电动车充电装置

电动车充电装置（精选10篇）

电动车充电装置 篇1

随着我国汽车产业调整和振兴规划的发布, 我国将实施新能源汽车战略, 推动纯电动汽车、充电式混合动力汽车及其关键零部件的产业化。有中央财政安排资金给予补贴, 支持大中城市示范推广混合动力汽、纯电动汽车、燃料电池汽车等节能和新能源汽车, 在北京、上海、重庆、深圳等13个大中型城市开展节能和新能源汽车示范推广试点工作。因此, 对电动车相关产业, 包括电动汽车充电装置的研究也成为迫在眉睫的课题。

以往的设计和实现通常是由设计师和开发人员来完成, 而他们在产品设计上却有着不同的喜好:大多数设计师喜欢视觉上看起来有趣的产品, 而开发人员却喜欢功能又多又酷的产品。用户往往抱怨产品的实用性差, 操作方式繁杂、不符合用户需求。产品的先期用户研究就可以很好的解决这一矛盾。

本文从电动车充电装置的用户习惯、物质和情感需求等方面进行调研, 掌握用户的结构分布特征, 了解用户的需求及其变化, 构建以人为本、以用户为中心的电动车充电装置的用户研究。

1 用户研究分析要点

用户研究设计的主要思想是:从用户习惯、需要、生活方式、行动方式、审美等角度出发, 全面了解产品设计相关的用户信息, 从而为设计提供设计线索和设计依据, 从而提高产品的可用性, 满足人的操作条件和心理需要。本文对一些重点问题做如下探讨。

1.1 用户习惯

在信息处理过程中, 记忆对于信息的选择、处理有着很大的影响作用。新事物与记忆经验的吻合度, 即用户习惯, 很大程度决定了用户能否对其正确识别与操作。因此, 新产品设计应符合用户原有的操作习惯, 以免造成用户认知的迷惑而感到对新产品无从下手。当然, 还应当注意的是, 一味与原来的形式保持一致而缺乏创新, 也会导致用户对新产品缺乏注意力, 一旦遇到与原有方式不一致的地方出现出错的几率会更高。

因此, 遵循用户的经验和使用习惯, 让用户在界面中可以凭借以往经验很快上手, 最大限度地降低培训成本。

1.2 用户出错行为分析

两方面可能导致用户行为出现差错, 一方面是由于人具有能动性, 人可以进行分析判断并采取随机应变的措施, 判断的错误以及动作的失误都会导致产生错误。另一个方面是注意力不集中、训练不足及素质较差等。

人们常常把出现的各种差错归结到自身主观原因, 而实际上很多错误的出现是由于设计不良而导致的。设计中应充分分析可能导致差错的因素, 明确哪些是可能导致用户出错的因素, 尽量避免这些因素。即使出错也能方便的返回正确路径, 避免出现不可挽回的错误, 导致用户数据丢失。

1.3 用户的物质需求

物质上的需求给用户带来生理上本原性的关怀, 也会带来心理上的感动和喜悦, 加深使用者对产品的情感体验。对于电动车充电装置来讲主要是安全可靠性、便捷性、舒适性、智能性这四个方面。

安全可靠性, 使用过程中保证使用者的安全, 避免伤害, 如充电装置的充电系统稳定、对人体无辐射、无潜在伤害。

便捷性, 操作方便简单, 工作效能快;充电流程高效、无多余操作步骤;对多种型号的车辆都有兼容性设计, 有适配器可以充电。

舒适性, 符合人的使用习惯, 舒适宜人;人机工程设计合理、尺寸、按键设计合理, 方便使用。

智能性, 具有思考能力, 自动完成任务, 还可分析和纠错;对用户的误操作给予正确、及时的提醒。

1.4 用户的精神需求

产品的“美”是用户主观感受与产品客观存在的和谐统一。每个人对美的标准其生活环境、成长经历等有关, 但美的表现也有一定的规律遵循。优秀的界面设计应该符号用户的审美需求, 并在和产品外形保持一致性的同时体现出自己独特的风格。

人机界面的设计必须仔细小心地运用色彩、图像造型与操作方面等等视觉传达设计, 良好的视觉传达设计, 不仅提高了人机界面的整体印象, 也让用户有愉悦的操作环境。

2 电动车充电装置用户调研

研究过程中, 对电动车充电装置潜在用户进行了问卷调查, 并进行了交流访谈。调查地点:上海市街区, 丰田、比亚迪、大众、奇瑞等汽车品牌4S店。调查主要内容包括如下几点。

2.1 人物 (people)

使用目标产品的特定人群。

(1) 年龄层次、文化背景、受教育程度。

(2) 用户的实际购买力。

(3) 用户对充电设备的情感, 即选择产品的原因。

2.2 场景 (scenarios)

用户与目标产品发生接触的典型情形。

(1) 用户使用充电装置的环境。

(2) 用户使用设备的操作步骤。

(3) 使用充电设备是否方便。

(4) 是否习惯使用自助设备, 在使用过程中遇到过哪些问题。

2.3 行为 (behavior)

用户使用目标产品时的行为表现。

(1) 使用充电装置是否符合平时的使用习惯。

(2) 平时习惯使用现金支付还是银行卡支付。

(3) 自助充电机除了充电功能, 还希望能提供哪些功能, 如路线查询、交通状况、周围环境等信息。

2.4 动机 (motivations)

行为想要达成的目的, 即行为背后最直接的心理动因。

(1) 使用电动车的原因。

(2) 电动车是否能满足用户实用、方便的功能。

2.5 需求 (n e e d s) , 尤其是未满足需求 (unsatisfied needs)

用户内心较普遍和稳定的需要 (需要是更深层的心理驱动力) 。

(1) 充电的频率及时间, 是否能近一步缩短。

(2) 是否能满足用户日常生活需求:如对电动汽车动力性能的要求。

(3) 目前充电桩的分布网点是否合理, 能否方便的找到充电网点。

3 结语

通过对电动车用户的调研、以及现有充电装置使用情况的调研发现了诸多不合理的现状, 由于长期的考虑外在的造型和硬件技术上的问题, 国内大多数电动车充电设备忽略了产品界面设计, 除了几个简单的按钮外, 和用户几乎没有交流的空间, 外观造型粗糙, 缺乏设计感。只有攻克这些不足, 才能设计出一套合理的充电桩控制方案, 使充电信息交换方式更科学合理、更为人性化。

摘要：本文主要从用户研究方面分析了电动车充电装置的现状, 通过用户习惯、物质和情感需求为突破口的分析, 说明了用户研究在电动车充电装置产品设计中的重要作用, 是创造突破产品价值的驱动力。

关键词：用户研究,交互设计,电动车充电装置

参考文献

[1]高雅琴.用户研究——创造“突破性产品”价值的驱动力[J].科技文汇, 2010 (2) :205～206.

[2]喻晓.用户研究中的角色与情景研究[J].现代商贸农业, 2009 (11) :206.

[3]欧阳波, 贺赘.用户研究和用户体验设计[J].江苏大学学报, 2006 (9) :55～58.

电动车充电站:商机涌动 篇2

一场能源巨头之间的“新战争”已经打响。这一次,焦点集中在电动车充电站上。

最近一段时间,国家电网、中石化、中海油、南方电网、中石油等大型央企,纷纷在全国各地竞相“圈地”, 开始建设电动车充电站。

众多的民营资本也看上了这块“大蛋糕”,也为此制定了布局计划,跃跃欲试。

从无人问津到争先恐后,充电网络这个电动车普及过程中至为关键的一环,在短短数月间,经历了由大冷到大热的变化。

美国总统奥巴马的新能源宣言提出:美国要在2015年,实现本土生产新能源车100万辆。法国政府也计划投资20亿欧元,发展电动汽车。

国务院发展研究中心预测,2010年我国汽车将消耗石油1.38亿吨,2020年将达2.56亿吨,约占石油总消耗量43%和67%。面对石油资源的日益紧张,寻找石油替代成为一个刻不容缓的问题。因此,推动电动车发展,已显得尤为迫切。

电动车充电网络的建设,因资金投入巨大,一直困扰着电动车生产企业,也影响着消费者购买和使用电动车的信心。电动车与充电站,其实是“鸡”和“蛋”的关系:电动车不普及,充电站就没有规模效益;充电站不能普及,电动车也难以推广。

除此之外,标准、商业空间的不确定性,也成为电动车和充电站商业化的羁绊。

电动车充电站的商业前景是迷人的。然而,太多的问题,又制约着这个商业前景的实现。未来的电动车的充电,能如手机一样方便快捷吗?人们期望中的电动车时代,距离我们到底还有多远?

电动车充电其实很简单,就跟去加油站加油一样,只需三个步骤就能方便地完成充电。首先把充电柜上的充电枪拔下,对准电动车的充电接口插入,此时充电柜语音提示系统会提示你按下充电柜上的啟动按钮。按下启动按钮,充电柜显示屏就开始显示单价、充电电量、费用、充电进度等。按下充电柜上的结束按钮,充电柜电源自动断开,拔出充电枪,整个充电过程就结束了。”广东深圳的时髦车主小林,津津乐道地向记者描述了他为电动车充电的亲身体验。

打开记忆之门,相信历史不会被忘记。

2009年的最后一周。在深圳,由南方电网投资建设的首批两座电动车充电站和134个充电桩正式投入使用,这是国内目前建成的最大的充电站。它的投入运营,在某种程度上将推动我国电动车的大规模商业化使用。

比深圳早行一步的是上海。2009年8月,国内第一座具有商业运营功能的电动车充电站——漕溪电动车充电站在上海落成。这是国家电网上海公司历时三年,投资508万元的杰作。

2010年3月31日,按国家标准及国家电网典型设计要求,由华北电网投资建设的国家电网系统第一座典型设计大型电动车充电站——唐山南湖电动车充电站,也竣工落成正式投入商业运营。

在大型央企的示范效应推动下,投资建设电动车充电站的热潮在各地涌动,一下子成了市场的香饽饽。

央企圈地,先下手为强

在高油价时代,电动车这块蛋糕显得异常诱人。但由于目前还没有进入全面商用阶段,电动车因售价高、充电难、充电慢、技术不成熟、充电设施缺乏等因素,让买车人望而却步。因此,是否拥有足够的充电网络和充电装置,成为电动车能否得以大发展的前提。

国家电网、南方电网、中石化、中海油、中石化五大央企,显然是看准了这个未来的巨大商机,不约而同地启动或加速了对电动车充电站的建设,并迅速在全国各地展开了市场资源争夺战。面对诱惑,五大央企是各有妙招:有的与地方政府合作,建站后利益共享;有的干脆直接投资,想抢占可能到来的第一步商机;还有的深谋远虑,要把充电站铺向全国。

国家电网总经理刘振亚在年初的公司工作会议上提出:“今年要密切跟踪电动车发展趋势,加快充电设施建设。”

