电保护的微型断路器实现。 3.4计量计费功能 3.4.1电度表 3.4.2刷卡方式(RFID卡或IC卡) 3.4.3充电方式 1) 按电量充电 2) 按时间长短充电 3) 充满为止 4) 按金额充 按充电启动方式划分，有以下两种方式 1) 即到即充
2) 定时充电 3.4.4充电计费过程 1）充电客户可在管理中心租用充值卡，在卡内预存充电金额。（可考虑收取充值卡押金） 2）充电前将卡插入充电桩读卡器，充电桩读取卡信息，进入操作界面，进入操作界面后，提示用户接上充电接头，充电桩读 取卡内余额，作为充电参考，设置好参数后，卡被锁定，充 电接口机械锁定。 3）开始充电，充电桩将提示将卡取走，充电桩进入充电状态，禁止任何操作，只有再次插入启动该次充电的卡才能进行操作。 4）用户将卡插入充电桩读卡器，此时，可以查询充电状态，或者手动结束充电，充电桩将费用从卡内扣除，解除对该卡的锁 定，解除对充电接口的机械锁定。 5）充电结束后，客户可将充值卡在就近营业网点办理退费手续，退还卡内余额及充值卡押金。 3.4.5结算系统 包括结算系统、结算设备、售卡/充值系统等。 3.5通讯功能 通过RS485与计量计费系统通讯，提供充电信息以及充电桩的工作状态。 3.6急停按钮 具备急停按钮，以便在紧急情况时能够强行终止充电。急停按钮
纯电动汽车及动力电池发展现状调研 一、纯电动汽车发展现状 所谓纯电动汽车,是指完全由可充电电池作为动力源、以驱动电机及其控制系统驱动行驶的汽车。纯电动汽车（BatterｙEleｃtric Ｖehiｃle，BEＶ)与混合动力汽车（HｙbriｄEｌｅcｔric Ｖehicｌｅ，HEV）和燃料电池汽车（Fuel ＣelｌElｅctric Ｖeｈiｃle,ＦＥV）是目前主要的新能源汽车类型。 １.1 发展纯电动汽车的必要性 (１）促进节能减排。与传统汽车相比，纯电动汽车具有更高的能源利用效率，同时也具有二氧化碳减排的潜力。机动车污染排放是城市空气污染的主要来源之一,20１３年春季北京出现多次大面积雾霾天气,机动车尾气是主要原因之一。在上海,中心城区的主要大气污染物可吸入颗粒物、氮氧化物、挥发性有机物分别有6６%、９0%和26%来自机动车尾气。大力推广纯电动汽车是交通领域实现低碳的最佳方案,纯电动汽车行驶过程中不产生二氧化碳，即使考虑到中国目前电力生产过程中的二氧化碳排放,纯电动汽车仍然具有13%~68%的减排能力。随着我国能源结构和电力生产方式的转变,纯电动汽车必将在未来发挥更大的减排作用。 图１.１传统汽车与纯电动汽车综合能量效率比较(单位:%) (２）降低石油对外依存度。汽车保有量的迅速增加为我国能源安全带来严峻挑战。我国汽车保有量与原油对外依存度变化趋势见图1.２。最新数据显示,截止到２01２年底,中国汽车保有量已达２.4亿辆，与此相对应的是20１2年中国原油对外依存度达到56.4%，创下历史新高。如果不采取措施，“十二五”中将原油依存度控制在61%的计划将很难实现。在此背景下，如何满足未来汽车的能源需求，是关系到我国能源安全的关键问题。电动汽车由于其电力来源多样化，不仅更加适合中国以煤炭为主的资源禀赋,而且能够与中国大力发展可再生能源
电动汽车用动力电池 摘要 能源危机和环境恶化已成为传统汽车发展的最大障碍,而发展电动汽车能够很好的解决这些问题.电动汽车不仅能够减少燃油消耗,提高经济性,而且还能降低尾气的排放,提高环境质量.电动汽车的关键技术之一是动力电池,动力电池的好坏一方面决定着电动汽车的成本,另一方面决定着电动汽车的动力性和续驶里程,这2个方面也是电动汽车与传统的燃油汽车竞争的关键所在.能否开发出性价比高的动力电池对电动汽车的未来发展具有至关重要的作用. 关键词：铅酸蓄电池，正负极板，电极，电解液，电子等等。 前言 电池是电动汽车的动力源，是能量的储存装置，也是目前制约电动汽车发展的关键因素。要使电动汽车能与燃油汽车相竞争，关键是开发比能高，比功率大，使用寿命长，成本低的电池...... 电动汽车使用的动力电池可以分为化学电池，物理电池和生物电池三大类。在三大电池当中化学电池又分为：原电池，蓄电池，燃料电池和储备电池，从化石燃料向可再生能源转换的能源革命中蓄电池所起的作用非常大，政府民间都在大力进行研发。物理电池是利用大自然的能量来吸附储存，有太阳能电池，超级电容器，飞轮电池等等。生物电池是利用生物化学反应发电的电池，如微生物电池，酶电池，生物太阳能电池等。 电动汽车用动力电池的性能指标主要是：电压，容量，内阻，能量，功率，输出功率，自放电率，使用寿命等，根据电池种类不同，其性能指标也有所不同。 