電動(dòng)汽車工程手冊(cè) 第七卷 基礎(chǔ)設(shè)施

第1章 電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施概述…………………………………1

1.1　充電基礎(chǔ)設(shè)施定義及產(chǎn)業(yè)鏈全景

1.2　充電設(shè)施類型

1.2.1　以能量補(bǔ)給方式劃分

1.2.2　以設(shè)施規(guī)模和布局劃分

1.2.3　以服務(wù)對(duì)象劃分

1.3　充電設(shè)施建設(shè)需求

1.4　充電設(shè)施功能與構(gòu)成

1.5　充電基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)體系

1.5.1　充換電設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)

1.5.1.1 基礎(chǔ)綜合

1.5.1.2 充電系統(tǒng)及設(shè)備

1.5.1.3 接口及協(xié)議

1.5.1.4 建設(shè)與運(yùn)行

1.5.1.5 計(jì)量

1.5.2　加氫站標(biāo)準(zhǔn)

1.6　充電負(fù)荷及其對(duì)電網(wǎng)的影響

1.7　電動(dòng)汽車充電電價(jià)政策

1.8　加氫站概述

第2章  電動(dòng)汽車充電設(shè)施布局規(guī)劃……………………………21

2.1　充電設(shè)施布局規(guī)劃現(xiàn)狀

2.2　充電設(shè)施布局規(guī)劃原則

2.3　布局規(guī)劃關(guān)鍵因素

2.4　布局規(guī)劃基本流程

2.5　充電設(shè)施布局規(guī)劃理論及充電站設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

2.5.1　電動(dòng)汽車汽車保有量預(yù)測(cè)

             2.5.1.1　汽車保有量預(yù)測(cè)

             2.5.1.2　電動(dòng)汽車保有比率預(yù)測(cè)

2.5.2　充電需求預(yù)測(cè)方法

2.5.2.1　基于實(shí)際數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析法

2.5.2.2　基于出行鏈的隨機(jī)模擬法

2.5.3　電動(dòng)汽車充電設(shè)施選址

2.5.3.1　經(jīng)典建模選址法

2.5.3.2　專家選擇法和綜合評(píng)價(jià)法

2.5.3.3　應(yīng)用區(qū)位論選址法

2.5.4　充電站內(nèi)電動(dòng)汽車充電設(shè)施優(yōu)化定容

2.5.4.1　排隊(duì)論建模法

2.5.4.2　交通流量法

2.5.5　優(yōu)化求解算法

2.6　充電設(shè)施布局規(guī)劃實(shí)例

2.6.1　基于排隊(duì)論充電設(shè)施布局

             2.6.1.1　排隊(duì)模型

             2.6.1.2　構(gòu)建規(guī)劃布局模型

             2.6.1.3　實(shí)例分析

2.6.2　基于時(shí)空限制充電站選址布局

             2.6.2.1　出行過程中的充電選擇行為

             2.6.2.2　構(gòu)建TSLM模型

             2.6.2.3　算例分析

2.6.3　基于多層次模糊評(píng)價(jià)充電站選址布局

             2.6.3.1　評(píng)估流程

             2.6.3.2　規(guī)劃布局實(shí)例

2.7　充電設(shè)施（站）設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

    2.7.1　電動(dòng)汽車充電站主要設(shè)備

    2.7.2　電動(dòng)汽車充電站基本設(shè)計(jì)流程

2.8　展望

第3章 電動(dòng)汽車充電設(shè)施供電系統(tǒng) 53

3.1  設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

3.1.1一般要求

        3.1.2充電站等級(jí)劃分

           3.1.2.1 三級(jí)負(fù)荷

           3.1.2.2 兩類電力用戶

3.1.3供電電源標(biāo)準(zhǔn)

3.1.4電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

3.1.5電氣計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)

3.1.6 變壓器標(biāo)準(zhǔn)

3.2  設(shè)計(jì)方案

    3.2.1充電站供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.2.2分布式電源接入設(shè)計(jì)

3.2.3供電系統(tǒng)總體規(guī)劃原則

3.2.4充電樁配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.3  諧波治理

    3.3.1充電站諧波限值

    3.3.2充電站諧波計(jì)算

    3.3.3充電站諧波計(jì)算算例

    3.3.4充電站諧波治理方法

3.3.5充電站諧波治理實(shí)例

3.4  安全防護(hù)

3.4.1接地配置

3.4.2防雷設(shè)計(jì)

    3.4.2.1一般要求

3.4.2.2特殊規(guī)范

       3.4.3消防設(shè)計(jì)