据了解,国家电网自从去年下半年起,便紧密跟踪电动车发展趋势,并积极采取行动。去年9月,国家电网明确了电动车充电设施的建设目标、选址原则、供电方式、计量计费方式。同时编制完成电动车充放电装置通用技术要求等4项标准,编制完成10个省、市公司建设方案,并开展了电动车充电设施典型设计。如以电动公交车为例,最快15分钟就可充满电。

2010年1月27日,国家电网发布的2009年社会责任报告披露,将于年底前在27个地区建设75座电动车充电站和6029个充电桩。

记者从国家电网官网也了解到,目前国家电网已经在上海、天津和西安等城市展开电动车充电站建设试点。天津将在年内再建5座充电站,北京也在筹划加快建设。

与国家电网存在竞争关系的南方电网,也是不甘落后积极推进。

消息表明,南方电网有让电动车充电站在各城市“扎根”的计划。在去年底,南方电网投产的首批电动车充电站,在深圳建成并投入运营,初期建设规模为2个充电站、134个充电桩,充电容量总计达2480千伏安。其中,特别为服务“大运会”的绿色能源车而建的大运中心充电站,为全国最大规模。

南方电网相关人士在接受《新财经》记者采访时表示,目前公司已在深圳进行充电站试点,一方面是从南网的品牌形象考虑,另一方面是对充电站市场感兴趣。他表示,由于充电站建设是新领域,公司将在获得试点经验的基础上,再考虑扩建。

在兴建电动车充电站的潜流中,三大石油巨头并没有“坐以视之”。最近,北京市政府与中石化就共同推进电动车充电站展开合作。中石化北京石油分公司与北京首科集团成立合资公司,将利用中石化现有面积较大的加油、加气站,改建成加油、充电综合服务站。

中海油去年向天津力神电池股份有限公司投资了50亿元,成立了专门的新能源动力有限公司,生产电动车使用的锂电池。中海油还宣称,今年上半年在两个以上省会城市,启动纯电动车充电站的网络建设。

据记者了解,中石油也与地方政府部门有接触,提出建设电动车充电站的想法。

亚太电动车协会执行委员、中国电工技术学会名誉理事长周鹤良指出:国家电网公司和南方电网公司内部人士透露的消息都表明,两大电网已经将电动车充电站作为战略重点,他们希望借此在新能源汽车时代占据高地,以充电站取代石油巨头的加油站地位,成为占最主要地位的能源巨头。目前,两大电网已开始进行试点,今年将大规模进行终端铺设,而电动公交车充电站市场将最先启动。这必将拉动巨大的设备投资,带动出一个新兴市场。

业内人士表示,电网企业“圈地”介入充电站领域,是其延伸供电产业链的一种方式,电动车相当于其电网终端的新增客户,其未来规模化发展,将大幅带动用电量的增加。从这一角度看,充电站市场对于电网运营商来说,也是“兵家必争之地”。

“这是一次重要机遇,就像以前分房时代,手里有钱可是都不知道是买房子还是建房子,现在都后悔了。”刘振亚这样比喻当前的电动车充电市场。他警示员工,像中海油这样有实力的央企也已加入到电动车市场的争夺中,要求各地公司要顶住压力,与当地政府多增进沟通,力争在电动车领域占据先机。

对此,能源专家表示:“建设充电站的投资其实不大,对商家来说电动车属于新兴产业,又享有国家政策鼓励,先下手为强占尽先机总不会错,各大央企实际上看重的是充电站的良好前景。”

车企蓄势,盼市场启动

从哥本哈根全球气候大会,再到今年的全国“两会”,“低碳”一词成为大家关注的焦点。从倡导环保到减少碳排放,低碳生活方式正受到越来越多国人的追捧。继可循环利用购物袋和环保家电之后,低碳电动车已成为广大消费者心中的第三大环保产品。

据国家的发展规划,五年内将制造50万辆电动车,预计将带动近万个充电站的建设。

一项“你是否愿意买有关电动车”的调查显示,在对1555人的调查中,有56%的人选择了“如果政府补贴到位,应该会考虑购买。”与此同时,超过60%以上的人担心配套设施跟不上,超过65%的人擔心使用成本,怕质量不稳定,小毛病多以及售后维修技术跟不上。在如果一定要购买的假设下,有74.5%的人表示,在“政府补贴到位、价格平稳”时才会出手。

一个不争的事实是,电动车正在加速进入个人消费领域:

今年1月,众泰汽车首款纯电动车在杭州上牌并交付给个人使用,成为全国第一个实现上牌上路的纯电动车制造商。杭州市政府采购了100辆众泰纯电动车,以示支持。

3月16日,力帆与上海中科合作的电动车公司正式挂牌成立,力帆320电动车即将上市,首批车型将交付上海世博会使用。

此外,奇瑞、长安、长城等车企,今年均有电动车计划上市。奇瑞已宣布,将在今年推出S18、QQ两款纯电动汽车。QQ纯电动车的售价,可能拉低至5万元左右。

长安汽车不仅计划推出奔奔IM N I电动车,还于近日宣布将在三年内,为所有长安生产的轿车和微车配备弱度混合动力系统。

除了自主品牌,外资汽车巨头亦在中国不断加大投入,3月24日,通用汽车将其最新研发成果E n-V电动联网概念车拿到了上海进行全球首发,2011年将导入中国市场。

电动车除了节能环保的“绿色标签”,更吸引人的是它的经济性。虽然电动车的购买成本较高,但是之后的运行费用却很低,电动车所耗的电费,要远低于燃油汽车所用的油费。

在充电站充电,用户只需提前购置充电卡便可充电消费。充电方便简单,就像手机充电一样,一次性充满电用时最短20分钟,最长时间约需3~5小时。

电动车的耗能费用能低多少?北京市供电局杨工程师给记者算了笔账:以F3DM低碳版电池为例,充满电的状态下综合路况可以行驶60公里,这需要消耗10多度电,按照1元/度的商业用电算,只需要花费10多元。若是内燃式发动机车,如1.5L的比亚迪车型,平均百公里油耗为7升,按93号油6元多算,需花费近50元。很明显,纯电动车的使用成本,只有一般汽油车的1/5左右。

这样看来,就价格而言,充电站的商业前景是很广阔的。

现在,随着国家电网“加快各地充电站建设”通知的下发,阻碍电动车商业化的政策坚冰已然出现松动,业界为此兴奋不已。

国内不少拥有电动车型的企业,则更冀望于充电站(桩)的大规模建设,因为充电站是电动车上路的必备配套。比亚迪汽车公司的一位经理直言:“我们所有的准备基本上已经完成,就等待大规模的商业化推广了。”他所指的,显然是充电站的铺开。

目前,对于充电站的市场预测众说纷纭,对其可能产生的充电消费增加值,百亿、千亿甚至万亿的各种猜想数据都有。“只能说看好充电站未来的发展前景。由于其制约因素众多,目前谁也说不准能有多大市场空间。”厦门大学中国能源研究中心主任林伯强表示。

价值巨大:电网蓄电池

充电站的作用,是在电动车电能耗尽时,给电池应急补给充电。这样,电动车的私人用户,就可以利用电网的峰谷电价,来给电池充电。也就是说,电动车可以成为电网的“蓄电池”。

记者从国家电网方面了解到,电动车将作为智能电网的一个重要组成部分被提出来。事实上,这其实是智能电网的框架——大电网互联的安全可靠、用户侧的智能互动和分布式新能源接入中的一部分,应该归入用户侧的智能互动领域。南方电网也将电动车充放的电站建设,作为智能电网发展中的用电环节之一。

不难看出,电动车将凭借着耗能和储能的双重身份,被纳入到智能电网的未来图景中。

国家电网能源研究院副院长胡兆光告诉《新财经》记者,电动车和充电站两者是相辅相成的。从另一个角度看,电动车技术的发展,也同样制约充电站的建设,只有等电动车真正市场化了,充电站才可以依据它的技术来服务电动车的充电,并达到收回成本。这个过程可能会很长,五年、十年都有可能。至少目前,还没有听到过充不上电的车吧?都是充电站没有车来充电。

胡兆光坦言,对国家电网而言,目前还是一种示范,是为了技术上的试探,为下一步的规范化、下一步的研究做准备。其实,这也是国家“智能电网”中的一部分,通过充电站,让电动车融入到“智能电网”中来。然后,做一个长远的规划,来推动充电站的建设。这是一个互动的关系。

“将来,电动车出门可以当交通工具用,回到家又可以当能源的交易器来用。”西门子(中国)有限公司高级副总裁、华东区及上海分公司总经理孟凡辰说:“通过电动车与电网间能量的转换,电动车的车主可以在夜间以低谷电价充电,在白天电网处于负荷高峰时,则可以把电池内的电能高价回卖给电网,从而实现最优化的用电模式。”

同济大学汽车学院院长余卓平认为,把电动车与智能电网相结合,是一种双赢模式。对于电网来说,峰谷交错一直是电力行业的一大烦恼。电动车在夜间充电,不仅能给汽车增加动力,还能提高能源使用效率,平抑电网的峰谷差,对于整个能源系统也是非常节能的做法。

胡兆光分析指出,电动车可以成为电网的蓄电池,即将多余的电量输入到电网,参与电力交易,可以降低电网负荷调峰的难度。虽然,单个电动车的交易行为对改善电网负荷系统的作用微乎其微,但如果电动车普及了,它的作用就可以显示出来。

在北京索荣管理咨询有限公司董事长、中国汽车咨询网总裁贾永轩看来,充电站的建设,是电动车产业链中具有投资价值的重要一环。他认为,电网只是充电站的一个上游供应者,未来的充电站将和加油站一样遍地普及。充电站靠向车主出售电来盈利,盈利方是充电站的拥有者和建设者。