电动汽车对动力电池的要求是：（1）比能量高：主要是为了提高电动汽车的继驶里程；（2）比功率大：为了能使电动汽车的加速行驶以及负载能力；（3）充放电效率高；（4）相对稳定性好；（5）使用成本低；（6）安全性好等等。 正文 在电池的发展史之中，铅酸蓄电池是最成熟的电动汽车蓄电池。我们常用的铅酸蓄电池主要分为三类，分别为普通蓄电池、干呵蓄电池和免维护蓄电池三种。铅酸蓄电池是蓄电池的一种，主要是采用稀硫酸做电解液，用二氧化铅和绒状铅分别作为电池的正极和负极的一种酸性蓄电池。 基本构造：铅酸蓄电池主要由以下部分构成：1.硬橡胶管 2.负极板 3.正极板4。隔板5.鞍子6.汇流排7.封口胶8.电池槽盖9.连接10.极柱11.排气栓
电动汽车电能补充技术 雅新 （物流121班 31312107） 摘要：本文主要摘录了目前市面上已经在使用的各大汽车公司的先进的电动汽车的充电技术，包括福特、沃尔沃等世界知名品牌。 关键词：电动汽车，能源补充 引言： 目前我国电动汽车研究已取得阶段性成果，电动汽车是一种非常理想的中速和短途的日常公共交通工具，电动汽车的应用有效地解决了能源和环境两大难题，因此，在我国有着得天独厚的发展条件和广阔的应用前景。根据欧美和日本等先进国家的经验，在进行电动汽车的开发和制造的同时，必须研究开发电动汽车与之相适应的公共充电站和进行电动汽车示工程建设，为电动汽车的推广使用积累经验。为了作好这项工作，就必须进行电动汽车充电机（站）及其充电管理系统的研究与开发。随着电动汽车研究的深入，对于电动汽车用电池充电机（站）有了一定的需求，在电动汽车大围推广应用后，存在着对电池包中电池模块充电的技术要求，因为很大程度上影响电动汽车的运行质量是电池使用寿命过低、电池容量充不足等诸多问题造成，而这些问题与使用中电池安装配置和充电方法的选择即电池组与充电机的匹配、电池包中电池模块间性能一致性差异太大、运行和充电过程中电池的管理都有密切关系，故电动汽车蓄电池充电机（站）就必须达到一定的标准、规模和技术管理，而且同时还要考虑到充电机（站）对电网的影响，所以研究大规模电动汽车充电技术就具有极其重要意义。本文着重探讨目前先进的电动汽车电能补充技术。 1.福特新款便利性充电技术 福特新款福克斯电动车为用户提供创新型家用充电装置，具有多重优点，给
用户带来方便简捷的操作体验。该装置由福特与北美电气设备生产商Leviton公司共同研发。该充电设备安装简便，由于采用新颖设计与新型安装固定托架，无须采用工具便可实现更换或升级改进，使得插头拔插操作异常简单。新型充电装置其他优点包括业领先的价格优势、十年硬件维修保障服务以及美国国加工质量。福特为新款福克斯电动车采用顾客向导型技术，其中家用充电装置将为用户带来显著便利。该装置由福特与北美行业领先的电气设备生产商Leviton公司共同研发，能够赋予用户多方面的便利与益处。 新型家用充电装置主要优点之一在于采用了非固定式安装模式。该装置以插入240伏特接口的途径取代直接使用硬接线连接断电盒的方式。这种非固定式安装方法使得插头拔插操作异常简单，无须采用工具便可实现更换或升级改进。福特车辆电气化与基础设施部门经理Mike Tinskey表示：“我们提供业领先的充电装置，不仅为客户提供优越性能，并且具有巨大的灵活性。而这只是福特为了使福克斯电动车成为用户手中操作简便的解决方案之一。”这款装置将在美国国生产制造，其外罩60%构造均来自于用户再循环材料。另外，该装置与未来福特所有插电式车辆接口兼容。除了具有美观的外表，该装置还具有高功率的特点，有利于实现快速充电，以提高在同类产品中的竞争力。 2.沃尔沃汽车开发的电动车感应充电技术
电动汽车充电系统技术规范第1部分：通用要求 深圳市标准化指导性技术文件（SZDB/Z 29.1—2010） 1范围 SZDB/Z 29-2010的本部分规定了电动汽车配套充电设施、设备有关设计、功能、技术和电气安全防护等方面的通用要求。 本部分适用于深圳市电动汽车配套充电设施建设与改造。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 16895.21-2004建筑物电气装置 GB/T 17215.211-2006交流电测量设备 通用要求、试验和试验条件 GB 50057建筑物防雷设计规范 DL/T 620交流电器装置的过电保护和绝缘配合 DL/T 645-2007多功能电能表通信规约 DL 5027电力设备典型消防规程 JJG 842直流电能表检定规程 JB/T 9288外附分流器 3术语和定义 下列术语和定义适用于本规范。 3.1 电动汽车Electric Vehicle (EV) 用于在道路上使用，由电动机驱动的汽车，电动机的动力电源源于可充电电池或其他易携带能量存储的设备。不包括室内电动车、有轨及无轨电车和工业载重电动车等车辆。 3.2 充电 Charge 从外部电源供给蓄电池直流电，将电能以化学能的方式贮存起来的过程。 3.3 充电站EV Charging Station 具有特定控制功能和通信功能，将直流电能量传送到电动汽车上的设施总称。
