一篇文章,让你快速了解电动汽车充电基础设施!

原创 安富利 2022-11-24 17:00


本期导读


电动汽车充电基础设施,通常也被称为电动汽车供电设备,是一个健康的电动汽车生态系统的核心组成部分,是针对汽车充电而规划的配电网和专用的电力基础设施。简单的说,就像移动网络基础设施是支持手机通信背后的一套完整的通讯系统一样,电动汽车充电基础设施就是支持充电桩为汽车充电背后的一套完整的电力供应控制系统。

ps:文末互动有好礼


电动汽车充电基础设施


最简单的电动汽车充电站是一套电力电子装置,通常是墙面或基座式的,从电网向车辆电池安全地提供电力。不同类型充电器提供不同的电流和电压水平,以满足车辆特定的电池要求。电动汽车充电器的范围从低至500瓦(W)到高至500千瓦(KW)。



大多数车辆都配备了一个车载充电器系统,将电网提供的交流电转换为电池充电所需的直流电。车载充电器使车辆能够直接从标准的家用插头(慢速交流电)充电,或从家里、工作场所和公共场所的专用交流电充电器(中速交流电)充电。向车辆电池提供直流电并绕过车载转换器的充电器被称为直流充电器或直流快速充电器,它们能够提供更高的充电速率。


充电设备通常具有某种程度的智能,负责用户认证、车辆通信、数据收集和监测以及支付。在某些情况下,它还具有双向控制功能,允许调度系统根据价格信息或其他调度原因,调整注入电池的功率水平。有些充电器有时被称为"哑巴"充电器,没有通信或控制能力,只是将来自电网的电力调节到为电池充电所需的电压和电流。


电动汽车充电系统的硬件基础设施


一个标准的充电系统

包括以下几个基本的硬件组件:


▶ 电力电子组件是充电站的核心。它为电动汽车的车载电池充电器提供电源。


▶ 充电控制器是充电站的智能设备,管理基本的充电功能,如打开和关闭充电器,测量电力使用,并存储实时和事件的关键数据。


▶ 网络控制器提供充电站与更广泛的网络之间的连接。它允许充电站使用机载电信设备进行网络通信,以便系统管理员可以监测、审查和控制设备的使用。它还可以管理用户对充电站的访问。


▶ 被称为充电枪的电缆和连接器。它插入车辆,在充电器和车辆之间建立安全的物理连接。充电枪或连接器通常符合汽车OEM的特定标准形式(例如,CCS、CHAdeMO、SAE J1772、IEC 60309)。




数据管理

电动汽车和电动汽车充电器不断产生关于电池充电状态的重要数据,比如电池的充电率,充电中使用的电量(千瓦时kWh),来自电力网络的价格信息,以及管理系统的需求响应信号等。充电管理软件旨在高效的管理和运营充电站及其网络。网络软件通过充电站和其网络控制中心之间的双向数据流,可以有效促进电动汽车充电系统的的快速部署和配置,并帮助运营商远程配置、管理和进行软件更新。充电管理软件还可以设置和控制司机的充电权限、设置价格、管理账单,以及产生运行使用报告等。


维护和服务

像任何被公众使用并暴露在环境中的设备一样,电动车充电器需要一定程度的服务和维护。公共充电器的服务一般由充电器所有者或者经营者负责,对于不拥有该充电基础设施的电力公司来说,一般不需要考虑。但是拥有公共充电站的电力公司应该负责对这些资产进行定期服务和维护。



电动汽车充电技术的发展


几年前,"里程焦虑"还是一个很陌生的词,但是现在,谈起电动汽车及其充电系统,不可能不提到它。那时候,人们担心汽车电池没有足够的能量到达目的地,从而陷入困境。这几年,技术的进步使人们对电动车充电的“里程焦虑”大为缓解。充电技术的进步正与电动车和充电需求保持同步。