电动车充电装置 篇3

据国家新能源汽车产业发展规划相关文献资料表明,20102015年是我国电动汽车实现产业化、系统化、和规模化推广使用的关键五年。从我国电动汽车发展和应用现状来看,很多专家推测2016年将是我国电动汽车产业化集约化生产发展的拐点,电动汽车研究发展和实际应用将进入高速成长期。据一些不完全调查统计资料预测,到2020年就东部沿海上海市其电动汽车的市场规模预计将可以达到35万辆(按市场渗透率为15%进行估算)。大量电动汽车的充电将会给电网带来新一轮的电力负荷快速增长,假设以每辆电动汽车配置12k W·h的蓄电池进行估算,则上海市所有电动车一天所需充电容量将会达到337万k W·h(此处同时利用系数取0.8进行计算),这就势必会增大电网用电负荷峰谷差,给电力系统发电、输电、以及配电环节提出了更大的压力。智能电网建设发展的核心在于采取新的技术手段,充分挖掘电网中的能源潜力,有效提高电网能源的综合利用效率和运营经济效益,同时达到节约能源资源,保护环境的目的。在大量电动汽车充电负荷的加入后,智能电网要根据充电负荷实际需要,构筑适应多种能源供需单元的发电、配电、以及用电自适应调节控制系统,以期更加适应多元化电能供需的市场化电能高效利用交易需要,在确保电动汽车充电等多样化电力负荷接入与电网运营安全互动的基础上,更加适应各类电力客户自主选择、智能自动化操作需要。电动汽车入网(V2G)技术就是电动汽车的能量按照并网智能控制策略,在受控状态下实现与电网间的安全稳定双向互动和能量交换,是“智能电网技术”中能源优化利用的重要组成部分。在V2G电动汽车入网技术中,电动汽车蓄电池的充放电被统一智能调配,即按照充电汽车既定的充放电控制策略,在满足电动汽车用户安全稳定行驶需求的前提下,最小化电动汽车接入电网中带来的谐波等污染,实现电动汽车充电与电网的安全互动。智能快捷的充电方式成为电动汽车充电技术发展的趋势,智能充电技术的开发应用具有远大的前景。

1 电动汽车充电功率特性

1.1 电动汽车充电电池特性比较

从大量文献资料和实际应用调查统计资料可知,目前可以投入使用的电动汽车用电池的最低技术指标为:比能量应大于100(w·h)/kg;比功率应大于150w/kg;循环充放电寿命应大于600次;续驶里程应大于200km;市场价格应低于150美元/kw.h;以及可靠性和安全性应符合相关技术标准等。目前,电动汽车上常用的蓄能电池主要包括:铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池、以及铿电池等。中国蓄能电池成组技术的不足,导致电池充放电循环寿命缩短,这也是制约我国电动汽车研究发展和使用的瓶颈之一。如对于单体循环寿命在8001000次的锂离子电池而言,利用成组技术应用到电动公交车上后,其循环使用寿命就只有400600次左右,有的甚至更低。我国部分商业化电动汽车其电池组性能比较如表1所示。

电动汽车上常用的铅酸电池、镍氢电池和锂离子电池,其比能量、比功率、以及安全可靠性等基本性能比较如图1所示。

从图1可知,目前电动汽车上使用的几种电池各自有各自的优缺点,没有一种能够真正占据各个性能方面的优势地位。这也就是目前市场上电动汽车应用领域存在多种蓄电电池共存的主要因素。但从实际应用角度出发,锂离子电池除了在在价格和安全性方面较其它电池处于微弱劣势外,其他方面均具有非常良好的性能和绝对领先地位,因此,锂离子电池在电动汽车应用领域有进一步研发和大规模应用的前景。

1.2 V2G电动汽车与电网能量交互技术

V2G技术中,电能是一个双向、实时、动态控制、在车辆和并联电网间相互流动的能源资源。电动汽车上得自动充放电装置内部既有与电网动态交互的控制回路,同时也具有与车辆能量管理动态交互的控制回路。电能在电网与电动汽车间的交互过程中所产生的信息主要包括能量转换信息、车辆电能需求信息、电网运行工况状态、车辆基本信息、计量计费信息等。也就是说电动汽车接入到电网的过程,实际上是一个集电力电子、电力通信、电力调度、电能计量、电能质量在线监测、以及电力需求侧管理等众多技术为一体的高端综合应用系统。V2G技术中智能充电装置逻辑组成结构图如图2所示。

图2中,SM电能仪表主要由智能电能计量装置组成,具有双向实时计量、本地信息动态存储等功能。SM智能电能仪表包含RS485通信方式与EV-PCS双向智能充放电控制灌注,通过EV-PCS装置向UT用户终端传送电量实时信息;EV-PCS双向智能充放电控制管理装置,主要由低压控制器和本地智能管理主机共同组成,用于实现电动汽车车辆和并联电网间的能量的双向交互控制管理,V2G电动汽车与电网能量交互的关键装置;UT用户管理终端,也称为可视化人机交互终端,是电动汽车电能用户与电网进行信息交流主控界面,电动汽车用户可以通过可视化触摸界面了解用电量、实时电价、以及需要缴纳电费等信息数据;BMS电池管理系统是电动汽车电池数据信息采集、传输、分析运算、以及电池运行工况状态实时监控的核心设备,可以通过CAN总线与EV-PCS双向智能充放电控制管理设备进行实时通信,通过EV-PCS向EMS后台管理系统传输电动汽车车辆、电池状态等信息;EMS后台管理系统是整个V2G控制系统的控制中枢,对上与电网调度系统进行实时通讯,获取电网实时电力负荷信息,并执行电网调度系统通过内部智能分析获得电网调度指令,对下则与电动汽车EV-PCS装置进行实时通信,即可以获取车辆、电池运行工况状态信息,同时还可以并行下发分配电网调度控制指令。

2 电动汽车充电模型结构

目前,应用到电动汽车上的充电机一般是高频充电机,电动汽车的动力蓄电池充电方法与充电控制策略普遍采用典型且应用较为成熟的两阶段充电方法,即:横流限压/恒压限流,CC/CV充电控制技术。以高频充电机和CC/CV充电控制策略为主的电动汽车充电模型结构如图3所示。

从图3可知,电动汽车一般充电结构模型主要由三相桥式不控整流电路对三相电网的三相交流电源进行整流,然后经滤波电路滤波后经过高DC-DC进行功率变换后,转换成直流对直流变换,然后通过输出滤波给电动汽车蓄电池充电。

由于受蓄电池储能技术等因素的制约,电动汽车的容量均比较小,在现有的蓄电池容量水平调节下,单个或少量电动汽车分布式电源不会对智能大电网系统的稳定运行产生影响。但是,随着电动汽车研究发展的不断进行,这种分布式小容量充放电电池必将成为大电网中的重要电力负荷,这就会影响到电网系统的稳定运行特性。电动汽车在进行充电过程中,由于其具有很强的空间位置和时间波动性,很容易造成电网负荷出现有功和无功功率的不平衡,造成电网电压发生波动、谐波等问题。因此,在电动汽车接入电网后,要充分考虑电动汽车充电过程对电网的影响,并采取有针对性的控制策略,最小化电动汽车充电对电网的污染,提高电动汽车充电安全与电网稳定运行性能水平。

3 电动汽车充电产生谐波对电网的影响

3.1 谐波产生原因

目前电动汽车上常用的充电设备主要包括“不控整流+斩波器”和“不控整流+DC/DC变换器”两种主要形式。其中“不控整流+斩波器”属于早期的充电产品,这种充电设备在充电过程中会向电网注入非常大的谐波电流。据一些研究资料表明,“不控整流+DC/DC变换器”充电模式其电流总畸变率可以高达86.2%,其所产生巨大谐波电流对电网污染特别大,不适合大规模集中接入到公用电网中进行充电。“不控整流+DC/DC变换器”充电形式其充电电路逻辑组成框图如上图3所示。该种充电电力路结构,其直流侧电压纹波较小、充电过程动态性能较好、高频隔离、以及充电电路结构简单体积小等优点,但是该种充电电路依然存在电网侧电流谐波较大(大约在30%左右)和功率变化效率较低等问题。该种充电电路在运行过程中其电压与电流波形如图4所示。

从图4可知,“不控整流+DC/DC变换器”充电机较“不控整流+斩波器”老式充电机在充电性能、谐波抑制等方面均有了明显的改善。但电动汽车上常用的“不控整流+DC/DC变换器”充电机其在运行过程中,谐波电流总畸变率依然高达26.5%,奇次谐波其谐波电流相当大,尤其是5、7、11、13次等高次谐波电流分量远远大于GB/Z17625.6-2003电磁兼容限值规定中的电网接入谐波电流限制技术条件要求。

3.2 电网谐波污染影响

电动汽车在充电过程中向电网注入谐波分量,会使测控装置中的电流表、电压表、功率表等计量仪器仪表产生较大的误差。过量谐波电流会造出电网系统中并联的大容量电容器发生损坏。较大的谐波电流会增加电网系统的能耗,同时还会产生较大的热量降低电网系统运行可靠性。谐波还会使电动汽车充电控制保护系统发生误动、拒动等不利工况,有的甚至会发生跳闸等事故。

3.3 降低电动汽车充电对电网影响的应对策略

3.3.1 选用PWM新式整流充电设备

新式充电设备由IGBT组成的三相电压型PWM整流器和高频隔离DC/DC变换器共同组成,其典型逻辑组成结构框图如图5所示。

在图5中,设定PWM整流充电机的交流侧电感值L取0.005 H,电阻R取0.5Ω,交流侧电容C取2215μF,相应直流侧基准电压取700V。经仿真实验后,PWM整流电路交流侧电压和电流、直流侧电压波形分别如图6和图7所示:

从图6和图7可知,PWM整流电路的交流侧电压与电流间相角几乎为零,且电压电流和波形畸变小。PWM整流充电机的变压器高压侧与电网连接处的各次谐波含量分别为:5次谐波分量的最大含有率为3.5%,7次谐波分量的最大含有率为1.8%,11次谐波分量的最大含有率为1.41%,13次谐波分量的最大含有率为1.23%。也就是说采用PWM新式整流充电设备,其可以达到减少电动汽车在充电过程中产生的谐波分量值,有效提高电网运行电压稳定性和供电电能综合质量水平。

3.3.2 在电网系统中使用滤波器

有源(或无源)交流滤波器在电网系统中的使用,可以通过电力电容器、电抗器、以及电阻器等相互组合形成具有滤波功能的装置,与电动汽车充电站负荷相互并联工作,不仅可以起到滤波作用,同时还可以兼顾无功补偿和动态调压的作用,有效提高电网运行安全稳定性。

3.3.3 优化充电机的投入间隔控制策略

集中协调法的模糊优化控制方式,由模糊控制理论、神经网络等优化控制算法相结合,它根据所收集到的电能供需侧的实时信息,动态判断出电动汽车充电电流分配的优先权,进而确定电动汽车充电站的充电器优化调配数量和每辆电动汽车的充电电流,通过反复的动态调节,防止充电站中充电电流需求出现较大波动等不利工况,确保电网负荷保持基本动态平衡特性。

4 结束语

电动汽车接入电网是一个复杂的调节控制过程,除了要根据电池的充电特性合理考虑电动汽车电池充电和接入电网的控制系统外,还应考虑电动汽车在充电过程所产生的谐波分量对电网的影响。对于集中式、采用充电机进行充电的大量电动汽车接入到电网进行充电时产生的谐波污染,除了要结合工程实际情况考虑加装谐波治理装置以外,还应从选用新型PWM整流充电机、优化充电机的投入间隔控制策略等方面有效抑制电动汽车充电过程中的谐波分量,实现电动汽车充电与电网稳定运行的安全互动。

参考文献

[1]卢艳霞,张秀敏,蒲孝文.电动汽车充电站谐波分析[J].电力系统及其自动化学报,2006,18(3):51-54.