车载充电机On-Board Charger 固定安装在电动汽车上的充电机。 3.5 非车载充电机Off-Board Charger 固定安装在电动汽车外，与交流电网连接，并为电动汽车动力电池提供直流电能的充电机。若无特别说明，本标准所指充电机为电动汽车非车载充电机。 3.6 充电站监控系统Charging Station Supervisor System 将充电站的充电机、配电设备、谐波监测、视频监视、火灾报警及站内其他设备的状态信息、参数配置信息、充电过程实时信息等进行集成，实现站内设备监视、保护、控制和管理的系统。 3.7 交流充电桩AC Charging Point 固定安装在电动汽车外、与交流电网连接，为电动汽车车载充电机提供交流电源的供电装置。 3.8 直流充电桩DC Charging Point 固定安装在电动汽车外、与交流电网连接，为电动汽车动力电池提供小功率直流电源的供电装置。 3.9 充电桩Charging Point 交流充电桩与直流充电桩的统称。 3.10 充电机效率Charging Efficiency 充电机的直流输出功率与交流输入有功功率之比。 3.11 充电区Charging Area 充电站内为电动汽车进行充电的停车区域。 3.12 配电站Distribution Station 在中低压配电网中，用于接受并分配电力、并将10（20）kV变换为380 V电压的供电设施的总称。
电动汽车动力电池的维护与检修 王楠 摘要:主要针对电动汽车动力电池运行检修管理, 研究了电池接收检验、运行管理、日常维护、运行检测与安全管理等关键环节, 结合电池运行的技术特点, 对电池的日常检测、维护与检修等进行了分析, 分析了电池受到电压,温度以及外界因数等典型故障的原因分析及维护方法, 同时提出了提高动力电池运行与检修水平以及电动电池保养的措施。 关键词:电动汽车动力电池检测与维护 目录: 摘要 1、动力电池的检修内容 (1)电压异常(2)温度异常(3)外观异常(4)检测振动对电池的影响 2、动力电池的检测系统总成 3、动力电池的维护 (1)充电不足与过充电 (2)大电流放电与过放电 (3)要及时充电 (4)短时充电 4、如何解决电池硫化与修复仪的使用 引言:在环境污染日益加剧,能源形势日益严峻的现代生活中,电动汽车无疑以其对排碳量减少无可非议的贡献受到全球的关注。当前与电动汽车有关的研究热点很多,但电池技术无疑就是其中重之又重的一块领域。现在应用于电动汽车的电池大多为电化学电池,在电池的发展史之中,铅酸蓄电池就是最成熟的电动汽车蓄电池,动力电池在能量、安全性、使用寿命等各个方面进行一代又一代的优化,才有了今天相对较为完备的电池体系。在今年4月21日至29日的北京国际车展当中备受人瞩目的典型车型都就是新出的纯电动汽车,不管就是国内还就是国外,许多汽车厂商都推出了自己的纯电动车型。由此可见在未来的汽车发展当中电动汽车将成为未来汽车发展的主要方向,然而由于受到电池技术的影响,纯电动汽车一直难以推广到市场。本文主要就是结合电池产业的厂商,引出当下比较主流的电池技术,从中了解电动汽车动力电池的结构,并结合各电池厂商分析可以怎样改正,以及探究了电动电池的检测与维护方法。 动力电池的结构 1、电池盖 2、正极－－活性物质为氧化钴锂 3、隔膜－－一种特殊的复合膜 4、负极－－活性物质为碳 5、有机电解液 6、电池壳 动力电池的特点 1、高能量(EV)与高功率(HEV); 2、高能量密度;
电动汽车用动力电池分类及其发展趋势 / 、八 1 前言 上个世纪80 年代以来, 随着全球经济的稳步发展, 汽车的产量和保有量急剧增加。这些燃油汽车所排放的废气造成空气质量日趋恶化。环境问题, 特别是大气环境污染问题, 已引起世界各国, 尤其是发达国家的普遍关注。同时, 目前世界石油资源日趋紧张, 石油价格始终居高不下。因此, 各国政府和各大汽车企业都正在加紧开发无排放或低排放、低油耗的清洁汽车。 进入90 年代, 以美欧为主的一些西方国家开始制订并逐步执行严厉的汽车尾气排放标准, 低能耗、无污染的绿色汽车开始成为人们关注的热点。而电动汽车又是能达到这一目标的为数很少的环保型汽车。