接下来,我们将对电动汽车的充电技术发展做一个简单的梳理。


电池储能

家庭充电相对来说是比较简单的,屋主在他们的电费单上看到了额外的费用,并像平常一样支付。然而,对于有很多员工需要为他们的汽车充电的公司,或者依赖大量汽车的公司,充电的成本就变成了一个主要问题。电池储能技术为此提供了一个解决方案,该方案在非高峰期对电池进行充电储能,此时需求较少,阶梯电价也处于较低水平,而在能源使用的高峰期,比如工作时间,由储能的电池承担最大的输出,这样可以有效降低负荷最大时和电价最高时对电网的需求和冲击,从而节省大量的电费开销。




无线充电

这听起来几乎好得不像真的:能够像给手机充电一样给汽车进行无线充电。技术的发展为各种可能性提供了可能性。与可以直接放在无线充电器上的智能手机不同,汽车这个庞然大物,充电需要相当多的电力。这就带来了环境问题和成本问题。要使电动车无线充电成为可能,需要以下条件。


▶ 集成在车辆中的额外充电器(增加车辆成本)。


▶ 集成在公共场所的无线充电器(成本相当高)。


▶ 减少充电器和汽车之间的距离以提高效率。


许多汽车和EVSE制造商,如Genesis/WiTricity、DKE和Project STILLE(德国),以及CATARC(中国)正在研究汽车无线充电技术。




兆瓦级充电系统(MCS

电动汽车里的巨无霸如重型卡车或公共汽车是如何高效地利用电力进行充电,并可以运行相对较长的距离,这是电动汽车充电技术的另一个进展,即高功率充电,或称为兆瓦级充电。要使高功率充电MCS成为现实,需要解决以下挑战。


▶ 采用大容量的电动车电池,并通过更粗的电缆以提高充电功率。


▶ 由于传输的电荷量很大,系统务必做到操作完全安全。


▶ 使充电快速有效(快速充电应在15-20分钟内完成1MW的功率)。


▶ 快速充电站具备同时为几辆车充电的能力。


兆瓦级充电技术也正被用于轻型电动飞机、渡轮和其他船舶。随着兆瓦级充电技术的引入,电池储能将是必不可少的,以帮助应对电网的高峰值电力需求。




移动电动车充电

移动电动汽车充电系统包括便携式充电器、充电车或拖车和临时充电器。移动的充电系统的优势在于不需要任何永久性的充电基础设施,而且可以把充电装置灵活使用到需要充电车辆所在的地方。这种充电技术和方案对特定的应用场景非常有效,比如汽车经销商处充电,以及为在路上没电的电动机车提供移动充电的救援车辆等。


自动电动车充电

虽然自动充电和无线充电在某种程度上可以互换,但它们之间的区别是,无线充电通常需要车辆驾驶员的介入,例如在充电板上停车。而自动充电,顾名思义,是完全自动完成的,没有司机的介入。


比如在道路的沥青下安装充电板,使电动巴士可以在移动中充电,或者在停车场和家庭车库的沥青下安装自主充电板。自动充电对于自动驾驶汽车尤其重要,即在没有人类驾驶员介入的情况下为汽车充电。虽然无人驾驶汽车要在公共道路上行驶还需要几年时间,但它们已经在集装箱港口装卸区得到了一定的应用,相应的自动电动车充电技术在同步发展中。



结语


随着对碳排放和碳中和的重视以及道路的电气化,更有效的电动车充电基础设施必将迎来快速的发展阶段。在不远的将来,自动和无线充电设备可能会在我们周围出现。


互动有礼

让我们拥抱新能源,逐渐摆脱对化石燃料的依赖,让天更蓝,环境更清洁,生活更美好!大家认为电动汽车充电基础设施给生活提供了哪些便利,对绿色生态的实现有帮助吗?欢迎大家踊跃留言讨论。