[2]阮新波,严仰光.零电压零电流开关PWM DC/DC全桥变换器的分析[J].电工技术学报,2000,15(2):73-77.

[3]陈清泉,孙逢春,祝嘉光.现代电动汽车技术[M].北京:北京理工大学出版社,2004.

[4]陈全世.先进电动汽车技术[M].北京:化学工业出版社,2007.

[5]何毅然,何镇宇.蓄电池全新的充电模式[s].电源技术应用,2005,18(1):38-40.

电动汽车充电新国标发布 篇4

新版国标出台之后，如何配套这些标准、如何执行同样关键。不过无论如何，新国标赶在2015年最后时刻压轴出台，将为2016年全年电动车和充电桩市场的发展抢先铺路。随着新国标进入实质性实施阶段，相关配套政策陆续出台，整个充电行业格局也将被重新洗牌。

工信部印发锂离子电池规范管理暂行办法

工信部近期印发《锂离子电池行业规范公告管理暂行办法》的通知，旨在为全面加强锂离子电池行业管理，推动锂离子电池产业持续健康发展。办法指出，申请公告的企业应具备以下条件：具有独立法人资格；符合国家产业政策和相关发展规划；符合《锂离子电池行业规范条件》；遵守国家法律法规，无重大违法行为。办法还规定，公告企业出现下列情况之一时，需及时提出变更申请，经省级行业主管部门核实后，上报工业和信息化部：企业名称变化，企业合并、分立或兼并重组，企业产能产线发生较大变化，企业搬迁新址，其他重大变化。办法强调，已经公告企业有下列情况之一的，省级行业主管部门责令其限期整改：1、不能保持《规范条件》要求的；2、填报资料有弄虚作假行为的；3、拒绝接受监督检查的；4、发生重大安全事故、重大环境污染事故的；5、违反法律、法规和国家产业政策规定的。

工信部鼓励企业参与新能源车电池回收标准制定

2016年1月8日获悉，工信部就新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件公开征求意见。意见稿对废旧动力蓄电池；企业布局与项目建设条件；规模、装备和工艺；资源综合利用及能耗；环境保护要求；安全生产、产品质量和职业教育等几个方面进行了规定。根据意见稿，废旧动力蓄电池综合利用企业应严格按照相关国家、行业标准进行废旧动力蓄电池拆卸、储存、拆解、检测和再生利用等，并积极参与废旧动力蓄电池回收利用标准体系的研究制定和实施工作。另外，意见稿提出，新建、改扩建废旧动力蓄电池综合利用企业应积极开展针对正负极材料、隔膜、电解液等的资源再生利用技术、设备、工艺的研发和应用，努力提高废旧动力蓄电池中相关元素再生利用水平。

《汽车反垄断指南》征求意见稿（初稿）已推至台前

2016年1月7日，发改委反垄断局再度召集数十家汽车企业、经销商、供应商代表，行业协会以及专家、律师团体，用长达近8个小时的时间对即将出台的《汽车行业反垄断指南》征求意见。事实上，这已经是自去年8月以来，发改委就汽车业反垄断召开的第三次征求意见会。不同的是，历经前两场观点碰撞后，这一次《汽车行业反垄断指南》征求意见稿初稿（以下简称“《指南》初稿”）已推至台前。根据征求意见会披露的最新消息，《指南》有望在2016年5月正式提交国务院反垄断协会讨论。“汽车业产业链长，上中下游业务类型多样，个案中可界定的相关商品市场包括：配件制造市场、汽车制造市场、汽车经销市场、汽车售后市场等。”《指南》初稿中披露，汽车经销市场与汽车售后市场将作为所关注的两个重点领域。发改委内部人士在接受采访时表示，“《指南》将对汽车行业的各种垄断现象进行总结归纳，不仅要向产业链上下游企业明示哪些行为将构成垄断，在正式发布后，发改委反垄断局也会根据《指南》执法。”

《汽车销售管理办法（征求意见稿）》发布

2016年1月6日，商务部网站发布了《汽车销售管理办法（征求意见稿）》（下简称新《办法》），意见反馈截止到2016年2月6日，并将在今年年内正式实施。意味着曾作为汽车流通领域“基本法”的《汽车品牌销售管理办法》（以下简称老《办法》）即将寿终正寝。与老《办法》相比，新《办法》首先是对汽车销售模式多样化的鼓励。“共享型、节约型汽车销售及售后服务网络、电子商务”等都出现在“鼓励建设”之列。新《办法》同时提出，整车厂商不能要求经销商同时具备销售和售后服务功能。针对汽车配件销售渠道的垄断问题，新《办法》指出，“供应商不得限制配件生产商的销售对象；不得限制经销商、售后服务商转售配件。”同时，“经销商、售后服务商销售或者提供配件应当如实标明原厂配件、非原厂配件、再制造件、修复件等。”新《办法》还列举了9条整车厂商不得对经销商实施的行为，包括不能压库和搭售、不能制定销量目标等。此外，新《办法》提出，“经销商出售未经供应商授权销售的汽车，或者未经境外汽车生产企业授权销售的进口汽车，应当以书面形式向消费者作出特别明示和提醒，并明确告知消费者责任主体。”不少业内人士认为，这将有利于平行进口汽车行业的发展。

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环保部、工信部：国五2016年4月1日起分区域实施

近期网络上曝光了环境保护部与工业和信息化部的2016年第4号公告。其中规定东部11省市（北京市、天津市、河北省、辽宁省、上海市、江苏省、浙江省、福建省、山东省、广东省和海南省）自2016年4月1日起，所有进口、销售和注册登记的轻型汽油车、轻型柴油客车、重型柴油车（仅公交、环卫、邮政用途），须符合国五标准要求。机动车尾气排放标准是对机动车氮氧化物、碳氢化合物、一氧化碳和悬浮粒子这些排放量的上限做出控制，和原有的国四排放标准相比，机动车国五标准进一步提高了排放控制的要求，其中氮氧化合物的排放的限值严格了25%到28%，颗粒物的排放限值严格了82%，并且增加了污染物控制的新指标——颗粒物粒子的数量。另外，国四标准中规定一千克的汽油中含硫量是50毫克，而在国五标准中硫含量只有10毫克。

新《大气污染防治法》2016年1月1日起施行

2015年12月29日下午，全国人大法律委、环资委、法工委、国务院法制办、环境保护部联合召开新《大气污染防治法》实施座谈会。《中华人民共和国大气污染防治法》已于2015年8月29日由十二届全国人大常委会第十六次会议修订通过，将自2016年1月1日起施行。新修订的《大气污染防治法》明确提出防治大气污染应当以改善大气环境质量为目标，规定了地方政府对辖区大气环境质量负责、环境保护部对省级政府实行考核、未达标城市政府应当编制限期达标规划、上级环保部门对未完成任务的下级政府负责人实行约谈和区域限批等一系列制度措施，为大气污染防治工作全面转向以质量改善为核心提供了法律保障。环保部部长陈吉宁表示，法律的生命力在于实施，各级环保部门要正视新法实施过程中可能出现的问题，攻坚克难，全面推动新法有效实施。

发改委设定油价调控下限

2016年1月13日，国家发展改革委发出通知，决定完善成品油价格形成机制，进一步推进价格市场化。同时，根据完善后的价格机制，降低国内成品油价格。通知指出，2013年成品油价格机制修改完善以来，总体运行平稳，效果显著。2014年下半年以来，世界石油市场格局发生深刻变化，现行机制在运行过程中出现了一些不适应的问题，因此，决定进一步修改完善价格机制，并推进价格市场化。通知决定，设定国内成品油价格调控下限，下限水平定为每桶40美元，即当国内成品油价格挂靠的国际市场原油价格低于每桶40美元时，国内成品油价格不再下调。并建立油价调控风险准备金；放开液化石油气出厂价格，简化成品油调价操作方式，今后发展改革委将以信息稿形式发布调价信息，不再印发调价文件。同时，根据完善后的价格机制，决定自2016年1月13日24时起，汽、柴油最高零售价格每吨分别降低140元和135元，测算到零售价格90号汽油和0号柴油（全国平均）每升分别降低0.1元和0.11元。

北京

①《北京市2016年清洁空气行动计划》重拳治污

2016年淘汰20万辆高排车，力争2018年前全市基本淘汰国Ⅰ、国Ⅱ等轻型客车，2020年基本淘汰国Ⅲ柴油车……《北京市2016年清洁空气行动计划》再出重拳治污。同时，《行动计划》提出，力争在2016年底，全市新能源车推广应用规模累计达到5万辆。配套设施建设方面，2016年底实现新能源小客车自用充电桩配建比例达到70%左右，建成并完善六环路内平均服务半径5公里的公用补电网络。

②北京2016年新能源车指标6万个

北京市小客车指标调控管理办公室近日发布2016年小客车指标总量和配置比例的通告，通告称2016年小客车指标年度配额为15万个，其中普通指标额度9万个，示范应用新能源指标额度6万个。同时，普通小客车指标摇号阶梯中签率进阶规则也进行了调整，参加摇号6次以内的申请人为第一阶梯，中签率为基准中签率。每参加摇号6次进阶一级，中签率为基准中签率的相应倍数。

山东

山东校车“权利”又提升

《山东省校车安全管理办法》（以下简称办法）近期经山东省政府常务会议通过，将以省政府令的形式发布实施，这是山东省首次针对校车安全管理进行地方立法。办法规定，校车驾驶人应取得相应准驾车型驾驶证并具有三年以上驾驶经历，年龄在25周岁以上，不超过60周岁；无致人死亡或重伤的交通事故责任记录等。校车运载学生，可在公共交通专用车道以及其他禁止社会车辆通行，但允许公共交通车辆通行的路段行驶。

上海

上海推出新能源汽车充电桩综合保险

上海保险业近期创新推出新能源汽车充电桩综合保险产品。该产品包括充电桩财产保险和充电桩用电安全责任保险。充电桩财产保险保额最高1万元，充电桩用电安全责任保险保额3万元。合作初期，上海相关险企采取赠送方式，建立专项资金池，向新能源车主赠送推广充电桩保险。并在国家电网营业厅设点，向预报桩客户宣传充电桩综合保险相关产品和服务。