迫于形势的要求, 各种新材料和新技术在电动汽车上不断被开发应用, 电动汽车的发展异常迅猛。 2 电动汽车用动力电池分类 2.1 铅酸电池 铅酸电池是采用金属铅作为负极，二氧化铅作为正极，用硫酸作为电解液，放电时，铅和二氧化铅都与电解液反应生成硫酸铅。充电时反应过程正好相反。现在比较广泛的采用免维护的阀控式铅酸电池（VRLA）。总体上说，铅酸电池具有可靠性好、原材料易得、价格便宜等优点，比功率也基本上能满足电动汽车的动力性要求。但它有两大缺点；一是比能量低，所占的质量和体积太大，且一次充电行驶里程较短；另一个是使用寿命短，使用成本过高。由于铅酸电池的技术比较成熟，经过进一步改进后的铅酸电池仍将是近期电动汽车的主要电源。 2.2 镍金属电池 镍氢蓄电池正极活性物质采用氢氧化镍，负极活性物质为贮氢合金，电解液为氢氧化钾溶液，电池充电时，正极的氢进入负极贮氢合金中，放电时过程正好相反。在此过程中，正、负极的活性物质都伴随着结构、成分、体积的变化，电解液也发生变化。相对于其他电池，N 12MH 电池的优异特性表现在：高比 能量（衡量电动车一次充电行驶里程）已与锂离子电池水平相当；高比功率（赋予电
家电检修技术2010年第12期（）元 器件与代换 电动汽车的发展包括电动汽车以及能源供给系统的研究和开发，其中能源供给系统是指充电基础设施，供电、充电和电池系统及能源供给模式。电动汽车充电技术作为一个新的科技领域，世界各国都置身于充电技术的研究，并拟制作充电技术标准，为未来企业发展 占据先机。 充电系统为电动汽车运行提供能量补给，是电动汽车的重要基础支撑系统，也是电动汽车商业化、产业化过程中的重要环节。在充电系统中，充电站的建 设需要根据电动汽车的充电需求，结合电动汽车充电模式进行相应的规划和设计。 一、电动汽车充电技术研究现状 目前电动汽车充电站建设的规模小、数量少，所以电动汽车充电站相关技术大部分还处在实际应用的初级阶段。国际上电动汽车充电系统的标准主要是ＩＥＣ发布的ＩＥＣ６１８５１·２００１。该标准包括三个部分，分别为：一般要求（ｐａｒｔｌ）、电动车辆与交流／直流电源的连接要求（ｐａｒｔ２－１）、电动车辆与交流／直流充电站（ｐａｒｔ２－２）。我国根据国内电动汽车的发展状况，于２００１年制定了３个标准，这３个国家标准分别等同（或等效）采用了ＩＥＣ６１８５１的３个部分。近年来，电动汽车以及电力技术的快速发展，这些标准已不能完全满足当前的发展需求，而且这些标准中缺乏通信协议、监控系统等方面的内容。目前国家电网公司为了规范内部电动汽车的应用，已经颁布了６项与电动汽车充电站相关的企业标准。 目前供电、充电和电池系统应用集成技术和相关标准及规范研究的缺乏，仍然是电动汽车推广应用的主要薄弱环节，给电动汽车下一步的发展和充电设施的统一规划带来了很大的困难。能够保证大规模充电站正常运营的充电站监控系统尚无成熟产品，充电站 监控系统和充电机间的通信协议和通信接口尚无统一的标准可以遵循，各充电站之间也无信息联系。 二、电动汽车常用充电模式根据电动汽车动力电池组的技术和使用特性，电动汽车的充电模式存在一定的差别。对于充电方案的选择，现今普遍存在常规充电、快速充电和电池组快速更换系统三种模式。 1.常规充电 蓄电池在放电终止后，应立即充电（在特殊情况下也不应超过２４ｈ），充电电流相当低，大小约为１５Ａ，这种充电叫做常规充电（普通充电）。常规蓄电池的充电方法都采用小电流的恒压或恒流充电，一般充电时间为５～８ｈ，甚至长达１０～２０ｈ。 因为所用功率和电流的额定值并不关键，因此常规充电的充电器和安装成本比较低，可充分利用电力低谷时段进行充电，降低充电成本，可提高充电效率和延长电池的使用寿命。常规充电模式的主要缺点为充电时间过长，有紧急运行需求时难以满足。 2.快速充电常规蓄电池的充电方法一般时间较长，给实际使用带来许多不便。快速充电电池的出现，为纯电动汽车的商业化提供了技术支持。快速充电又称应急充电，是以较大电流短时间在电动汽车停车的２０ｍｉｎ至２ｈ内，为其提供短时充电服务，一般充电电流为１５０～电动汽车充电模式、特点及技术要求 笙胡兴军 一般电源电路，可选用“Ｅ”型铁心电源变压器。若是高保真音频功率放大器的电源电路，则应选用“Ｃ”型变压器或环型变压器。 对于铁心材料、输出功率、输出电压相同的电源变压器，通常可以直接互换使用。（2）行输出变压器的选用与代换 电视机行输出变压器损坏后，应尽可能选用与原机型号相同的行输出变压器。因为不同型号、不同规格的行输出变压器，其结构、引脚及“二次”电压值均会有所差异。 选用行输出变压器时，应直观检查其磁心是否松动或断裂，变压器外观是否有密封不严处。还应将新行输出变压器与原机行输出变压器对比测量，看引脚与内部绕组是否完全一致。 