电动汽车交流充电桩系统设计分析

李向军

泉州亿兴电力有限公司，福建泉州 362000

电动汽车交流充电桩系统设计分析

李向军

泉州亿兴电力有限公司，福建泉州 362000

随着我国科技的迅速发展和人们生活水平的提高，人们对汽车的研究也越来越深刻，为了符合社会发展中“绿色环保、节能减排”的理念，目前的汽车开始往电力驱动的方向研究，交流充电桩作为电动汽车充电的接口，可以为电动汽车提供行驶所需要的交流电，在电动汽车中拥有非常重要的作用，本文根据电动汽车交流充电桩的结构构成对电动汽车交流充电桩系统设计进行分析。

电动汽车；交流；充电桩

目前我国为了保证能源利用的合理性，实现社会的可持续发展，对电动汽车开始了深入的研究，为了在保证节能减排的同时，提高电动汽车的性能，给用户提供方便的操作和控制，需要对电动汽车中的交流充电桩进行系统设计的研究，这样能够促进电动汽车的商业化，保证我国社会经济的可持续发展。

1 电动汽车交流充电桩的概念

充电桩的功能就像是加油站的加油机，这种交流充电桩可以为带有车载充电器的电动汽车提供交流电，同时，这种交流充电桩可以根据不同型号的电动汽车，智能的对电压进行调节，保证电动汽车的用电安全。由于目前电动汽车的数量越来越多，为了满足人们的用电需求，这种交流充电桩一般情况下都与交流电网进行直接连接，这样可以保证交流充电桩中的电力时刻保证充足，在交流充电桩的输出端都装有充电插头，可以为带了车载充电器的电动汽车进行充电。在交流充电桩上采用可触摸式LCD屏幕，在这样的屏幕上，可以实现人们对于交流充电桩的操作，操作的内容包括选择充电的时间、选择充电的金额等操作方式，随着科技的发展，交流充电桩的系统设计实现了对交流充电桩运行过程中的运行方式检测、运行故障监控和历史数据储存等功能。在目前，交流充电桩的充电方式一般分为常规充电和快速充电两种方式，这两种充电方式的电压、充电时间和产生的费用情况都各不相同。

2 一般的交流充电桩建设设计特点

1）首先要保证交流充电桩具有通信的可靠性。因为交流充电桩根据其形状和安装方式的不同，分为落地式和壁挂式，不管是哪种安装方式，安装的地点一般处于环境较为拥挤、车流量较多的空间，在这些地方，其中存在许多爱干扰因素，能够影响交流充电桩的正常运行，在这种情况下，就需要交流充电桩能够经受长期的电磁干扰和恶劣环境的影响，保持信息通讯的畅通和可靠性。

2）经济性。目前电动汽车的交流充电桩正在向更加成熟的方面进行研究，在对交流充电桩建设的过程中，在满足其功能性能能够满足人们的需求的前提下，要根据所安装的环境选择合适的安装方式，并且要对安装建设的和运行过程中维护的费用进行考虑，这样能够保证交流充电桩的经济性。

3）系统的双向通信。在对交流充电桩进行系统设计的过程中，要保证其系统中的通信系统具有双向传递的特性，这种特性体现在不仅能够时间交流充电桩运行中和历史中数据信息的上传，还应该能够实现控制量的下达。

4）信息数据传输速度。随着电动汽车的迅速发展，电动汽车的交流充电桩的建设也会越来越多，其控制系统也会越来越复杂，在交流充电站的分布中，为了实现统一管理，就需要主站与子站之间的信息数据传输，加上以后终端业务的不断增长，这些信息数据会变得更加繁多和复杂，这就需要保证各个交流充电桩之间的数据信息传输速度速率，实现交流充电桩系统的正常运行。

5）信息通讯的灵活性。由于在交流充电桩的系统中，所控制的方面比较多，同时控制的地方比较分散，这就需要保证其中信息通讯的灵活性，另外随着电动汽车数量的不断增加，人们对交流充电桩的要求也会越来越高，这就需要保证交流充电桩的控制操作系统设计需要一定的扩展性，这样可以实现数据和信息的添加和改变，保证交流充电桩的顺利运行。

