電動汽車充電方案比選
本文嘗試對電動汽車各種充電方案進行分析,以期尋找出實用、可行的中國電動汽車充電方案。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/197331.htm一、充電站的作用與功能
充電站一般而言,具有兩項功能:常態(tài)充電和救急充電.
1.常態(tài)充電:相當(dāng)于燃油汽車必須經(jīng)常到加油站加油,電動汽車的日常充電可以靠充電站完成。但事實上充電站常態(tài)充電弊端眾多:家用電動汽車動力電池40-60AH,工作電壓在300V-400V,續(xù)航能力在120-150km范圍內(nèi),商用電動巴士(公共交通或城際交通),動力電池400-600AH,工作電壓350V-400V,其續(xù)航能力300-400km,也就是說,無論是一次充電行駛150km的家用電動汽車,還是一次充電續(xù)航400km的城際巴士,都必須每天充電,因此,不能套用燃油汽車的加油站論模式而選擇充電站作為電動車常態(tài)充電方式,畢竟,燃油汽車加一次油可續(xù)行400-500km。通常5-7天才需加一次油,而且加油時間短暫。每天都必須到充電站充電,充電時間1小時以上,這是絕大多數(shù)車主無法接受的。此外,要想在1小時內(nèi)充滿電,必須采用“快充模式”,亦即以≥1.0C的電流充電,此種充電模式安全風(fēng)險大,充電不能超過80%,而我們知道,現(xiàn)在電動汽車普遍采用的動力鋰電池的電子漂移鑲嵌特性表明:提高電池出力的關(guān)鍵點是充電至80%-100%最后充電區(qū)間的小電流充電,充電站快充模式不提供小電流慢充,而快充至80%并不能獲取80%出力,有數(shù)據(jù)表明僅50%-60%,那么,常態(tài)慢充續(xù)航150km的電池,常態(tài)用充電站快充,續(xù)航能力不會超過100km!這表明:即使電動汽車在城區(qū)作短途行駛,也有可能出現(xiàn)每天一次或多次的充電站充電的情形,由此,電動汽車的適用性將大打折扣。于上可以認(rèn)定,快速充電站不能獨立承擔(dān)常態(tài)充電任務(wù)。
2、救急充電:在電動汽車偶發(fā)性缺電而又無法插電慢充的情形下實施短時快充,使電動車輛快速獲取擴程30-50km的能力。顯然,這才是充電站的主要功能,作為應(yīng)急系統(tǒng),少量的快充站和移動式快充車是必須先期建設(shè)的。
二、電動汽車的峰谷充電
根據(jù)國家發(fā)改委新能源汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)劃,我國新能源汽車近年達到產(chǎn)量的5-10%,2009年汽車年產(chǎn)達到1300萬輛,10%則為130萬輛,在比例不變的情形下,五年電動汽車社會保有量將達到600-700萬輛,所需慢充功率為2000-3000萬千瓦,快充則功率可達1.0-1.2億千瓦。2008年全國電力總裝機上億千瓦。電動汽車充電功率相當(dāng)于全國裝機的15%。如若采用快充電站在峰電期充電,則可能導(dǎo)致電力缺口上千億千瓦。相反,上億裝機,在谷期會有1/3 谷電裝機,亦即2-2.5億千瓦。我國電網(wǎng)以熱電為主,調(diào)峰谷能力較差,如何保證谷電時段的基本用電負(fù)荷,是改善電網(wǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵因素。
電動汽車充電應(yīng)選擇谷期,谷電通常出現(xiàn)在晚11時~次日7時,此時段尤其適合插電慢充6-8小時,充電時段與車主睡眠時段重合,人養(yǎng)精蓄銳,車充電補能,兩全其美!電動汽車常態(tài)慢充,充電電流應(yīng)為0.2-0.3C,約為快充的1/5-1/4,據(jù)此設(shè)計功率相對較小的車截智能充電機,借助夜間停車場所的交流電源樁完成谷電慢充,既省錢,又保證充電質(zhì)量,而且還可改善電網(wǎng)峰谷差。
三、電動汽車的另類救急充電
若電動汽車常態(tài)充電選用車載智能充電機,谷電時段插電慢充,則我們必須尋找一條替代充電站的救急方案:
其一:電池租賃替換方案,這一方案的思想是車主購車不帶電池,電池另租,電池租賃公司擁有一定量的電池備份,自行在谷電期充好電,在電動車電池放電報警后到電池更換站換電池(如同換煤氣瓶),換下的電池則充電后另成備份。
這一方案的好處是可以降低購電動汽車的門檻,同時電池可以谷電慢充,又不耗費車主太多時間,但也存在三個問題:首先,電池公司必須具備兩倍電動汽車的電池數(shù)量,否則無法谷電充電,其次,電池規(guī)格必須具備有良好的互換性,此外,車輛設(shè)計時必須考慮電池的頻繁更換要求會損失很多空間,同時車主每天必須到電池站換電池,這與充電站充電毫無二致,車主會嫌煩!
其二:充電站+移動式充電車,如同道路救助,由專業(yè)公司負(fù)責(zé),在接到救助電話時,接收到站快充或充電車現(xiàn)場救助急充.此方案的缺點是中遠(yuǎn)程式救助充電困難以及一次性投資較大以及救助不及時,因此,不適合大量選用,但可少量救急.
其三:自備發(fā)電機方案:最典型當(dāng)數(shù)通用雪佛來Volt,此車為純電動汽車,但備有一小型汽油發(fā)電機及一個10L備用油箱,在車輛放電報警后可啟動汽油發(fā)電機發(fā)電,供車載充電機為電池充電,使得電動汽車?yán)m(xù)行30-50公里(Volt的缺點為續(xù)航能力太小,僅60KM).
建議電動汽車生產(chǎn)廠家選擇自備汽油發(fā)電機方案,在家用乘用車上,配置3KW-5KW燃油發(fā)電機,在必要時供給車載式3KW-5KW充電機在運行中為動力電池充電,這也可理解成另類混合動力(只有電動驅(qū)動裝置而無燃油驅(qū)動裝置)
四、結(jié)語:
1.電動小汽車配置3-5KW車載充電機同等功率汽油發(fā)電機(成本3-5千元)。正常情況下,利用夜間停車場所的交流電源樁在谷電期為動力電池充電,途中缺電則利用眾多加油站為發(fā)電機加油、自發(fā)電為電池充電.
2.商用巴士則配置0.25C車載充電機,在終端停車場設(shè)置交流電源樁,于谷電期用車載充電機慢充,同時按路徑在中途設(shè)置若干快充站,臨時用1-2C快速補電.
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