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摘要：介绍了当前电动汽车充电站建设的3种典型模式，在此基础之上设计了一种电动汽车充电站JSL控系统。该系统主要包括软件统一支挥平 台、充电监控、配电监控、烟雾报警监视、电池维护监控、快速更换设备监控、數据交换和转发等功能。

 

关键词：电动汽车(EV);充电站监控系统；统一支揮平台；充电机

一、引言

 

面对传统燃油汽车尾气排放造成的污染及其对石油资源的过度消 耗所引发的环境与能源问题，电动汽车(electric vehicle, EV)以其良好 的环保、节能特性，成为当今国际汽车发展的潮流和热点之一。目前 世界上许多发达国家的政府、著名汽车厂商及相关行业科研机构都在 致力于电动汽车技术的研究开发与推广应用。

 

二、EV的电能供给方式

 

目前，电动汽车电能供给方式主要有交流充电、直流充电和电池 组快速更换3种典型方式。

 

1 )交流充电方式。外部提供220 V或380 V交流电源给电动汽车 车载充电机，由车载充电机给动力蓄电池充电。一般小型纯电动汽 车、可外接充电式混合动力电动汽车(plug in hybrid electric vehicle, PHEV)多采用此种方式。车载充电机一般功率较小，充电时间长。

 

2)直流充电方式。地面充电机直接输出直流电能给车载动力蓄 电池充电，电动汽车只需提供充电及相关通信接口。地面充电机一般 功率大，输出电流、电压变化范围宽。有些地面充电机还具备快速充 电功能。

 

3)电池组快速更换方式。电动汽车与充电机无直接联系，而是 通过专用电池更换设备将车上少电的电池取下，换上充满电的电池， 这个过程所需时间短。电池由地面充电机充满电，并放置在更换专用 电池架上备取。

 

三、电动汽车充电站监控系统功能

 

1.系统建设的必要性

 

1 )保证动力电池充电安全的需要。目前纯电动汽车多使用锂离 子蓄电池作为电能存储单元。锂离子电池对充电要求较高，充电过程 控制不好会造成电池永久损坏，甚至引起电池爆炸。充电站监控系统 的充电监控功能可以监测电池和充电机当前状态。采用智能充电机的 充电保护措施可以有效保证动力蓄电池充电过程的安全。

 

2)提高充电站运行和管理水平的需要。电动汽车充电站作为保 障电动汽车正常使用的能源基础服务设施，因其构成设备数童多，

 

人T.方式来管理这些设备很难实现，所以有必要利用先进的信息技术 实现其运行和管理自动化，降低工作人员的劳动强度，提高充电站运 行和管理水平。

 

2.系统监控对象

 

根据1：述电动汽车充电站建设的3种模式，本文可确定电动汽车 充电站监控系统的监控对象。

 

1)模式1的充电站。该系统主要监控对象是大量具备交流输出接 口的充电桩和少量智能地面充电机，电动汽车进行部分信息交互，并 将相关数据上送给上级集中监控系统。

 

2)模式2的充电站。该系统主要监控对象是大量的智能地面充电 机和站内配电装置，需要采集电动汽车和电池包的充电过程数据，与 上级集中监控系统进行信息交互。

 

3)模式3的充电站。其主要监控对象是充电机及其连接的电池 包、应急充电机及其连接的电动汽车、站内配电设备、烟感装置、电

池维护设备和快速更换设备等，并与上级集中监控系统进行信息交 互。

 

四、电动汽车充电站监控系统的实现与应用

 

1.系统结构

 

参考当前充电监控系统与电力监控系统的技术实现路线[及发 展趋势，采用平台化、模块化、组件化设计思想，本文设计开发了 EVCS2000充电站监控系统。该系统由基础平台、支撑平台、应用系 统组成。系统结构如阁1所示。

 

图1电动汽车充电站监控系统结构

充电 配电 烟感 电池维 快换设 数据交换

监控 监控 监控 护监控 备监控 与转发

 

图形子 适时库 历史库 前置子 报表子 WEB子

系统 子系统 子系统 系统 系统 系统

网络中间件

 

基础平台 SQL Server Win 32橡作杗统 x86碣件平台

EVCS2000系统基础平台由x86硬件平台和Win32操作系统以及 Microsoft SQL Server数据库系统构成。

 

EVCS2000系统支撑平台由网络通信中间件、形子系统、实时 库子系统、历史数据子系统、前置子系统、报表子系统、Web发布子 系统等构成。网络通信中间件、实时库子系统、历史库子系统、前置 子系统提供了丰富的二次开发接口。

 

EVCS2000的应用系统包括充电监控子系统、配电监控子系统、 烟感监视子系统、电池维护监控子系统、快速更换设备监控子系统、 数据交换与转发子系统等。

 

2.应用情况

 

EVCS2000系统已经成功应用于2008年北京奥运会电动公交车充 电站。该系统实现了对充电站内240台分箱充电机和4台应急充电机 充电过程的监视和控制以及对300个电池架烟雾传感器遥信信息的采 集。

 

五、结论

 

随着国内电动汽车示范运行的大规模开展以及电动汽车产业化的 推进，还需要对电动汽车充电站监控系统进行深人研究。此外，随着 具备电池更换功能的电动汽车充电站逐渐增多，特定区域内电动汽车 充电站间的数据交换随之增多，规范电动汽车充电站监控系统之间数 据交换标准也需进行研究。