3 电动汽车交流充电桩的工作原理和系统设计

要对电动汽车交流充电桩进行系统设计的时候，要对交流充电桩的工作原理进行充分的了解，根据不同类型的充电方式和我国的相关规定，对于充电连接装置的连接状态和额定电流的判断要采用控制导引电路的方式来进行，控制导引电路的原理如下：

在交流充电桩与插座进行连接之后，交流充电桩的控制装置可以通过对其中电压数据的检测，来判断供电插头与插座之间的连接关系，同时，在电动汽车中的控制装置也可以对其中的电阻值进行检测，判断汽车的插头和插座之间的连接关系，通过交流充电桩和电动汽车系统中对连接方式的判断，保证电动汽车、交流充电桩与充电导线之间已经建立完好的连接关系的时候，交流充电桩就会对充电设置进行启动，启动的方式是对控制系统中所发出的信号进行接收。在供电装置对线路的连接检测完成之后，车辆也会对其中的连接状态进行检测，并且通过检测实现对开关的闭合，在这样的控制导引检测方式下，可以对交流充电桩和电动汽车充电装置之间的连接状态进行判断，从而开始充电的过程。

电动汽车交流充电桩的系统设计。在交流充电桩的系统当中，存在了许多的部位和设备，这些设备的相互配合，构成了整个交流充电桩的系统结构，这些部分主要包括交流充电桩的LCD触摸屏、打印机、充电接口、漏电保护器、交流接触器和LED等方面，这些设备通过自己的性能，来满足人们对于电动汽车充电的需求。LCD触摸屏可以实现人们对交流充电桩系统的控制，这些控制主要体现在对充电时间和充电费用的选择上，另外LCD触摸屏还可以显示用户电动汽车充电的状态，打印机可以在用户对电动汽车充电完成之后进行费用使用情况的打印；交流充电桩系统可以根据其中所使用的电压数据或者人们所设定的电压采集数据的分析，来控制充电桩是否开始充电或停止充电，在充电过程中如果发现充电桩有漏电等意外情况的时候，人们可以按下急停按钮来停止对电动汽车的充电过程，这样可以保证人们自身的生命安全和财产安全。

对于电流汽车交流充电桩桩体电气部分的设计，主要表现在以下几个方面：

交流充电桩的电气部分主要包括了对充电中的控制和充电过程中发生意外情况的保护等，在这两个方面中的意外保护方面，也可以分为漏电保护、短路保护、过压和欠压等保护功能，根据不同的情况，电气系统中可以根据其中电压的变化，来采取相应的控制技术来进行操作。在整个电气部分的保护部分中，除了充电桩的漏电和短路保护，都是通过充电控制器控制接触器来实现对其它情况的保护，在充电过程中的保护中，欠压和过压等情况都是由于电压的变化而引起的，通过控制接触器可以对其进行恢复，不会对电动汽车的充电造成太大的影响，对于电气系统中的短路和漏电保护，一般都是采用待有漏电保护的微型断路器来实现的。在交流充电桩上应该安装紧急停止装置，这样可以保证在电动汽车在充电的过程中如果发生紧急事故，人们可以通过紧急停止装置来停止对电动车的充电过程。

4 结论

目前，电动汽车的数量和类型越来越多，为了保证人们对电动汽车的充电需求，对于电动汽车充电桩的系统也应该进行更深入的设计，通过对交流充电桩中各个部分的组成，对其控制系统和电气部分进行科学合理的设计，保证交流充电桩的正常运行，为人们提供方便快捷的充电过程。

[1]魏国，商慧杰，朱春波，等.电动汽车交流充电桩系统设计[J].现代电子技术，2012，35（21）：124-126，131.

[2]陈荣江.电动汽车交流充电桩建设设计方案[J].电工技术，2011（6）：23-24.

[3]姚丽娟.电动汽车交流充电桩设计[J].硅谷，2012（3）：72.

TP3

A

1674-6708（2016）171-0223-01

李向军，泉州亿兴电力有限公司。