電動汽車作為一種發(fā)展前景廣闊的綠色交通工具，普及速度與日俱增，未來的市場前景也是異常巨大的。在全球能源危機(jī)和環(huán)境危機(jī)嚴(yán)重的大背景下，我國政府積極推進(jìn)新能源汽車的應(yīng)用與發(fā)展，充電基礎(chǔ)設(shè)施作為發(fā)展電動汽車所必須的重要配套基礎(chǔ)設(shè)施，具有非常重要的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
近幾年，我國積極推進(jìn)充電基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃建設(shè)，截至2020年7月，我國各類充電基礎(chǔ)設(shè)施累計數(shù)量為134.1萬臺。其中公共充電樁55.8萬個，數(shù)量居全 球 之 首。6月份，全國公共充電基礎(chǔ)設(shè)施充電總量首次突破6億千瓦時，較上月回升近1億千瓦時，同比增長48.8%，截止6月，全國充電運(yùn)營企業(yè)所運(yùn)營充電樁數(shù)量超過1萬臺的，共有特來電、國家電網(wǎng)等8家，約占總量的88.8%。
公共充電樁功能類似于加油站里面的加油機(jī)，可以固定在地面或墻壁，安裝于公共建筑(公共樓宇、商場、公共停車場等)和居民小區(qū)停車場或充電站內(nèi)，可以根據(jù)不同的電壓等級為各種型號的電動汽車充電。充電樁的輸入端與交流電網(wǎng)直接連接，輸出端都裝有充電插頭用于為電動汽車充電。
充電樁一般提供常規(guī)充電和快速充電兩種充電方式，人們可以使用特定的充電卡在充電樁提供的人機(jī)交互操作界面上刷卡使用，進(jìn)行相應(yīng)的充電方式、充電時間、費(fèi)用數(shù)據(jù)打印等操作，充電樁顯示屏能顯示充電量、費(fèi)用、充電時間等數(shù)據(jù)。
充電樁(栓)能實現(xiàn)計時、計電度、計金額充電，可以作為市民購電終端。同時為提高公共充電樁(栓)的效率和實用性，今后將陸續(xù)增加一樁(栓)多充和為電動自行車充電的功能?？煞譃槁涞厥匠潆姌丁毂谑匠潆姌?。落地式充電樁適合安裝在不靠近墻體的停車位。掛壁式充電樁適合安裝在靠近墻體的停車位。
充電樁如何實現(xiàn)快速充電?
電動汽車充電樁作為電動汽車的能量補(bǔ)給裝置，其充電性能關(guān)系到電池組的使用壽命、充電時間。這也是消費(fèi)者在購買電動汽車之前較為關(guān)心的一個方面之一。實現(xiàn)對動力電池快速、高效、安全、合理的電量補(bǔ)給是電動汽車充電器設(shè)計的基本原則，
另外，還要考慮充電器對各種動力電池的適用性?？焖俪潆娖鞯目刂葡到y(tǒng)組成：快速充電器的控制系統(tǒng)采用了智能化的變脈沖充電方式，即采用充電電流脈沖，包括充電脈沖T1間歇脈沖T2以及放電脈沖T3。
地面充電站中充電器的方案，該充電器由一個能將輸入的交流電轉(zhuǎn)換為直流電的整流器和一個能調(diào)節(jié)直流電功率的功率轉(zhuǎn)換器組成，通過把帶電線的插頭插入電動汽車上配套的插座中，直流電能就輸入蓄電池對其充電。
充電器設(shè)置了一個鎖止杠桿以利于插入和取出插頭，同時杠桿還能提供一個確定已經(jīng)鎖緊的信號以確保安全。根據(jù)充電器和車上電池管理系統(tǒng)相互之間的通訊，功率轉(zhuǎn)換器能在線調(diào)節(jié)直流充電功率，而且充電器能顯示充電電壓、充電電流、充電量和充電費(fèi)用。這只是充電樁的基本原理，許多細(xì)節(jié)問題都應(yīng)在實際應(yīng)用中不斷改進(jìn)，已得到較為便捷的使用方案。
電動汽車充電樁整體系統(tǒng)由四部分組成：
電動汽車充電樁、集中器、電池管理系統(tǒng)(BMS)、充電管理服務(wù)平臺。
控制電路主要由嵌入式ARM處理器完成，用戶可自助刷卡進(jìn)行用戶鑒權(quán)、余額查詢、計費(fèi)查詢等功能，也可提供語音輸出接口，實現(xiàn)語音交互。用戶可根據(jù)液晶顯示屏指示選擇4種充電模式：包括按時計費(fèi)充電、按電量充電、自動充滿、按里程充電等。電動汽車充電機(jī)控制器與集中器利用CAN總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，集中器與服務(wù)器平臺利用有線互聯(lián)網(wǎng)或無線GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，為了安全起見，電量計費(fèi)和金額數(shù)據(jù)實現(xiàn)安全加密。
電池管理系統(tǒng)系統(tǒng)(BMS)的主要功能是監(jiān)控電池的工作狀態(tài)(電池的電壓、電流和溫度)、預(yù)測動力電池的電池容量(SOC)和相應(yīng)的剩余行駛里程，進(jìn)行電池管理以避免出現(xiàn)過放電、過充、過熱和單體電池之間電壓嚴(yán)重不平衡現(xiàn)象，最大限度地利用電池存儲能力和循環(huán)壽命。
充電服務(wù)管理平臺主要有三個功能：充電管理、充電運(yùn)營、綜合查詢。充電管理對系統(tǒng)涉及到的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行集中式管理，如電動汽車信息、電池信息、用戶卡信息、充電樁(栓)信息;充電運(yùn)營主要對用戶充電進(jìn)行計費(fèi)管理;綜合查詢指對管理及運(yùn)營的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析查詢。
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