若无同型号行输出变压器更换，也可以选用磁心 及各绕组输出电压相同，但引脚号位置不同的行输出变压器来变通代换（例如对调绕组端头、改变引脚顺序等）。 （3）中频变压器的选用与代换中频变压器有固定的谐振频率，调幅收音机的中频变压器与调频收音机的中频变压器、电视机的中频变压器之间也不能互换使用；电视机中的伴音中频变压器与图像中频变压器之间也不能互换使用。 选用中频变压器时，最好选用同型号、同规格的中频变压器，否则很难正常工作。在选择时，还应对其各绕组进行检测，看是否有断线或短路（线圈与屏蔽罩之间相碰）。 收音机中某只中频变压器损坏后，若无同型号中频变压器更换，则只能用其他型号的成套中频变压器（一般为３只）代换该机的整套管等多种。荨43 总659页
《电动汽车充电系统技术规范- 第部分：充电站及充电桩设计规范》
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ICS 43.080 T 47 SZDB/Z |深圳市标准化指导性技术文件 SZDB /Z 29.2 —2015 代替SZDB/Z 29.2-2011 电动汽车充电系统技术规范 第2部分：充电站及充电桩设计规范 Technical specification of electric vehicle charging system Part 2: Code for desig n of EV charg ing stati on and charg ing point 送审稿 （本稿完成日期：） -XX- XX发布 XXXX XX- XX实施 深圳市市场监督管理局
前言.......................................................................................... n I 范围 . (1) 2规范性引用文件 (1) 3 术语和定义 (1) 4总则 (4) 5 充电站和充电桩 (4) 6 充电站和充电桩电气部分 (7) 7 电能质量的要求 (10) 8 电气照明 (12) 9 防雷、接地和检测 (13) 10 电气测量和计量 (14) II 监控系统 (15) 12 充电站安全防护 (15) 13 对其他专业的设计要求 (16) 附录A （规范性附录）谐波电流允许值的换算和公共连接点各用户谐波电流允许值计算...? (18) 附录B （规范性附录）环境噪声限值 (19) 附录C （资料性附录）充电站占地参考面积（以2台变压器、8个充电桩为例） (20) 附录D （资料性附录）充电站建设示意图 (21)
电动汽车充电技术国外研究现况及发展趋势 班级： ： 学号：
摘要：对国外电动汽车、电动汽车充电技术及规划布局等方面现状进行了研究，并对电动汽车充电需求进行了分析。介绍了国外电动汽车充电设施的发展状况，对未来我国电动汽车发展前景进行了初步研究，提出积极推动电动汽车充电设施建设应是电网企业义不容辞的责任以及未来发展机遇。 关键词：电动汽车充电技术研究现状发展趋势 1.前言 电动汽车是全部或部分由电能驱动电机作为动力系统的汽车，按照目前技术的发展方向或者车辆驱动原理，可划分为纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池电动汽车三种类型。近年来，我国电动汽车行业取得了快速发展，攻克了一系列关键技术难题，在部分领域已实现了与日美欧等国同步发展。目前我国发展电动汽车已具有消费市场规模大、制造成本低、技术取得局部突破、资源保障能力强的四大优势。在技术突破和政策扶持的双重刺激下，我国电动汽车已处于市场引爆的临界点，预计未来两年电动汽车的市场规模和生产规模将迅速扩大，电动汽车将进入快速成长期。电动汽车充电设施是电动汽车产业链的重要组成部分，在电动汽车产业发展的同时还应该充分考虑充电设施的发展。 1 电动汽车充电的基本方式 目前常用的电动汽车充电方式有慢充、快充和快换三种： (1) 慢充方式。慢充一般以较小交流电流进行充电，充电时间通常为6～10 h，慢充方式一般利用晚间进行充电，充电时可以采用晚间低谷电价，有利于降低充电成本，但是难以满足使用者紧急或者长距离行驶需求。慢充一般采用单相220V/16A 交流电源，通过车载充电器对电动汽车进行充电，车载充电器可采用国标三口插座，基本不存在接口标准的问题。电动汽车慢充一般通过充电桩进行。 (2) 快充方式。快充又称应急充电，以较大直流电流在20 min 至1 h ，为电动汽车提供短时充电服务，快充方式可以解决续航里程不足时电能补给问题，但是对电池寿命有影响，因电流较大，对技术、安全性要求也较高。