中石油与一汽联手探索互联网汽车及新能源车合作

中石油集团与中国第一汽车集团公司近日在北京签署战略合作协议，双方宣布共同探索在互联网汽车及新能源汽车领域的合作，通过双方的产研优势，加强新能源汽车研发制造和应用推广。双方一致认为，加大互联网汽车应用、节能减排和车用新能源推广是国有骨干企业社会责任的具体体现，为此，中石油集团将与一汽集团开展互联网汽车及新能源汽车领域的合作，包括充电业务在加油站的试点和推广。中石油集团将在重点城区及高速公路新建或增设电动车充电站及天然气加气站，在产业链上支持一汽集团新能源汽车研发制造和应用推广。达成战略合作伙伴关系后，双方将建立联合实验室，加大润滑油后续产品研发力度，探讨成立符合中国国情和发动机要求的内燃机油品规格。根据一汽集团全系列车型，针对性开发长寿命润滑油产品，推动技术进步，提升中国品牌汽车和润滑油在国际上的产品竞争力。

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比亚迪已与百度合作研发自动驾驶技术

自动驾驶汽车热潮正袭来，谷歌、百度等互联网企业以及宝马、奔驰、丰田等车企已正在自动驾驶领域赛跑。如今，这一阵营又添了一名重量级选手，那就是刚晋升全球头号新能源汽车制造商的比亚迪。比亚迪董事长兼总裁王传福近日透露，比亚迪不仅自身已研发自动驾驶技术，并已经与百度合作研发了两三个月。比亚迪终于在2015年以6.59万辆的成绩单登上全球新能源汽车销量冠军的宝座。抓住了电动化契机的比亚迪，也已开始在智能化、互联网化等方面布局。“我们已在研究自动驾驶，原来是内部在做，但在研发自动驾驶过程中，需要很精密的地图，没有精密的地图很难做好，而百度有这个优势。因此，我们整车厂要和有地图的这种厂家去合作，这样可以使这项业务做得更好。”王传福说。

北汽新能源海外第3家研发中心揭牌

北京新能源汽车股份有限公司（简称“北汽新能源”）在海外占据了亚琛、硅谷两个据点之后，版图还在扩大，迎来海外第三家研发中心揭牌。2016年1月6日-9日（美国时间），2016国际消费类电子产品展览会（简称“CES”）在美国拉斯维加斯盛大举行，北汽新能源作为中国车企应邀参展，除带来i-link？智能网联品牌（美国版）之外，还布局了第三家海外研发中心——美国底特律研发中心将在2016年1月8日正式揭牌成立。业内人士分析，北汽新能源此次“落子”美国底特律，将有助于实现北汽新能源“全球化”战略目标中“研发阵地的全球化”和“最佳零部件与合作伙伴的全球化”目标，进而为北汽新能源的“市场与服务的全球化”奠定基础、提供保障。

长城汽车在日成立研发基地

中国长城汽车公司在横滨市设立的日本法人“长城日本技研”2016年1月12日举办了开业典礼。该机构被当作其在日研发基地。近来越来越多的中国车商希望使用高品质的日本产零部件，长城汽车也将与有业务往来的日系零部件制造商加强合作，希望借此提升技术实力。长城日本技研的代表胡树杰就成立的意义强调，想学习日本（制造商）成熟的开发理念，向全球各地提供高品质的产品。他同时表示，想学习燃料电池车等环保车及自动驾驶技术。除长城汽车外，与马自达和铃木开展合作的中国车商巨头长安汽车也在日本设点，中坚企业江淮汽车则在日本开设了负责设计的研发基地。

吉利博瑞获第三届轩辕奖年度大奖

2016年1月18日下午，第三届轩辕奖在北京汽车博物馆规划馆中庭揭晓，最高奖项获得者为吉利博瑞。设计奖、全新体验奖和战略一致奖分别授予东风日产全新蓝鸟、北汽绅宝X25，以及上汽通用五菱宝骏560，新能源汽车的奖项最终空缺。评审团成员、国家信息中心信息资源开发部主任徐长明在解读吉利博瑞获奖原因时表示，它是本土制造的标杆，设计水平实现极大飞跃，对中国汽车行业具有里程碑意义，极大地促进传统汽车品牌进入高端领域。评审团成员、中国汽车工程学会理事长付于武宣布博瑞获奖结果，原机械工业部部长何光远为吉利汽车研究院院长冯擎峰颁奖。据了解，吉利博瑞2015年销售32570辆，仅12月销售5504辆。

观致将成立新能源事业部和移动出行事业部

观致汽车董事长兼代理CEO陈安宁博士近日表示，未来观致汽车将继续拓展新的产品线，并将增加移动出行事业部、新能源事业部等新的部门。观致董事会发表声明称，新能源事业部将致力于“开发迎合大众需求的、高效、节能电动车，打造超低排放和零排放车型，研发环保低污染技术”；移动出行事业部包括自动驾驶和新运营模式，将致力于“打造新的移动平台和研发无人驾驶技术”，其中新能源事业部或将是观致汽车发展的重点。据了解，观致汽车首款新能源车型基于观致5打造，为一款SUV车型，采用纯电动模式。

高德牵手德尔福联合发展自动驾驶技术

近期美国拉斯维加斯CES期间，互联网地图内容、导航和位置服务提供商高德公司，与汽车零部件供应商德尔福联合宣布达成战略合作伙伴关系，双方将本着平等互利、资源共享、优势互补的原则，在自动驾驶领域展开广泛深入的合作，具体将集中于高精度地图、精准导航、高精度定位、LBS服务等方面。高德汽车事业部总裁韦东曾表示高德汽车的战略就是要专注于“导航互联网化”，认为这才是车联网的基石和起点，而不会选择自主制造汽车或其他硬件。此前，高德已经与本田、长安、吉利、华阳等汽车领域的专业整车和硬件公司达成合作关系。

德国拟投资20亿欧元以鼓励民众购买电动汽车

据德国《时代周报》2016年1月13日消息，德国经济部长Sigmar Gabriel拟投入20亿欧元（约合143亿元人民币），鼓励消费者购买电动汽车。报道称，购买电动车的消费者可从政府那里获得一笔补贴，但未提供更多的细节。Gabriel还想增加更多的充电站，并鼓励联邦政府机关使用电动汽车，他称这是一项由当前政府预算提供资金而不用加税的提议。德国政府旨在到2020年时投放100万辆电动汽车上路。在德国的汽车制造商中，宝马、奔驰和大众现已生产了纯电动汽车，而奥迪、奔驰和保时捷也计划量产电动车。截至2014年末，德国仅有2400座充电站和100个快速充电桩。自2015年大众排放丑闻事件后，号召支持电动汽车的呼声渐长。Gabriel和环境部长Barbara Hendricks 呼吁给予电动汽车配额。

西班牙政府2015年8度延长购车补贴

西班牙汽车制造商协会Anfac最近公布的数据显示，2015年12月份该国车市再次实现两成以上增长，2015年全年，该国累计新车销量达到1，034，232辆，同比增幅为20.9%。西班牙政府推行的购车激励政策大大推动了当地车市发展，在这一政策下，报废旧车购买新车的消费者可获得2，000欧元补贴。2015年11月份，该国政府宣布第八次延长购车补贴，计划将政策持续到今2016年年中。

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2016年埃及将进一步削减欧洲汽车进口关税

2016年埃及政府将会削减10%的欧盟进口汽车关税，将实现埃及与欧盟之间签署联合协议生效以来60%的汽车关税削减。在美元保持稳定的情况下，新削减关税将会使汽车价格下降5%。埃及在2014年暂停关税削减之后，于2015年年初开始继续履行该协议。根据关税削减协议，2016年埃及从欧盟进口汽车关税将削减60%， 2017年将削减70%，2018年将削减80%，2019年将实现欧洲进口汽车零关税。 但有消息称，为了配合埃及新近制定的汽车行业发展战略，埃及方面在削减关税的同时将会对汽车征收额外的税收。埃及新的汽车发展战略是为了吸引真正的汽车生产厂家，尤其是生产发动机、变速器以及车身的生产商来埃及投资，改变仅仅进口配件而在埃及进行组装做法，以此增加汽车行业对经济增长的贡献。

巴黎频出新招应对尾气污染

新年伊始，巴黎市长伊达尔戈宣布，从今年春季开始，将于每月挑选一个周日，在市中心的香榭丽舍大街实行“无车日”，将这条巴黎最繁华的街道变为步行街，禁止汽车通行。伊达尔戈曾在2015年9月推出巴黎“无车日”，当天除救护车、出租车以及有特殊授权的车辆，市内大部分路段均禁止汽车通行。旨在在出行方式和公共空间共享方面鼓励可持续的生活方式，打造一座更宜居的城市。此外，自2015年9月始，巴黎市内禁止所有重污染车辆通行，如在2001年前投入使用的重型卡车及旅游大巴等。市政府还希望从2016年7月1日起，禁止车龄19年以上的汽车、16年以上的机动两轮车等在市区行驶。同时，“汽油取代柴油”的全国汽车换代战略也被提上日程，巴黎有望在2020年前与目前民众普遍使用的柴油车告别。据悉，巴黎还将出台更严格的汽车排放分级制度，并采取更多的限行措施。预计今年年中，塞纳河右岸的滨河快道将被关闭并改造成步行区。

俄政府提高对车企补贴

据俄新社2016年1月5日报道，俄政府网站当日发布消息称，根据2015年12月30日通过的1492号政府令，将提高对轮式交通工具生产企业补贴额度，用于补偿车企能耗成本、符合“欧4”和“欧5”标准车辆的生产成本、以及车企为维持就业岗位数量所发生的支出。消息称，上述措施将有助于稳定俄汽车工业2015—2016年度财政状况，减少企业用于能耗和维持就业岗位的支出，保证其将有限的资金用于提高能效，并避免汽车价格在2016年大幅上涨。

新德里禁止焚烧轮胎和垃圾

为控制城市日益严重的空气污染，印度首都新德里市政府决定，从2016年1月1日起，试行为期15天的汽车牌照单双号限行制度。不仅如此，据相关官员介绍，印度眼下正酝酿出台一系列措施，治理首都新德里的大气污染。其治理措施包括，禁止在新德里及其周边地区焚烧垃圾和轮胎，要求建筑工地覆盖篷布以防止尘土飞扬，同时清理路面尘土等。机动车尾气排放是新德里的空气污染元凶之一。该城市跟北京人口规模不相上下，但机动车保有量却是北京的近1.5倍，而且还在以每天1400辆新车的速度增加。不过印度采用清洁排放技术的汽车少之又少，燃油标准也十分模糊。就新德里而言，目前还没有限制购买车辆的措施出台。

欧洲投资银行停止向大众贷款

据路透社报道，欧洲投资银行（EIB）已停止为大众集团提供贷款业务，转而调查其是否将此前贷款用于投资柴油车尾气测试作弊软件。欧洲投资银行是世界上最大的多边借贷款银行，为符合欧盟政策的可持续投资项目提供优惠贷款。自2015年9月起，大众就被爆出柴油车美国尾气测试作弊丑闻，大众承认在部分柴油车中安装了非法排放控制装置于尾气测试中作弊。EIB总裁霍耶尔接受媒体采访时表示，尽管没有直接证据表明EIB贷款与大众柴油车作弊软件有关，也不能排除EIB借贷给大众公司的4亿欧元（2014年大众将这笔贷款悉数还清）与作弊软件毫无干系。为了以防万一，EIB决定暂时停止向大众提供贷款，调查结果评估最迟一年内给出。大众在尾气排放丑闻后面临着巨额罚款。近期，据知情人士透露，大众已经与13家银行达成了共200亿欧元（约合217.62亿美元）的过渡性融资协议帮助其渡过丑闻风波。