截止11月30日24:00,我们将根据留言点赞内容及排名综合情况,抽2名幸运用户分别送出50元京东卡及20元京东卡一张。



上期文章《新冠疫情给AI的发展带来了哪些影响?》


20元京东卡获奖名单


张张


50元京东卡获奖名单


力学


*请以上获奖者留言姓名、电话、邮箱、公司名称。

*活动仅限电子行业人员参与,且参与本次活动即代表同意安富利隐私条款。

*活动最终解释权归安富利所有。

  往期推荐  







安富利 安富利助您将今日构思转化为明日科技.我们帮助初创企业设计和制造,让这些技术梦想家准备好成长为新的大型企业;也为需要全球供货的合同制造商和OEM制造商提供优质产品与支持.
评论
  • 概述 通过前面的研究学习,已经可以在CycloneVGX器件中成功实现完整的TDC(或者说完整的TDL,即延时线),测试结果也比较满足,解决了超大BIN尺寸以及大量0尺寸BIN的问题,但是还是存在一些之前系列器件还未遇到的问题,这些问题将在本文中进行详细描述介绍。 在五代Cyclone器件内部系统时钟受限的情况下,意味着大量逻辑资源将被浪费在于实现较大长度的TDL上面。是否可以找到方法可以对此前TDL的长度进行优化呢?本文还将探讨这个问题。TDC前段BIN颗粒堵塞问题分析 将延时链在逻辑中实现后
    coyoo 2024-12-10 13:28 102浏览
  • 一、SAE J1939协议概述SAE J1939协议是由美国汽车工程师协会(SAE,Society of Automotive Engineers)定义的一种用于重型车辆和工业设备中的通信协议,主要应用于车辆和设备之间的实时数据交换。J1939基于CAN(Controller Area Network)总线技术,使用29bit的扩展标识符和扩展数据帧,CAN通信速率为250Kbps,用于车载电子控制单元(ECU)之间的通信和控制。小北同学在之前也对J1939协议做过扫盲科普【科普系列】SAE J
    北汇信息 2024-12-11 15:45 87浏览
  • 天问Block和Mixly是两个不同的编程工具,分别在单片机开发和教育编程领域有各自的应用。以下是对它们的详细比较: 基本定义 天问Block:天问Block是一个基于区块链技术的数字身份验证和数据交换平台。它的目标是为用户提供一个安全、去中心化、可信任的数字身份验证和数据交换解决方案。 Mixly:Mixly是一款由北京师范大学教育学部创客教育实验室开发的图形化编程软件,旨在为初学者提供一个易于学习和使用的Arduino编程环境。 主要功能 天问Block:支持STC全系列8位单片机,32位
    丙丁先生 2024-12-11 13:15 50浏览
  •         在有电流流过的导线周围会感生出磁场,再用霍尔器件检测由电流感生的磁场,即可测出产生这个磁场的电流的量值。由此就可以构成霍尔电流、电压传感器。因为霍尔器件的输出电压与加在它上面的磁感应强度以及流过其中的工作电流的乘积成比例,是一个具有乘法器功能的器件,并且可与各种逻辑电路直接接口,还可以直接驱动各种性质的负载。因为霍尔器件的应用原理简单,信号处理方便,器件本身又具有一系列的du特优点,所以在变频器中也发挥了非常重要的作用。  &nb
    锦正茂科技 2024-12-10 12:57 76浏览
  • 时源芯微——RE超标整机定位与解决详细流程一、 初步测量与问题确认使用专业的电磁辐射测量设备,对整机的辐射发射进行精确测量。确认是否存在RE超标问题,并记录超标频段和幅度。二、电缆检查与处理若存在信号电缆:步骤一:拔掉所有信号电缆,仅保留电源线,再次测量整机的辐射发射。若测量合格:判定问题出在信号电缆上,可能是电缆的共模电流导致。逐一连接信号电缆,每次连接后测量,定位具体哪根电缆或接口导致超标。对问题电缆进行处理,如加共模扼流圈、滤波器,或优化电缆布局和屏蔽。重新连接所有电缆,再次测量
    时源芯微 2024-12-11 17:11 80浏览