快充的特点是高电压、大电流，充电时间短（约1 h）。目前，这种充电方式的充电插口的针脚定义、电压、电流值、控制协议等均没有国家标准，也没有国际标准，已投入使用的充电机和电动车电池充电插口均由各生产厂家自定，世界各国都在积极争夺标准的制订权，各大电动汽车厂家也纷纷抢先投放产品，抢占市场、提高占有率，试图使多数充电站不得不采用其充电设备，从而成为事实标准。快充方式主要在充电站中进行。 (3) 快换方式。快换则是通过直接更换车载电池的方式补充电能，换电时间与燃油汽车加油时间相近，大约需要5～10 min。快换方式最为便捷，但是需要电动汽车和车载电池实现标准化，而且快换过程中需要专业人员进行操作。快换可以在充电站也可在专用电池更换站完成。这种方式的优点是电动车电池不需现场充电，更换电池时间较短，但要求电池的外形、容量等参数完全统一，同时，还要求电动汽车的构造设计能满足更换电池的方便性、快捷性。 2 国外电动汽车充电设施发展状况
电动汽车充电机、充电站设计要求 前言 电动汽车能源供给系统主要由供电系统、充电系统和动力蓄电池构成。充电机（站）是充电系统的重要组成部分。制定充电机（站）的技术标准，是建立能源供给系统的基础。 目前已经颁布的电动汽车充电系统国家标准有：GB/T 18487.1-2001《电动车辆传导充电系统一般要求》、GB/T 18487.2-2001《电动车辆传导充电系统电动车辆与交流/直流电源的连接要求》、GB/T 18487.3-2001《电动车辆传导充电系统电动车辆与交流/直流充电机（站）》。本规范是在GB/T 18487标准的基础上，根据国家电网公司建立能源供给系统的要求，对电动汽车充电机（站）的基本功能、工作状态、安全要求、充电控制导引电路、充电连接器、接口和通信要求、产品质量认证等做出了规定。对充电站技术规范其他部分的内容将在后期工作中补充和完善。 国家电网公司将根据项目进展需要，陆续发布相关技术规范（草案），在项目实施过程中修改、完善和提高，最终形成国家或行业标准。 本规范供国家电网公司所属各省市公司试行，并请各省市公司根据实施情况，提出修改建议。
1 适用范围 本规范适用于国家电网公司设计使用的电动汽车用充电机（站）。 2 引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本规范中引用而构成为本规范的条文。 GB/T 18487.1-2001 电动车辆传导充电系统一般要求 GB/T 18487.2-2001 电动车辆传导充电系统电动车辆与交流/直流电源的连接要求 GB/T 18487.3-2001 电动车辆传导充电系统电动车辆与交流/直流充电机（站） GB/T 18387-2001 电动车辆的电磁场辐射强度的限值和测量方法宽带9kHz～30MHz GB/T 18384.1-2001 电动汽车安全要求第1部分车载储能装置GB/T 18384.2-2001 电动汽车安全要求第2部分功能安全和故障保护 GB/T 18384.3-2001 电动汽车安全要求第3部分人员触电防护GB/T 18858.3-2002 低压开关设备和控制设备控制器—设备接口（CDI）第3部分：DeviceNet GB/T 11918-2001 工业用插头插座和耦合器第1部分：通用要求 3 定义 （1）单体蓄电池 构成蓄电池的最小单元，一般由正、负极及电解质组成，其标称电压
目录 1引言 (2) 2电动汽车对动力电池的发展及要求3? ２.1动力电池的发展 (3) ２.2?电动汽车对动力电池的要求 ............................................................. ４3?铅蓄电池?4 3.１铅蓄电池工作原理 (4) 3.2铅蓄电池性能特点 (5) ３.3铅蓄电池应用范围5? 4?镍氢电池........................................................................................................... ６ 4.1?镍氢电池工作原理 (6) ４.2镍氢电池性能特点.......................................................................... ６ ４.３?镍氢电池应用范围 (7) 5?锂离子电池7? 5．１?锂离子电池工作原理?错误!未定义书签。 5.２?锂离子电池性能特点7? 5.3锂离子电池应用范围8? 6?电动汽车动力电池发展趋势?