本田、通用合建燃料电池厂

据日本《朝日新闻》近期报道称，日本本田汽车和美国通用汽车准备合作建设燃料电池厂，2025年开始大规模生产燃料电池。日本政府计划降低燃料电池汽车的售价，使之到2025年时可以与油电混合动力汽车竞争。一位本田汽车的高管说：“与通用汽车合作可以降低成本，可以增加燃料电池汽车的产能，帮助政府达成目标。”从2013年开始，本田就与通用汽车合作开发燃料电池汽车使用的燃料电池系统和氢罐。新工厂最晚在2025年可以大规模生产燃料电池，该工厂将降低燃料电池的成本。两家公司会各自开发燃料电池汽车。本田与通用汽车之所以合作开发燃料电池汽车技术，主要是因为投资巨大，就算是世界最顶尖的汽车商也无法独立承担。生产燃料电池成本高昂，它需要价格不菲的催化剂，汽车商被迫合作降低燃料电池汽车的开发和生产成本。丰田已经与德国宝马合作开发燃料电池汽车关键组件，日产、福特和戴姆勒AG也合作开发燃料电池。

江森自控汽车座椅/内饰业务命名Adient

江森自控有限公司2016年1月12日发布声明称，该公司汽车座椅及内饰业务新公司将命名为Adient，并于2016年10月独立上市。现任江森自控副董事长Bruce McDonald在声明中表示，“Adient是一个拉丁语单词，意为‘接受并推进某种形势或刺激的趋近行为’，对于诠释我们始终不懈地参与、竞争并改进的持久驱动力非常具有代表意义。”目前新公司中文名字待定。Adient预计在2016年3月底或4月初公布详细的财务信息，并向美国证券交易委员会提交关于上市公司证券注册的信息公告表，而Bruce McDonald将出任新公司董事长兼首席执行官。新公司Adient普通股将以“ADNT”为股票代码，在纽约证券交易所进行交易。预计首个交易日为2016年10月3日。

起亚成立子品牌Drive Wise 研发自驾车型

起亚近期宣布成立子品牌Drive Wise，通过这个新的品牌，起亚将开始研发自动驾驶车辆，并推广智能安驾驶辅助系统的造车理念。起亚计划 2020年将会生产具有部分自动驾驶功能的车款，而2030年将会量产旗下第一部全自动驾驶辅助车辆，同时起亚也预计到2018年将陆续投入超过20亿美元的研发资金，日前美国内华达州也颁发许可证让起亚可以在部份的公共道路测试自动驾驶功能。起亚表示当车辆行驶过程中发生意外的第一时间希望可以通过驾驶辅助系统来迅速解决问题，避免意外发生的时候驾驶员过于慌张无法及时反映处理，另外驾驶辅助系统也可以降低因为塞车而产生的驾驶疲劳和压力。

雷诺因排放超标股价重挫20%

据外媒报道，法国环境部长罗雅尔近日表示，雷诺汽车公司的柴油发动机被查出超过废气排放限制，但未发现这些车辆装有在检测时作假的软件。雷诺股价盘中暴跌20%，收盘时跌幅减至10%。罗雅尔指派的小组稍早提出对法国与外国汽车的检测结果，显示雷诺汽车的二氧化碳和二氧化氮排放量都太高，有两家非法国车厂所生产的汽车也是如此。但罗雅尔告诉记者，“雷诺公司没有舞弊。股东和员工都应该放心。”

“电动车”智能充电器设计 篇5

“铅酸蓄电池”是现今为止世界上广泛使用的一种无机化学电源,该产品具有良好的可逆性,电压特性平稳,使用寿命长,适用范围广,原材料丰富(且可再生使用)及造价低廉等优点,因此广泛应用于国防、通信、铁路、交通、工农业生产部门。目前,我国的电动车用动力蓄电池大多也采用了铅酸蓄电池。但是,如果蓄电池使用不当,会导致其寿命大大缩短。影响铅酸蓄电池寿命的因素有很多,通过研究发现:由于充电方法不正确,充电技术不能适应铅蓄电池的特殊需求,造成电池很难达到规定的循环寿命。也就是说,绝大多数的蓄电池不是用坏的,而是“充坏”的!由此可见,一个好的充电器对蓄电池的使用寿命具有举足轻重的作用!虽然近年来蓄电池自身的技术有了不小的进步,但作为其能量再次补充的充电器的发展却非常缓慢,传统的充电器只能进行简单的恒压或者恒流充电——以致充电时间很长,充电效率降低。除此之外,充电结束时,传统的充电器不能在电池充满后自动断电,人们往往忘记将充电器拔下从而导致蓄电池过冲,影响其使用寿命,更甚会将产生爆炸现象,直接报废。针对上述问题,我们设计了这种新型的“智能”充电器。

1 设计方案

智能充电器系统设计方案框如表1所示。主要包括充电电路、检测电路、控制电路、显示电路和定时电路五部分组成。

2 电路设计

2.1 电源充电电路设计

充电电路如图1所示,220v交流电经过整流变为为脉动直流,再经电容滤波形成稳定的300V左右的直流电。U1为UC3842脉宽调制集成电路。其5脚为电源负极,7脚为电源正极,6脚为脉冲输出直接驱动场效应管5N60T,3脚为最大电流限制,通过调节相连电阻的阻值来调整充电器的最大电流。2脚为电压反馈,可以调节充电器的输出电压。4脚外接振荡电阻和振荡电容。T为高频脉冲变压器,其作用有三个。第一是把高压脉冲将压为低压脉冲。第二是起到隔离高压的作用,以防触电。第三是为各种芯片及其外围电路提供工作电源。D9(TL431)为基准电压源,配合U2(光耦合器JC817)起到自动调节充电器电压的作用。通电开始时,经整流和滤波得到的300V左右的直流电通过大功率电阻降压送到U1的第7脚,使U1启动。U1的6脚输出方波脉冲,送到VMOS管5N60T的栅极,同时300V左右的高压直流经过变压器T的原边送到5N60T的漏极,6脚的振荡信号控制5N60T的导通与关断。同时T输出线圈的第一路电压为U1提供可靠电源。第二路电压经整流滤波得到稳定的电压,经快恢复二极管UGP50G(此二极管起到防止电池的电流倒灌给充电器的作用)给电池充电。第三路电压经整流二极管FR104输出,为LM324(四运算放大器,4脚为电源正,11脚为电源地)及其外围电路提供12V工作电源。同时再流经78p05降压至5V,来为单片机及其外围电路提供5V工作电源。

正常充电时,充电电流在取样电阻上形成负极性电流取样电压此负电压加在lm324第9脚,使8脚输出高电平,使红色LED(充电)的指示灯亮,表示正在恒流充电;为确保充电器具有恒流恒压特性,必须根据蓄电池的充放电曲线作闭环控制,蓄电池组放电完毕后处于欠压状态,再充电时,初充电流会很大,如不加限制,对电池组及充电器均不利。此模块的恒流控制利用VMOS管源极电阻上的压降控制UC3842d 3脚(电流敏感端),当输出端的电流过大时,源极限流电阻压降增大,送给3脚的电压也增大,当3脚的电压达到1V时,会迫使6脚的脉宽变窄,最终使输出电流降下来,达到原先设定值,也即达到恒流目的。必须指出,当输出端短路或极性反接时,源极的限流电阻压降会远超过1V,这时6脚的输出脉宽会变得极窄,最终会使输出电压、电流均处在最小值,保护了充电器本身。当电池电压上升到44.2V左右时,充电器进入恒压充电阶段。充电器输出端得到的电压必须严格控制在蓄电池组标称电压的1.3倍左右,本这部分主要由可调基准源TL431承担。当充电器的输出电压偏高时,TL431的控制端电压也偏高,当高到某一点时,会使它的输出端控制的信号幅度下降,从而使光耦中的发光二极管增亮,光敏三极管集电极控制信号下降,即UC3842的1脚电位降低。6脚的调制脉宽变窄,最终使输出电压回落到原来的数值,充电器进入恒压充电阶段,电流逐渐减小。当充电电流减小到200m A—300m A时,取样电阻两端的电压下降,LM358的10脚电压低于9脚,8脚输出低电压使红色LED(充电)熄灭。同时7脚输出高电压,此电压一路使绿色LED点亮,另一路到达反馈电路,使电压降低。充电器进入涓流充电阶段。半小时后结束。

2.2 自动检测电路设计

检测电路如图3所示,当充电器在未接入蓄电池以及恒压充电阶段后期电流减少到一定程度时,取样电阻两端电压为低,LM324第8脚输出低电压,将此电压信号接在OP07(此处当电压比较器使用)的反向输入端,正向输入端接地。由于OP07外加5V直流电压,此时输出端会输出一个5V左右的高电平信号(OP07在输入两端都为低时默认输出电源电压)。将此高信号反馈给单片机的P0.4口,当单片机检测到该信号时,会自动执行相应的程序,作用于继电器,进而切断充电器正极输出端,实现正确充电保护及充满自动断电功能。考虑到电池的老化和损耗问题我们设定了有效时间为8小时的充电时间,如果在8小时内单片机没有检测到OP07输出端的高信号,此时将会执行防过充保护程序,使继电器切断正极输出端电源,从而有效地对电池进行保护。为了防止插上交流电再插充电插头时电池端产生的火花对电池造成损害,系统也将对先插电源插头,或先插电池插头进行判断,当先插电源插头时,充电器不工作,OP07检测到的是低电平信号,输出高电平作用于单片机的P0.0口,进而作用继电器切断正向输出端,不对蓄电池进行充电。

2.3 定时、显示电路设计

为了满足不同人群对充电时间及充电方式的需求,例如有的人不管电池是否充满,就想充电2小时或3小时,我们设定了一个自动定时功能,只对电池按设定的时间来充电。此模块由AT89S52单片机检测按键来设定定时时间,然后执行倒计时程序,同时由数码管显示即时数值,当倒计时停止时单片机控制继电器切断正向输出端,实现自动断电,电路如图4所示。

用单片机编程控制数码管显示,数码管的段选占用单片机P1口,位选占用单片机的P3口。实时显示自动功能时的充电时间以及定时功能的倒计时时间。

2.4 控制电路设计

控制电路如图5所示,此模块由单片机输出高低电平来控制继电器的开合以实现自动断电功能。继电器由两个三极管9014来驱动,两个三极管接在继电器的一端,另一端接5V直流电源,作用于充电器的正向输出端。由单片机的P0.0口输出高低电平信号来控制三极管的通断以实现继电器的开合。

