刘雪飞

(国网黑龙江省电力有限公司大兴安岭供电公司，黑龙江 大兴安岭 165000)



电动汽车充换电站建设探析

刘雪飞

(国网黑龙江省电力有限公司大兴安岭供电公司，黑龙江 大兴安岭 165000)

电动汽车行业要想实现进一步发展，必须加强充变电站的规划布局工作，完善充换电站设施建设。介绍了充变电站的三种形式，以充变电站规划布局原则为根本，进一步提出了规划布局的整合方案和策略。

电动汽车；充换电站；规划；布局

随着自然资源(天然气、石油)的不断减少和全球自然环境的持续恶化，逐渐出现了一种高节能、零排放的新型交通工具——电动汽车，已引起人们的极大关注。电动汽车行业作为我国的新型产业，得到了政府的积极引导和大力支持。然而，电动汽车的兴起并没有带动充换电站设施建设的发展，充换电站设施的建设工作滞后于电动汽车行业，极大地阻碍了电动汽车行业的发展。

1 电动汽车充换电站的主要特点及类型

1.1 基本类型之一换电站

换电站不同于充电站，它完成充电过程的方式主要是更换电动汽车的电池，具有比较广泛的适用范围，通常在高速公路沿线及城市中心区域设置，属于一种集中的、大范围的服务类型。建设单个换电站大约需要2 000万元的成本，换电站需要比较高成本的投资。

1.2 基本类型之二充电站

在车辆流量较大的地区设置充电站，例如高速公路两侧，比较适合私家车、出租车、公交车使用，基本完成充电过程只需要30 min以内，具有充电速度快的特点，属于一种集中式的大范围的服务类型。建设一个充电站约为300万元左右的成本，其运行成本、建设投资成本都比较高。

1.3 基本类型之三充电桩

在住宅区及停车场等场所设置的充电桩，比较适合集团车辆、单位车辆及私家车辆的使用，属于一种分散式的、小范围的服务类型，通常会有较长的充电时间，大约是6～8 h，建设单个充电桩约2万元成本，建设投资成本不算高。

2 选择规划充换电站的基本原则

2.1 供电服务要有较高的质量

在充换电时，电动汽车会出现大量的干扰，会对电能正弦波形产生影响，使电能品质出现变化，若电能品质下降，其他用电设备及供电设备的正常运行就会受到影响。特别是充电量大的电动汽车或需要快速充电的设备，功率较大，会极大影响附近的电网，因此，在建设充变电站时，必须要防止其对附近电网电能品质的影响。

2.2 与国家电网做好沟通、协调

国家电网以每年各个地区的用电量为依据，总结和分析电网运行情况，并以一些工程需要为依据，对用电规划进行及时调整，保证有效利用电能。充换变电站需要比较大的电量，需要稳定、可靠的高负荷运转设备，因此，必须将国家电网规划纳入项目建设，要以该地区电网的运行特点为依据，建设适当的站点规模，在具备相应配电容量的区域设置充变电站，保证有足够的电能保障充变电站运行，确保充变电站正常稳定运行。

2.3 合理使用土地资源

每项工程建设首要研究的问题是合理使用土地资源，在规划充变电站时，要全面考虑变电站适用范围，若充变电站适用范围不科学，设置多个站点，不仅浪费了土地资源，还浪费了设施投资建设。因此，在进行充变电站基础设施建设时，要充分考虑选址因素，严格遵循合理利用土地资源的原则。

2.4 其他注意事项

为确保更加合理科学地开展充换电站布局规划，要充分考虑各种影响因素，如时间因素、环境因素、社会因素等，考虑是否能够满足用户需求，以及建设成本、充电效率等问题。

3 科学、合理的进行充变电站规划布局

3.1 布局规划充电设施

由于电动车辆的行驶距离和种类不同，对充电设施也要求也不相同。为使不同车辆的充电需求得到满足，要以车辆的需求为依据，制定不同的布局方案。在规划布局充电站时，对于公共汽车，可以以已有的停车场位置和车辆行驶路线为依据，设置充电桩或充电站，主要采用的充电方式是充电桩慢充方式，辅助方式为充电站快充方式。在停车场或住宅区建设充电桩，以供长时间在公共场所停留的车辆和夜间停运的车辆充电，主要采用的方式应为慢充方式。