８ ６．1铅蓄电池发展趋势.......................................................................... ８ 6.2?镍氢电池发展趋势 (9) 6.３?锂离子电池发展趋势 ......................................................................... ９ 7?结论................................................................................................................. 1０参考文献11? ? 电动汽车动力电池研究综述
《电动客车安全要求》 征求意见稿编制说明 一、工作简况 1、任务来源 为引导和规范我国电动客车产业健康可持续发展，提高电动客车安全技术水平，落实工业和信息化部建设符合电动客车特点的整车、电池、电机、高压线束等系统的安全条件及测试评价标准体系的要求，全国汽车标准化技术委员会于2016年8月启动了本强标的立项和编制工作。 2、主要工作过程 根据有关部门对电动客车安全标准制定工作的要求，全国汽车标准化技术委员会电动车辆分技术委员会组织成立“电动客车安全要求工作组”（以下简称工作组），系统开展电动客车安全要求标准的制定工作。 （1）GB《电动客车安全要求》于2016年底完成立项（计划号20160968-Q-339），2016年12月29日在南充电动汽车整车标准工作组会议上组建了标准制定的核心工作组，启动了强标制定工作，并由起草组代表介绍了标准的背景、编制思路、以及与相关标准的协调性关系。 （2） 2017年2月-3月，基于已开始执行的《电动客车安全技术条件》（工信部装[2016]377号，以下简称《条件》）的工作基础，工作组向电动客车行业主要企业、检测机构等16家单位征求《条件》的实施情况反馈与强制性国标制定建议。 （3） 2017年4月18日，工作组在重庆组织召开标准制定讨论会，会议对《条件》制定情况进行了回顾，对收集到的《条件》执行情况进行了分析讨论。根据讨论结果，针对共性问题形成了专项征求意见表。 （4） 2017年5月-6月，工作组根据重庆会议讨论结果向行业进行强标制定专项意见征求意见。 （5） 2017年6月6日，在株洲召开工作组会议，会议对专项征求意见期间收集的反馈意见进行研究讨论。 （6）2017年6月-10月，工作组依据意见反馈情况和会议讨论结果进行标
电动汽车无线充电技术研究综述 发表时间：2019-07-30T09:02:44.673Z 来源：《基层建设》2019年第14期作者：李景 [导读] 摘要：目前，电动汽车无线充电的方法在不断向广域化、智能化、灵活化方向发展。 国网忻州供电公司山西省忻州市 034000 摘要：目前，电动汽车无线充电的方法在不断向广域化、智能化、灵活化方向发展。我国在电动汽车无线充电方法方面虽然起步较晚，但结合目前国内该领域专利申请的发展态势与国际发展趋势，中国在电动汽车无线充电领域的专利发展日新月异，在提高无线充电效率方面的专利发展前景十分广阔，目前龙头企业的发展模式证明，校企合作更有利于国内企业在无线充电领域实现技术创新和成果转化，应充分利用专利情报，借助产学研体系在细分领域深耕细作以获取细分领域的制高点。 关键词：电动汽车；无线充电技术；研究 1充电技术及存在问题 目前电动汽车充电方式有两种：一是充电桩充电，这需要在停车位日益紧缺的同时建立特定的充电停车位，而且为了避免雨天充电不安全，不能设置露天的充电停车位，这给充电停车位的建设带来了诸多的不便。同时由于充电电压较高，不熟悉操作的充电人员工作时具有较大的危险性；二是电动汽车无线充电技术，由于避免了与充电电源直接接触，充电设备也没有暴露在外界环境中，因此适用更多的环境条件。只需驾驶员把车辆停在特定的充电停车位里，再将车辆的接收线圈与停车位的发射互感线圈对准，便可以进行充电，电动汽车无线充电技术已经引起了普遍的关注。但由于不同品牌的电动汽车无线充电接收线圈布置位置存在差异性，因此不同的车型可能需要使用适合该车型的特定无线充电车位才可进行正常充电，否则会出现充电效率降低的情况，甚至不能进行充电。据资料显示，宝马 530eiPerformance电动汽车可以实现无线充电，其搭载容量为9.2千瓦时的电池，最高充电效率为85%，需要3.5小时左右充满，但是当接收线圈与发射互感线圈的相对偏移量增加时，其充电效率降至62%左右，充电时常延长至4.8小时左右。因此接收线圈与发射互感线圈的相对偏移量增加时，对充电效率有极大的影响。