3 单片机软件编程

3.1 软件功能

当工作在自动模式时,其软件的目的是控制电池在充满电之后自动断电,当工作在定时模式时,其软件目的是在设定的时间结束之后自动断电。当电池用该智能充电器充电时,我们可以在无人看管的情况下让充电器自由充电,充满后自动切断充电电源,防止蓄电池过充。而且使用价格便宜的数码管来显示充电时间,实时显示充电的时间。

3.2 主程序流程图

4 安装与调试

用万能板对比电路原理图进行焊接,安装好后,然后用C语言源程序和KEICL51编译成HEX文件,再用下载器将HEX文件写入AT89S52芯片去检验校对。

5 结论

本着延长蓄电池使用寿命的设计理念出发,针对充电过程中出现的问题,我们提出了一种电池充满自动断电以及具有手动定时充电功能的实际应用型充电器设计方案并以此设计完成了制作。采用AT89S52单片机为控制核心,实时将OP07所采集的信号接收并处理并配合继电器实现相应的断电功能。我们还以UC3842驱动场效应管的单管开关电源配合LM324运放电路为充电模块,智能采集电压、电流信号,并以红绿灯显示充电状态和充满状态。我们还添加了正确充电保护功能,确保充电器与电池先连接后,再将充电器与市电连接才能对电池充电,顺序错误将导致不能对电池进行充电。由于我们前期准备不足,我们的作品还有很多需要完善的东西和预期功能有一些差距。在调试电路板时,硬件布局也出现一些问题,不过经过我们的改进最终能够实现我们所介绍的功能。我们还考虑到成本方面,我们力求降低成本,以符合实际生产的需求。

参考文献

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[2]华成英,等.数字电路基础部分[M].北京:高等教育出版社,2001:36-72.

[3]李全利.单片机原理及接口技术[M].北京:高等教育出版社,2004:21-27.

[4]张毅刚,等.单片机原理及应用[M].北京:高等教育出版社,2004:33-50.

[5]全国大学生电子设计竞赛组委会,全国大学生电子设计竞赛获奖作品汇编(第一届~第五届)[M].北京:北京理工大学出版社,2004:40-200.

[6]谭浩强.C程序设计,第三版[M].清华大学出版社,2206:10-29.

[7]唐颖.单片机原理与应用及C51程序设计[M].北京大学出版社,2008.

[8]王水平,等.单片机开关电源集成电路应用设计实例[M].人民邮电出版社,2008.

电动车充电装置 篇6

2010年5月, 国家实施“电动车下乡”活动, 拉动整个行业增长10亿元以上。目前, 我国电动自行车总量超过1亿量, 年产销量达到2000万量以上。电动车服务产业被广泛关注。

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电动车蓄电池充电保护器 篇7

笔者试验制作了“电动车蓄电池充电保护器”。它既可以防止欠充电和过充电, 还可以在充电器十小时不转换变灯的情况下自动断电, 防止出现严重的错误。而且还可以用石英钟自动记下充电的时间, 由此掌握蓄电池容量变化的情况, 并判断是否出现了充电器不转换变绿灯的问题, 以便决定要不要送维修点处理。

电路原理如图1所示, 按下AN按钮电路得电, 一开始CD4060的Q10和Q13均为0V, CD4011的U2C和U2D与非门输出为高电平, 故Q2三极管8050导通, J吸合并自保持, 充电器开始充电。555产生周期为8.789秒的脉冲作为计时基准加到CD4060计数。充电时, 从充电器红灯取出的约1.8V电压经插头加到三极管Q1基极使其导通, CD4011的U2A输出为高电平, U2B输出为低电平。所以如果一直亮红灯, 即使计数512个脉冲后Q10变高电平, 也不会使继电器J断开, 只有计数4096个脉冲 (10小时) Q13变高电平U2C输出0V, 才使Q2截止继电器J断电停止充电, 电路本身也停止工作。如果充电一段时间后红灯变绿灯了, Q1基极上的电压小于导通所需电压故截止, 其输出变高电平, U2A输出变低电平, U2B输出变高电平。与此同时, U2B的上升沿经过电容C3加到CD4060的RST复位端, 使它从零开始计数。计数到512个脉冲 (1小时15分) Q10变高电平, U2D输出变0V, Q2截止J断电, 充电停止电路也停止工作。这就起到了防欠充防过充和超过十小时不变绿灯自动断电的作用, 所以可称为充电保护器。

LED1亮表示充电器红灯电压已经正常取出接入, LED2几秒亮一次表示555工作正常, 调试时用来观察脉冲周期, LED3亮表示继电器吸合处于充电状态, 而且从它上面取出约1.8V电压可以作为石英钟的电源 (取下1.5V电池) , 使它能够记下充电所用的时间。调试的时候, 先将U2D的12脚临时接到CD4060的7脚Q4上, 不接人充电器红灯电压, 看LED2亮9次 (8个周期) 时继电器能否正常断开, 如果出现“啪塔”一声响但是并未断开, 就要在CD4060的12脚对地接上0.01μ左右电容, 消除继电器断开时电磁干扰在12脚上产生的错误复位脉冲, 错误复位会使三极管Q2在断开后, 因为Q10和Q13变为0V而立即导通, 继电器又吸合了。所并的电容也不能太大, 否则会影响正常复位的效果, 不能保证亮绿灯时是从零开始计数的。C3不能有漏电, 可以用1μ独石电容, 或玻璃釉电容。

调RP1使555的8个震荡周期大约为70秒即可, 调好后再把CD4011与非门U2D的12脚接到CD4060的15脚Q10处就成功了。

电动车充电装置 篇8

电动车是一种非常理想的中短途日常交通工具, 电动车的应用有效地解决了能源和环境两大难题, 因此, 在我国有着得天独厚的发展条件和广阔的应用前景。 目前, RFID作为一种非接触式的自动识别通信技术, 可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据, 而无需识别的特定目标建立机械或光学接触, 于是基于RFID的电动车充电系统也就应运而生了。

1 国内外研究现状

卡式自动计费的电动车充电系统在目前为止还只是在启蒙阶段, 根据在互联网上搜索的结果显示, 在国内这一设计尚未取得阶段性的普及。大部分电动车用户仍然习惯于家用充电或者使用按月收费的方式。 但是在国外, 这个设计已经转化成实物开始在大街小巷开始流行了。 在美国加利福利亚州, 加州Coulomb Technologies声称公司将在圣荷塞安装电动车联网充电站, 当电动车司机无法利用家里车库, 或外出办事需要充电时, 可在充电站对车辆电池充电。 司机可以每次充电后付费或交纳月费无限制地充电。 这种充电站将采用基于RFID的ID卡或钥匙扣;在德国, 有家叫做史瓦科的智慧交通解决方案公司, 他们推出的一个产品叫做“ 充电直通车”, 把充电桩和平常的停车自动收费机合二为一, 并且配备上各种付费方式:RFID芯片, SMS短信扣费, QR二维码扫描付钱等等, 同时还具有可上网功能, 采集处理充电与车辆数据。

可以预见的是, 这个课题在国内具有极大的研究价值, 一旦普及, 其经济价值将会极具商业潜力。

2 系统概述

2.1 系统实现方案

本系统把射频识别技术与电动车充电站结合起来, 以AT89S52单片机为核心, 利用RFID技术电子钱包功能实现用户身份识别和电子支付充电费用功能, 安全可靠;充满自停, 来电续充, 付费合理, 并加上LCD显示费用余额方便简单。 本系统由五大模块组成, 其中单片机系统控制数据读写, RFID模块负责发送与接受数据至单片机, 继电器模块负责强弱电切换, ADE7755 模块发送脉冲至单片机计算电量, LCD模块显示所进行的操作与数据。 由于都是基于模块化的设计, 因此能将系统化繁为简, 最后得出的验证结果误差也会大大减少。

2.2 系统模块介绍

2.2.1 射频识别模块MFRC500

MFRC500 是一款应用在13.56MHz频段的非接触式读取接收模块。 该模块适用于各种基于ISO/IEC14443A的非接触式通信应用场合。 例如公共交通终端、手持终端、板上单元、非接触式PC终端、计量模块、非接触式公用电话等。 MFRC500 模块实物如图1 所示。

2.2.2 ADE7755 计费模块

ADE7755 是一款适用于单相配电系统的高精度电能计量IC。 它可提供基于输电线电压和电流计算的瞬时有功功率和平均有功功率。ADE7755 中使用的唯一模拟电路是ADC和参考电压电路。 所有其它信号处理 ( 例如乘法和滤波) 都是在数字域实现的。这种信号处理方法可在随环境条件和时间变化的很大范围内提供优异的稳定性和精度。ADE7755 是一种高准确度电能测量集成电路, 其技术指标超过IEC1036 规定的准确度要求。 ADE7755 模块实物如图2 所示:

3 系统流程图

系统具体的工作流程如图3 所示, AT89S52 单片机上电后, 对MFRC500 模块进行刷卡操作, 单片机读取到卡片信息之后判断是否有余额。没有的话就提示充值操作, 同时不接通继电器, 也就无法进行充电操作。 当检测到有余额后, 接通继电器, 同时ADE7755 模块开始计量工作, 同时将脉冲发送回单片机, 这两个数据都将在LCD12864 液晶显示屏上。 在最初进行刷卡操作时, 液晶显示卡片信息。

4 系统总调试

实现整个系统的功能是通过硬件电路和软件相结合来实现的, 当硬件基本定型后, 软件程序功能也就基本确定了。 从软件的主要功能可分为主程序和子程序, 主程序是整个系统的核心, 专门用来协调子程序和操作者间的关系。 子程序是用来完成各种实质性的功能如发送数据、计算、显示等。 各执行模块规划好后, 就可以规划监控程序了。

经过以上各模块的调试, 系统的功能基本可以实现了, 还需要合并起来, 液晶初始化显示一些信息, 然后按照寻卡———防碰撞———选择卡———验证密码———读块的操作步骤, 把读到的信息发到单片机, 单片机在这时做出判断, 若判断结果正确 ( 即能读到卡里有余额) , 则单片机控制P1.4 管脚为低电平, 此时三极管导通, 继电器闭合, 此时由于单片机电流过小, 因此继电器可以控制弱电切换成强电流, 插座才可以导通充电。 若判断结果不正确 ( 既卡里没有余额) , 则单片机控制P1.4 管脚为高电平, 此时三极管反相截止。 由于三极管是与继电器模块相接的用来控制用电的导通与关闭, 另外也可以用来控制市电 ( 强电) 与单片机+5V电 ( 弱电) 的切换。 因此三极管截止后继电器也无法工作。

5 结论

本系统使用单片机来进行读写控制, 非接触式IC卡来作为数据载体。 这个系统相较于普通的居民电动车收费模式有相当大的优势, 其在于: (1) 电量计算精确, 收费透明, 能使人民群众节省开支; (2) 方便管理, 使用者都会有属于自己的非接触式IC卡, 做到充多少用多少, 不需要专人来进行收费; (3) 由于操作简单易懂, 易于被广大人民群众接受, 能得到较快的普及应用。

摘要：本文设计了基于RFID技术的一种刷卡式的充电服务终端硬件装置, 实现刷卡自动计费。本程序以AT89S52单片机为主控制器, 用MFRC500射频识别芯片进行识别, 并与射频卡进行通信。

关键词：RFID,AT89S52,MFRC500,ADE7755

参考文献

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[5]Chips S C.RF Power Amplifiers for Communications[M].MA:Artech House, 1999.10:50-90.