3.2 布局规划充换电站

在满足充变电站使用需求的条件下，对该地区的电力设施规划情况、公共交通设施发展情况、交通规划情况，以及绿地规划情况进行全面考虑，对充变电站布局的合理性与兼容性进行充分考虑，协调城市整体规划与充变电站的选址布局工作。

3.3 布局规划充电桩

第一，为便于小区居民私家车的充电，结合居民小区，在小区内的车库位置及停车位设置充电桩。第二，为便于企业、政府用车的充电，充分利用企业聚集场所和集中办公场所等公共区域，建设充电桩。第三，在环境允许的条件下，可将充电桩设置在桥孔下及城市道路两侧，确保电动车可以随时充电。第四，为方便电动车充电，结合公共设施，将充电桩设置在公共停车场、商场、学校、景点等位置。

4 电动汽车充换电的发展

4.1 直流电网可形成低压

据了解，现阶段德国柏林用路灯杆进行充电桩改造的相关项目正在试点，该项目存在一些问题，如变压器的容量需要加大。相比而言，市政路灯充电桩一体化建设项目，利用LED市政路灯换装、节能改造的方式，使变压器的容量节省了60%，建成直流慢速充电桩。分析表明，虽然LED灯具有很长的寿命，然而却有着较高的电源故障率，因此，提出“低压直流”的概念，也就是集中改造交流电变直流电，改造整个配电变压器为直流电供给路灯，从路灯的电源部分把易坏的部分转移。市政路灯充电桩实施一体化项目，通过充换电站的电池存储，白天进行新能源发电，充分利用峰谷电价进行供电。电动汽车可以选择实时充电或定时充电的模式，成为一个移动的储能装置，参与调峰。

4.2 有效降低能量损耗

北京南瑞智芯微电子科技公司研究出新的充电服务，充分利用市政路灯改造，将传统高压钠灯替换为LED路灯，整流部分线路的市电为直流电源，供电给LED路灯。

大部分电动汽车为适应交流充电都带有车载充电机，这使汽车的负重和成本增加，且在公用电网中注入车载充电机产生的谐波电流，严重影响电能质量。南瑞智芯微电子科技有限公司通过对灯桩直流充电系统的研究，提出采用直流充电桩，使电网运行与电动汽车充电协同兼容。

4.3 综合效益明显

市政路灯充电桩发展还需要科学合理的商业模式。通过合同能源管理方式管理该项目，租赁市政路灯，直接进行LED改造，不用开挖、征地，项目回报的资金就可成为节约的电费。

5 结语

对于电动汽车来说，电动车充电设施的建设极其重要，它关系着电动汽车的推广及发展，而规划布局充换电站对未来城市建设及电动汽车行业发展意义重大。因此，充换电站的规划布局工作非常重要，必须加强，以促进电动汽车行业的发展。

[1] 宋凌锋，刘克彬，邹继明，等.电动车感应电机驱动系统效率和转矩控制仿真[J].微电机，2002，(03)：48-49.

[2] 曹秉刚，张传伟，白志峰，等.电动汽车技术进展和发展趋势[J].西安交通大学学报，2004，(01)：110-111.

[3] 于涛，翟玉春，马桂婷，等.SC型MH/Ni动力电池集流体设计的研究[J].电池，2005，(02)：70-71.

[4] 杨祖元，秦大同，孙冬野.电动汽车动力传动系统参数设计及动力性仿真[J].重庆大学学报(自然科学版)，2002，(06)：88-89.

[5] 谢康，卢青春，金振华，等.燃料电池发动机测试系统的开发[J].车用发动机，2003，(05)：66-67.

[6] 钱立军，白修山，金德全.并联混合动力电动汽车动力总成参数仿真分析[J].合肥工业大学学报(自然科学版)，2005，(03)：98-99.

Discussion on recharge station construction of electric vehicle

LIU Xue-fei

(State Grid Heilongjiang Electric Power Co., Ltd. Daxinganling Power Supply Company, Daxinganling 165000, China)

In order to realize the further development of the electric vehicle industry, it is necessary to strengthen the planning and layout of the substation and improve the facilities construction of the recharge station. The three forms of the substation are introduced, and the integration plan and strategy of the planning layout are put forward.

Electric vehicle; Recharge station; Planning; Layout

2017-04-02

TM910.6

A

1674-8646(2017)10-0110-02