现有的电动汽车无线充电装置不能在保证充电效率的同时，适用于绝大多数电动汽车，这也降低了无线充电停车位的利用率，使电动汽车的发展受到了一定的阻碍。 2装置的结构与原理 针对充电时接收与发射线圈有相对大的偏移量问题，本文设计了电动汽车无线充电自动定位调节装置，其主要构成有测距收发装置（包括第一、第二、第三、第四无线测距收发装置）、通讯装置、控制器、执行机构电动机、检测元件等，如图1所示。其定位原理是当汽车驶入停车位时，测距收发装置开始检测相应的数据，通过系统计算得到的接收线圈的二维平面位置坐标，再由通讯装置将得到的接收线圈的位置坐标传递给控制器，控制器控制驱动电机，使发射互感线圈自动移动到指定位置，测距收发装置再次检测、系统计算得到接收线圈的二维平面位置坐标，若再次检测得到的接收线圈二维平面位置坐标为（0，0），则认为移动到目标位置；若再次检测得到的接收线圈二维平面位置坐标不是（0，0），通讯装置再次将得到的接收线圈二维平面位置坐标传递给控制器，控制器控制驱动电机，重复进行操作，直至检测出接收线圈二位平面位置坐标为（0，0）时，发射互感线圈停止移动，开始充电。此时发射互感线圈与接收线圈相对偏移量最少，从而实现最大的充电效率。 3电动汽车无线充电技术发展路线分析 3.1静态充电 静态充电指电动汽车在充电过程中处于静止状态，这一充电方式源于电磁感应充电对线圈相对位置的严格要求且只能进行一对一充电，充电过程中的电能传输效率高，传输范围大。由于发射端和接收端之间的距离和角度存在偏差都会使得充电效率降低，感应充电线圈之间磁场区域内的异物也对充电效率影响较大，因此，充电效率受线圈对准定位、线圈间充电空间环境的影响较大。于是，汽车无线充电自动泊车定位监视技术、异物检测技术、送受电线圈形状和布置方式设计，均是现有研究院所和许多企业所致力研究的问题。以宝马公司申请的发明名称为“用于通过三角测量法定位的装置和方法”的专利为例，其要解决的技术问题是感应式充电定位定位系统，主要技术构思在于通过测量电磁式距离和角度，运用三角测量法来确定地点位置，由此获知次级线圈在一定时间内相对于初级线圈的空间位置，并且系统还利用地点位置和充电位置来确定行驶轨迹。 而随着磁共振式无线充电技术的兴起，电动汽车充电设施中的位置要求开始降低，只要发射端和接收端达到相同的共振频率，就能传递能量，且支持一对多充电。该方式使得电动汽车无线充电的灵活性开始显现，但其技术缺陷在于能量损耗比较大，而且传输功率越大损耗也就越大。因此，这一阶段中，许多企业在提高充电效率的研究中侧重于减小充电过程中的损耗，同时充电控制和定位也展开研究。其中的重点专利有：丰田公司的发明名称为“车辆和非接触式供电系统”的申请，解决的技术问题是无线充电控制方法，技术构思为电力发送装置接收由车辆ECU输出的调整匹配变换器的指令，根据电力发送单元与电力接收单元之间的电力传输效率来设定匹配变换器的阻抗；三星公司的发明名称为“电力发送单元(PTU)的用于确定电力接收单元(PRU)的位置的方法和采用该方法的PTU”的申请，技术问题为磁共振充电定位，技术要点为一种电力发送单元(PTU)，基于电力接收单元(PRU)的位置来无线地发送电力，PTU基于与在PTU的谐振器的电学特性的曲线上检测到的拐点相应的频率信息来确定PRU是否位于PTU的充电区域内。 3.2动态充电 “Chargingonthego”技术能够使得电动汽车在行驶途中实时充电，也称动态无线充电技术，该技术基于无线充电技术演变而来，结合了定位传感、无线通信和实时控制等多项技术。要实现移动充电，可在马路下层铺设电能发射装置，位于电动汽车车体上的接收装置能够在无需停车的情况下获取电能，然而，目前的移动供电系统仍面临有磁通分布不均匀的问题，会导致不同位置和方向上的磁通耦合效率不相同。因此，为实现道路发射磁场的均衡、提高电动车动态充电的充电接收效率是业界关注的问题，改进的方向主要有动态充电结构设计、充电线路道路布置、充电发射方式等。国内申请人存在较多相关申请，广西电网公司电力科学研究院和重庆大学都曾申请过相关专利，其中提出，通过能量发射导轨和拾取线圈来实现在电动汽车行驶过程中分段供电；东南大学也申请有“一种分段发射式电动汽车在线动态无线供电系统”等的专利。国际上的相关专利申请有：韩国技术研究院申请的发明名称为“供电道路单元为车辆传输电力的系统和方法”的专利，所要解决的技术问题为动态移动无线充电，技术构思为道路铺设线圈的通断控制，实现汽车的行驶充电。 结束语 电动汽车成为世界各国的战略性新兴产业，在十余年的发展历程中，电动汽车数量呈指数增长，市场渗透率逐年攀升。推动电动汽车