           3.4.3.1一般要求

           3.4.3.2特殊規(guī)范

3.5  展望

3.5.1基本規(guī)定

3.5.2電能質(zhì)量要求

3.5.3充電站V2G技術(shù)的繼電保護(hù)研究

第4章  電動(dòng)汽車傳導(dǎo)式充電系統(tǒng) 73

4.1　電能補(bǔ)給方式

4.1.1　整車充電方式

4.1.2　電池更換方式

4.2　電動(dòng)汽車充放電基本工作原理

4.2.1　鋰離子電池的構(gòu)成與工作原理

4.2.2　鋰離子電池的基本充放電原理

4.2.3　鋰離子電池充放電安全問題

4.2.4　恒流恒壓充放電方法及影響因素

4.2.5　鋰離子電池充電終止電壓

4.2.6　最大允許充電電流 

4.2.7　充電控制模式與電池管理

4.2.8　充電容量及影響因素

4.2.9  能量轉(zhuǎn)換效率定義及影響因素

4.3　傳動(dòng)式充電

4.3.1　充電設(shè)備

    4.3.1.1　非車載充電機(jī)

    4.3.1.2　車載充電機(jī)     

4.3.2　充電設(shè)備電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

    4.3.2.1　車載充電機(jī)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

    4.3.2.2　非車載充電模塊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

        4.3.3  充電方式

            4.3.3.1　交流充電

            4.3.3.2　直流充電

        4.3.4  充電模式

        4.3.5  連接方式

        4.3.6  充電組合形式

        4.3.7  充電接口

4.3.7.1　交流充電接口

            4.3.7.2　直流充電接口

        4.3.8  電池管理系統(tǒng)

4.3.8.1　電池管理系統(tǒng)功能

4.3.8.2  電池管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

4.3.8.3  生產(chǎn)廠家及產(chǎn)品應(yīng)用情況

4.3.8.4  BMS技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

        4.3.9  通信協(xié)議

4.3.9.1　非車載充電機(jī)與BMS的通信協(xié)議

4.3.9.2　車載充電機(jī)與交流充電樁的通信協(xié)議

4.4　 電動(dòng)客車頂部接觸式充電系統(tǒng)

4. 5   展望

第5章  電動(dòng)汽車無線充電系統(tǒng) 165

5.1　無線充電技術(shù)

5.1.1　電磁感應(yīng)方式

5.1.2　微波傳輸

5.1.3　電場(chǎng)耦合式

5.2　無線充電設(shè)備

5.2.1　靜態(tài)無線充電設(shè)備

     5.2.1.1　基礎(chǔ)原理

     5.2.1.2　系統(tǒng)組成

             5.2.1.3　應(yīng)用情況

5.2.2　動(dòng)態(tài)無線充電設(shè)備

     5.2.2.1　總體方案

     5.2.2.2　地面設(shè)備

     5.2.2.3　車載設(shè)備

     5.2.2.4　監(jiān)控管理

     5.2.2.5　動(dòng)態(tài)無線充電應(yīng)用情況

5.3　充電互操作性

5.3.1　無線充電系統(tǒng)分類

5.3.2　無線充電工作距離

5.3.3　偏移范圍

5.3.4　功率等級(jí)不同互操作性要求

5.3.5　離地距離等級(jí)不同的互操作性要求

5.4　無線充電標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

5.5　無線充電技術(shù)展望

第6章  電動(dòng)汽車充電設(shè)施電池更換系統(tǒng) 190

6.1　電動(dòng)汽車換電技術(shù)

        6.1.1 電池更換定義

        6.1.2 電池更換系統(tǒng)組成

        6.1.3  電池更換方式

      6.1.3.1 更換位置

      6.1.3.2 自動(dòng)化程度

      6.1.3.3 更換過程

        6.1.4 電池更換基本流程

    6.2　電池更換系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)

6.2.1　設(shè)計(jì)步驟

6.2.2　備用電池組設(shè)計(jì)依據(jù)

6.2.3　關(guān)鍵參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)

             6.2.3.1 車輛數(shù)

             6.2.3.2 備用電池

             6.2.3.3 更換設(shè)備

             6.2.3.4 充電設(shè)備

             6.2.3.5 設(shè)計(jì)實(shí)例

        6.2.4  主要影響因素

6.3　電池更換系統(tǒng)

6.3.1　快換手旋轉(zhuǎn)電池更換系統(tǒng)

6.3.2　圓周軌道電池更換系統(tǒng)

6.3.3　旋轉(zhuǎn)機(jī)器人電池更換系統(tǒng)

6.3.4　全自動(dòng)底盤電池更換系統(tǒng)

