電動(dòng)汽車(chē)充換電裝置發(fā)展及應(yīng)用

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1、電動(dòng)汽車(chē)充換電裝置發(fā)展及應(yīng)用聶彤云1于希軍2王玉凱3劉木峰4國(guó)網(wǎng)山東省電力公司濱州供電公司山東濱州256610摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，氣候變暖、能源危機(jī)成為各國(guó)重點(diǎn)解決問(wèn)題之一。我國(guó)作為發(fā)展中國(guó)家，人口眾多的鮮明特點(diǎn)，為有效解決生態(tài)失衡問(wèn)題，“節(jié)能減排”、“綠色出行”是我國(guó)國(guó)策發(fā)展的主要方針。電動(dòng)汽車(chē)出行，是緩解交通堵塞、實(shí)現(xiàn)綠色出行的有效方法，在城市化建設(shè)中被廣泛支持。然而，電動(dòng)汽車(chē)充電難的硬件瓶頸，是廣大居民的頭疼的問(wèn)題，同時(shí)也制約著電動(dòng)汽車(chē)的推廣。電動(dòng)汽車(chē)充換電裝置為在此需求上應(yīng)用而生，木將對(duì)電動(dòng)汽車(chē)充換電裝置做出詳細(xì)的研究。關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車(chē)；充換電裝置；發(fā)展方向；應(yīng)用情況引言我

2、岡作為電動(dòng)汽車(chē)充換電裝置覆蓋率最大的岡家，目前有兩種模式電動(dòng)汽車(chē)充換電裝置方案，分別是一步式充換電方案與兩步式充換電方案。其中，一步式充換電方案只有兩種形式，木體自轉(zhuǎn)式與環(huán)形旋轉(zhuǎn)式；而兩步式充換電方案擁有傳遞式與傳遞旋轉(zhuǎn)式兩種形式。木文分別對(duì)電動(dòng)汽車(chē)充換電裝置兩種形式的工作原理做出簡(jiǎn)要介紹，通過(guò)不同裝置的功能特點(diǎn)，以及如今我國(guó)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)充換電裝置的重視程度，對(duì)電動(dòng)汽車(chē)充換電裝置的應(yīng)用情況以及發(fā)展趨勢(shì)做出了分析。一、電動(dòng)汽車(chē)充換電裝置工作原理1.1一步式充換電裝置一步式充換電方案的木體自轉(zhuǎn)形式，裝置的組成結(jié)構(gòu)為裝置構(gòu)架、承載機(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)、抓取機(jī)構(gòu)、輸送機(jī)構(gòu)、自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)等多種機(jī)構(gòu)組成，可以同時(shí)換

3、裝一塊或者多塊電池。其工作原理是，系統(tǒng)發(fā)出換電信號(hào)后，抓取機(jī)構(gòu)自動(dòng)伸出，按照電動(dòng)汽車(chē)充換電需求，抓取一塊或多塊“滿電池”，將“滿電池”從電池架上取出和收回。定位機(jī)構(gòu)指導(dǎo)抓取機(jī)構(gòu)移動(dòng)到電動(dòng)車(chē)側(cè)面，另一側(cè)抓取機(jī)構(gòu)取下電動(dòng)車(chē)上的“空電池”。自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)將抓取“滿電池”的抓取機(jī)構(gòu)與抓取“空電池”的抓取機(jī)構(gòu)水平調(diào)換位置，在定位機(jī)構(gòu)的指導(dǎo)下將“滿電池”裝入電動(dòng)車(chē)電池箱中，而抓取“空電池”的抓取機(jī)構(gòu)則將抓取的“空電池”放入裝置的電池架中，工作原理示意圖如下圖1所示：圖1一步?本體自轉(zhuǎn)式充換電裝置工作示意圖一步式充換電方案的環(huán)形旋轉(zhuǎn)式與本體自轉(zhuǎn)式的區(qū)別在于，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)不一樣，以上本體自傳式的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，而