展望电动汽车的无线充电技术 篇9

无线充电从原理上可以分为电磁感应式、电磁共振式和微波传输式三种。

电磁感应式的工作原理类似一个分离的空心变压器，就好像把变压器的原绕组埋设在地面下，将副绕组安装在电动汽车上，从而实现电力的传输。电磁感应式目前的优点是能实现较大的传输功率，能达到几百千瓦，传输效率可以达到90%；它的缺点是供电端与受电端的距离有限，目前最大约为100mm。

电磁共振式的充电是利用电磁共振原理，电源发射端通过振荡器产生某种频率的高频振荡电流，在发射线圈周围形成振荡磁场。当电动汽车进入该磁场范围，具有相同自振频率的汽车接受端的线圈产生电磁共振，产生最强的振荡电流，从而实现电能的传输。电磁共振式的能量传输只在系统内进行，对系统外的物体不会产生影响，具有很高的传输效率，传输距离可以达到数米。2012年美国斯坦福大学首次提出了“驾驶充电”概念，汽车在道路上一边行驶一边自动充电。该系统的原理是将一系列线圈埋入道路路面下，在汽车底盘装上感应线圈，当电动汽车驶过道路时，地下线圈与车上线圈产生电磁共振，实现电力输送。据报道，这种无线充电方式效率可以达到97%。电磁共振式更能应对发射端与接受端的位置偏差，这很适合给运动中汽车充电，因此具有极好的发展前景。美国Witricjt公司开发的电磁共振式系统输出功率为3.3kW，传输距离为200mm下综合效率达到90%。

微波传输式与矿石收音机原理相似，通过天线接收微波，再将微波转换为电流，最有可能实现远距离电力传送。2009年三菱重工开发出微波充电系统，传输功率1kW，但传输效率仅为38%，离实际应用还有许多问题。相比之下，电磁感应式电磁共振式更具有商业化的可能性。电磁共振式在技术上更具优势。

无线充电真正投入使用还有许多重要问题有待解决，例如所产生的电池辐射对人体与环境的影响需要深入研究与评估，需要开发更高效率、更低成本的实用化产品，开展实际应用试验，这些都需投入力量开展研发工作。我国也已经开始了无线充电技术的研发，期待不久可以听到进展的好消息。

电动车充电装置 篇10

目前的电动车用充电器主要有以下几种:(1)三段式充电器,即将充电方式分为恒流、恒压、浮充三个阶段。三段式充电方式基本上能够满足电动车日常充电的需要,成本也最低,然而这种充电方式有诸多问题,比如各厂家蓄电池极性不同,容易烧坏充电器、损坏蓄电池;不能定时强制进入浮充状态等。(2)带有防反接和定时功能的充电器,即当电动车蓄电池极性接反时不进行充电,防止出现故障;在充电上限时间达到后强制转入浮充状态,防止损坏铅酸蓄电池。可以有效地防止因极性不同而发生的故障,并且可以强制进入浮充阶段,但是多采用晶闸管或继电器进行控制,晶闸管对电网有影响,继电器控制直流电灭弧困难,有安全隐患。(3)脉冲充电器,将三段式充电器中的恒压阶段改为脉冲式充电方式,但仅仅是正脉冲。这在一定程度上解决了充电过程中温升高的问题,同时充电效率有所提高,但是仅仅依靠正脉冲对于解决这些问题效果还不是很理想[1,2,3]。基于以上种种弊端,本文在三段式充电电路基础上设计了一种智能型充电器,通过涓流充电、正负脉冲充电和定时断电等一系列措施提高充电效率,延长电池寿命,并可修复略有损伤的蓄电池。

1 系统硬件设计

本方案电路主要分为三个部分,分别为电源电路部分、单片机系统电路部分和正负脉冲控制电路部分。如图1所示,图中5V电源电路为单片机供电,单片机通过控制正负脉冲控制电路对变压器输出电压进行控制,达到产生正负脉冲的目的。

1.1 电源电路

如图2所示,变压器输出的交流信号经过续流二极管D18整流和电容C20滤波输出约12V的直流电压VCC1,VCC1经过三端稳压电源芯片78L05稳压后输出5V直流电压,经过电容C26、C24滤波后供给单片机。其中C26为极性电容,主要用来抗浪涌,C24为无极性小电容,主要用来滤除高次谐波。图中LD2为电源指示灯,电阻R22为限流电阻。

1.2 正负脉冲控制电路

普通充电方式在充电过程中温升较大,容易产生析气,影响充电效率,同时温升会损伤蓄电池[4]。本文中的正负脉冲充电方式采用充电—停充—放电—停充—充电的循环过程,程序中设定每周期内充电时间和放电时间。正负脉冲通过一组MOS管的开通和关断来实现,控制正脉冲的为P型MOS管IRF9530,控制负脉冲的为N型MOS管IRF530。另外,目前普通充电器定时一般采用定时芯片,增加了额外成本。本文中直接在单片机中定时,时间到则发出信号,强制进入浮充阶段,再过一定时间后单片机发出信号,控制MOS管切断电源,达到断电目的,节约成本。

如图3所示,变压器输出的交流信号经过二极管D19、D8整流和电容C14、C16滤波成为直流电压,电阻R21、R95为假负载,用来防止在充电器没有接负载(蓄电池)时电压升高,保证充电器电压的稳定。MOS管Q2、Q3用来控制正负脉冲产生,Q2为PMOS管,用来控制充电电压的通断,Q3为NMOS管,用来控制蓄电池放电。单片机RA2脚经限流电阻R46控制NPN三极管Q8的通断,当单片机输出为高电平时,三极管Q8导通,电阻R33、R31经过Q8接地,构成回路,电阻R33、R31进行分压后接到Q2的栅极,驱动Q2导通;同理,当单片机RA2脚输出低电平时,Q2关断。其中小电容C17用来防止电压突变对Q2的影响,使得电压变化略趋于平缓但又不会影响开关速度。单片机RC1脚经限流电阻R45控制NPN型三极管Q10和PNP型三极管Q11,从而控制MOS管Q3的通断。当单片机RC1脚输出高电平,三极管Q10导通,Q11截止,电压VCC经三极管Q10、电阻R51后控制NMOS管Q3导通;当单片机RC1脚输出低电平时,三极管Q11导通,Q10截止, Q3结电容中的电通过Q11迅速释放,加速Q3关断。电感L1、电容C18用于滤波,使输出电压更平稳。电阻R23为电流取样电阻,流过蓄电池的电流会在电阻R23上产生压降,此电压在电路中用于判断充电状态和充电阶段。

1.3 单片机系统电路

PIC16F676 单片机6采用RISC型CPU内核, 仅需学习35 条指令,除了跳转指令以外所有指令都是单周期的,由于采用哈佛总线结构,以及指令的读取和执行采用流水作业方式,使得PIC单片机的运行速度大大提高;PIC单片机是最节省程序存储器空间的单片机,驱动能力强,每个I/O口的吸入和输出电流最大值可达25mA。PIC系列单片机集成了上电复位电路、I/O引脚上拉电路、看门狗定时器等,可以最大程度地减少或免用外接器件,以便实现“纯单片”应用[5]。

如图4所示,电阻R1和电容C15组成单片机复位电路,单片机IC4和复位电路构成了单片机最小系统。单片机1脚接电源VCC,14脚接地,7脚通过二极管D9输出信号,当7脚输出高电平时充电状态强制进入浮充状态,减小充电电流,防止损伤蓄电池。电阻R54为上拉电阻,防止单片机输出的信号驱动能力不足而无法正常工作。单片机9脚用于驱动NMOS管Q3,11脚用于驱动PMOS管Q2。普通三段式充电由于初始充电电流很大,这对于过放电后的蓄电池是致命的,因此必须进行判断。本文方案在充电初始阶段,单片机控制MOS管关断,利用电阻R50和R41对蓄电池电压进行分压,输入单片机10脚,10脚采样蓄电池电压,判断蓄电池极性是否正确,如不正确,则不进行充电,利用指示灯进行提示;如正确,再判断是否过放电,如果电压低于设定值,认定蓄电池过放电,则采用小电流进行充电,即涓流充电,当蓄电池可以承受大电流时再进入常规三段式充电阶段。单片机12脚、13脚控制指示灯LD1,12脚控制红灯,13脚控制绿灯,用于指示蓄电池充电状态。

2 系统软件设计

2.1 系统软件功能

系统软件用于检测蓄电池极性、是否过放电等状态,检测正常才允许进行充电;在充电过程中,通过软件判断充电阶段,作为控制各阶段电压电流的依据;充电中若定时时间到,但充电器没有进入浮充阶段,则通过软件强制转入,防止损坏蓄电池;充电完成后,软件控制电路断电。

2.2系统软件流程图

3 系统测试

通过对48V20AH的铅酸蓄电池进行充电的实验,系统很好地完成了设定的各项功能,充电效率较普通充电器有所提高,充电时间有所缩短,工作安全可靠。

4 结束语

本文在普通三段式充电电路基础上进行改进,增加了涓流充电阶段,并将普通三段式充电中的恒压充电阶段改为正负脉冲充电方式。改进后,系统的充电效率有所提高,充电时间有所缩短,同时,防止极性反接的功能对蓄电池和充电器都是一种保护,使充电器的适应性更强。本文的方案在普通三段式的充电器基础上只增加了单片机和MOS管控制电路,对原有电路改动较少,便于生产厂家升级。

摘要：从保护铅酸蓄电池、提高充电效率的角度出发,分析了目前市场上主要充电方式的弊端,设计了一种正负脉冲型电动车智能充电器。系统采用PIC16F676单片机进行控制,将普通三段式充电方式中的恒压阶段变为正负脉冲充电方式,增加了涓流充电等功能,优化了定时和自断电电路,在延长蓄电池使用寿命、缩短充电时间方面有很好的效果。

关键词：智能充电器,开关电源,正负脉冲

参考文献

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