  • RK3506 是瑞芯微推出的MPU产品,芯片制程为22nm,定位于轻量级、低成本解决方案。该MPU具有低功耗、外设接口丰富、实时性高的特点,适合用多种工商业场景。本文将基于RK3506的设计特点,为大家分析其应用场景。RK3506核心板主要分为三个型号,各型号间的区别如下图:​图 1  RK3506核心板处理器型号场景1:显示HMIRK3506核心板显示接口支持RGB、MIPI、QSPI输出,且支持2D图形加速,轻松运行QT、LVGL等GUI,最快3S内开
    万象奥科 2024-12-11 15:42 71浏览
  • 全球知名半导体制造商ROHM Co., Ltd.(以下简称“罗姆”)宣布与Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited(以下简称“台积公司”)就车载氮化镓功率器件的开发和量产事宜建立战略合作伙伴关系。通过该合作关系,双方将致力于将罗姆的氮化镓器件开发技术与台积公司业界先进的GaN-on-Silicon工艺技术优势结合起来,满足市场对高耐压和高频特性优异的功率元器件日益增长的需求。氮化镓功率器件目前主要被用于AC适配器和服务器电源等消费电子和
    电子资讯报 2024-12-10 17:09 88浏览
  • 习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习笔记&记录学习习笔记&记学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记
    youyeye 2024-12-10 16:13 109浏览
  • 【萤火工场CEM5826-M11测评】OLED显示雷达数据本文结合之前关于串口打印雷达监测数据的研究,进一步扩展至 OLED 屏幕显示。该项目整体分为两部分: 一、框架显示; 二、数据采集与填充显示。为了减小 MCU 负担,采用 局部刷新 的方案。1. 显示框架所需库函数 Wire.h 、Adafruit_GFX.h 、Adafruit_SSD1306.h . 代码#include #include #include #include "logo_128x64.h"#include "logo_
    无垠的广袤 2024-12-10 14:03 71浏览
  • 智能汽车可替换LED前照灯控制运行的原理涉及多个方面,包括自适应前照灯系统(AFS)的工作原理、传感器的应用、步进电机的控制以及模糊控制策略等。当下时代的智能汽车灯光控制系统通过车载网关控制单元集中控制,表现特殊点的有特斯拉,仅通过前车身控制器,整个系统就包括了灯光旋转开关、车灯变光开关、左LED前照灯总成、右LED前照灯总成、转向柱电子控制单元、CAN数据总线接口、组合仪表控制单元、车载网关控制单元等器件。变光开关、转向开关和辅助操作系统一般连为一体,开关之间通过内部线束和转向柱装置连接为多,
    lauguo2013 2024-12-10 15:53 85浏览
  • 近日,搭载紫光展锐W517芯片平台的INMO GO2由影目科技正式推出。作为全球首款专为商务场景设计的智能翻译眼镜,INMO GO2 以“快、准、稳”三大核心优势,突破传统翻译产品局限,为全球商务人士带来高效、自然、稳定的跨语言交流体验。 INMO GO2内置的W517芯片,是紫光展锐4G旗舰级智能穿戴平台,采用四核处理器,具有高性能、低功耗的优势,内置超微高集成技术,采用先进工艺,计算能力相比同档位竞品提升4倍,强大的性能提供更加多样化的应用场景。【视频见P盘链接】 依托“
    紫光展锐 2024-12-11 11:50 51浏览
  • 我的一台很多年前人家不要了的九十年代SONY台式组合音响,接手时只有CD功能不行了,因为不需要,也就没修,只使用收音机、磁带机和外接信号功能就够了。最近五年在外地,就断电闲置,没使用了。今年9月回到家里,就一个劲儿地忙着收拾家当,忙了一个多月,太多事啦!修了电气,清理了闲置不用了的电器和电子,就是一个劲儿地扔扔扔!几十年的“工匠式”收留收藏,只能断舍离,拆解不过来的了。一天,忽然感觉室内有股臭味,用鼻子的嗅觉功能朝着臭味重的方向寻找,觉得应该就是这台组合音响?怎么会呢?这无机物的东西不会腐臭吧?
    自做自受 2024-12-10 16:34 141浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