4、環(huán)形旋轉(zhuǎn)式的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是環(huán)形行走機(jī)構(gòu)，其他組成機(jī)構(gòu)則完全相同。因此，一步式環(huán)形旋轉(zhuǎn)式充換電裝置的工作原理，與本體自轉(zhuǎn)式的基本相同，唯一不同的是，該裝置控制抓取“滿電池”與“空電池”的抓取機(jī)構(gòu)互換位置的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，是奮環(huán)形行走機(jī)構(gòu)控制指引的。蘇工作原理示意圖如下圖2所示：1.2兩步式充換電裝置兩步式充換電裝置由電池架側(cè)裝置和電動(dòng)汽車(chē)側(cè)裝置兩部分組成，其工作原理是與一步式方案的大同小異。區(qū)別在于，兩步傳遞式充換電裝置在運(yùn)行過(guò)程中，抓取“滿電池”與“空電池”的抓取機(jī)構(gòu)都將不再旋轉(zhuǎn)，電池的交換，是通過(guò)作為中間臨吋存放區(qū)的轉(zhuǎn)運(yùn)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)。電池面板一直朝向原理車(chē)輛的方向，電池架側(cè)的裝置維持，一般在電池架的外側(cè)

5、。傳遞旋轉(zhuǎn)式與傳遞式相比，最明顯的差異就是電池面板的朝向完全相反。因此，兩步傳遞旋轉(zhuǎn)式裝置在充換電過(guò)程中，也是需要水平旋轉(zhuǎn)180°的。二、電動(dòng)汽車(chē)充換電裝置的應(yīng)用狀況2.1疲用現(xiàn)狀由中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)主辦的“中國(guó)國(guó)際電動(dòng)汽車(chē)及充電裝置、儲(chǔ)能技術(shù)展覽會(huì)”的主辦單位統(tǒng)計(jì)，我國(guó)于2011年已建成投運(yùn)243座充換電站、13283臺(tái)交流充電樁。國(guó)家電網(wǎng)公司和南方電網(wǎng)公司作為中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)充換電裝置最主要的投資建設(shè)企業(yè)。國(guó)家電網(wǎng)公司將于2015年在中國(guó)中東部地區(qū)建成骨干智能充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，國(guó)家電網(wǎng)公司規(guī)劃建成運(yùn)行充換電站2351座、充電樁22萬(wàn)個(gè)。而如今，我國(guó)已超額實(shí)現(xiàn)這一愿景，成為全球電動(dòng)汽車(chē)充

6、換電裝置覆蓋率最大的國(guó)家。圖2—步?環(huán)形行走充換電裝置工作示意圖2.2疲用需求電動(dòng)汽車(chē)充換電裝置應(yīng)用廣泛已成為無(wú)可爭(zhēng)議的事實(shí)，而其具冇的強(qiáng)烈競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力，是因?yàn)檠b置設(shè)備符合市場(chǎng)發(fā)展規(guī)律和行業(yè)發(fā)展需求。在市場(chǎng)選擇和行業(yè)要求方面。電動(dòng)汽車(chē)所使用的電池重量一般在250g左右，通過(guò)系統(tǒng)模擬人工指令形式，指導(dǎo)各個(gè)機(jī)構(gòu)充換電池，解決了人工充換電池的繁瑣程序，不僅符合國(guó)策“節(jié)能減排、綠色出行”的基本發(fā)展方針，同時(shí)自動(dòng)化操作，使裝置設(shè)備降低了人工使用率，降低了人工成本，并系統(tǒng)智能型指令操作，可靠性強(qiáng)、易操作易維護(hù)。在功能需求方面，裝置為全自動(dòng)化型，冇智能的模擬人工指令以及高精度的定位功能，將充換電的每一道程序嚴(yán)

7、格監(jiān)控與調(diào)配《盡管裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但是自動(dòng)化、智能型的特點(diǎn)，保證了裝置運(yùn)行的速度與精度。三、電動(dòng)汽車(chē)充換電裝置的發(fā)展趨勢(shì)3.1發(fā)展趨勢(shì)電動(dòng)汽車(chē)充換電裝置的發(fā)展策略是，以高科技技術(shù)為基礎(chǔ)，以標(biāo)準(zhǔn)化工作原理與操作原則，并模塊式和集約化設(shè)計(jì)裝置結(jié)構(gòu)，結(jié)合裝置設(shè)備的使用目標(biāo)，以體積小、易操作的形象付諸使用。其發(fā)展趨勢(shì)是，首先，應(yīng)將現(xiàn)代通信技術(shù)、高級(jí)集成和融合技術(shù)，結(jié)合控制理論知識(shí)，實(shí)現(xiàn)同吋檢測(cè)、監(jiān)控、運(yùn)營(yíng)整個(gè)充換電