6.4　關(guān)鍵設(shè)備及部件

6.4.1　電池箱更換設(shè)備

             6.4.1.1 性能要求

             6.4.1.2 結(jié)構(gòu)組成

        6.4.2　電池箱轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備

6.4.3　電池箱存儲(chǔ)設(shè)備

6.4.4  充電架

6.4.5  快速更換電池箱

             6.4.5.1 性能要求

             6.4.5.2  實(shí)現(xiàn)方法

6.5　電池更換系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例

6.5.1　熊貓環(huán)島公交車電池更換系統(tǒng)

6.5.2　北土城公交車充換電站換裝系統(tǒng)

6.5.3　高安屯動(dòng)力電池更換系統(tǒng)

6.5.4  北汽電動(dòng)乘用車電池更換系統(tǒng)

    6.6  展望

第7章  電動(dòng)汽車充電設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng) 226

7.1　充電設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能

        7.1.1 中大規(guī)模的充電設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)

        7.1.2 分散性、小規(guī)模充電設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)

        7.1.3 充電設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)功能

        7.1.4 充電設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)硬件

7.2　監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

7.2.1　軟件架構(gòu)

7.2.2　網(wǎng)頁相關(guān)技術(shù)

7.2.3　實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫技術(shù)

7.2.4　網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)

7.2.5　現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)

7.3　監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

7.3.1　監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)

7.3.2　場(chǎng)站運(yùn)行監(jiān)控子系統(tǒng)

7.3.3　用戶服務(wù)子系統(tǒng)

7.3.4　視頻監(jiān)視子系統(tǒng)

7.3.5　車輛監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)

    7.4  展望

第8章  電動(dòng)汽車充電設(shè)施計(jì)量計(jì)費(fèi)系統(tǒng) 257

8.1  充電設(shè)施電能計(jì)量系統(tǒng)

        8.1.1 交流電能計(jì)量系統(tǒng)

             8.1.1.1 基本組成

             8.1.1.2 典型設(shè)計(jì)

        8.1.2  直流電能計(jì)量系統(tǒng)

             8.1.2.1 基本組成

             8.1.2.2 典型設(shè)計(jì)

8.1.3　充電設(shè)施與充電用戶之間的貿(mào)易結(jié)算點(diǎn)

8.1.2　充電設(shè)施電能計(jì)量方式

8.2　充電設(shè)施電能計(jì)的量值溯源

8.2.1　溯源等級(jí)圖

8.2.2　交流充電樁檢定方法

        8.2.3  直流非車載充電機(jī)檢定方法

8.3　充電設(shè)施的電能標(biāo)準(zhǔn)裝置

8.3.1　直流電能標(biāo)準(zhǔn)裝置原理結(jié)構(gòu)

8.3.2　直流大電流測(cè)量

8.4  無線充電計(jì)量系統(tǒng)

    8.4.1　無線充電計(jì)量系統(tǒng)探討

    8.4.2  無線充電計(jì)量系統(tǒng)整體方案

         8.4.1.3交流側(cè)電能表技術(shù)方案

         8.4.1.4交流側(cè)電能表關(guān)鍵技術(shù)

         8.4.1.5直流側(cè)電能表技術(shù)方案

         8.4.1.6直流側(cè)電能表關(guān)鍵技術(shù)

8.5　展望

第9章  燃料電池汽車加氫站 284

9.1　氫氣的特性

9.2　氫的制備方法及技術(shù)指標(biāo)

9.2.1　氫的制備方法

9.2.2  燃料電池汽車用氫氣的技術(shù)指標(biāo)

9.3　加氫站站址選擇

    9.4  加氫站等級(jí)劃分

9.5　加氫基本工藝

9.6　氫氣的儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)

9.6.1  高壓氫氣運(yùn)輸

        9.6.2  液氫運(yùn)輸

    9.7　氫氣卸氣系統(tǒng)

9.8　氫氣增壓系統(tǒng)

9.8.1　壓縮機(jī)選擇

9.8.2　氫壓縮機(jī)組

9.9　站內(nèi)儲(chǔ)氫系統(tǒng)

9.10　氫加注系統(tǒng)

9.10.1　分級(jí)加注

9.10.2　增壓加注

        9.10.3  氫氣加注設(shè)備

        9.10.4  氫加注控制

9.11　其他輔助系統(tǒng)

9.11.1　氮?dú)庀到y(tǒng)

9.11.2　放散系統(tǒng)

9.12　加氫站站控系統(tǒng)

9.12.1　加氫系統(tǒng)監(jiān)控

9.12.2　安防監(jiān)控

9.13  加氫站安全設(shè)計(jì)

    9.13.1  安全距離

    9.13.2  防雷與接地

    9.13.3  防靜電

9.14　加氫站運(yùn)營管理

9.16　加氫站未來發(fā)展

......