电动汽车车载光伏充电系统设计

山东科技大学学士学位论文

摘要

目前，全球经济得到了快速的发展，但是环境破坏严重、能源开采过

度，这些都导致了许多产业将被迫转型。其中汽车产业的发展离不开石油能源的开采利用，在全球石油危机和汽车尾气排放严重污染环境的双重压力下，汽车行业必须找到新的能源方式与环境和谐的方法。

论文用对比的方式对多种新能源的特性进行对比分析，发现太阳能既是最清洁无污染的能源又是可再生能源，而且太阳能的使用技术也相对成熟一些，所以这些都成为了让我们选择利用太阳能能源为电动汽车充电站提供电能的原因。论文从我国使用太阳能的地理条件、太阳能技术水平等多个方面做了研究分析。并且通过对国内外已投入使用的太阳能电动汽车充电站的建设地点、电网方式、使用方式等方面的研究分析，对太阳能光伏发电系统和电动汽车充电桩做了进一步的设计与研究分析，提出了太阳能光伏充电站这一新的发展方向。

关键词： 太阳能， DC/DC， 光伏逆变器， 充电桩

I

电动汽车光伏充电桩的研究与设计

ABSTRACT

At present,the global economy has been rapid development,but the environment has bee

山东科技大学学士学位论文

摘要

目前，全球经济得到了快速的发展，但是环境破坏严重、能源开采过

度，这些都导致了许多产业将被迫转型。其中汽车产业的发展离不开石油能源的开采利用，在全球石油危机和汽车尾气排放严重污染环境的双重压力下，汽车行业必须找到新的能源方式与环境和谐的方法。

论文用对比的方式对多种新能源的特性进行对比分析，发现太阳能既是最清洁无污染的能源又是可再生能源，而且太阳能的使用技术也相对成熟一些，所以这些都成为了让我们选择利用太阳能能源为电动汽车充电站提供电能的原因。论文从我国使用太阳能的地理条件、太阳能技术水平等多个方面做了研究分析。并且通过对国内外已投入使用的太阳能电动汽车充电站的建设地点、电网方式、使用方式等方面的研究分析，对太阳能光伏发电系统和电动汽车充电桩做了进一步的设计与研究分析，提出了太阳能光伏充电站这一新的发展方向。

关键词： 太阳能， DC/DC， 光伏逆变器， 充电桩

I

电动汽车光伏充电桩的研究与设计

ABSTRACT

At present,the global economy has been rapid development,but the environment has bee

湘潭大学毕业设计

文档汇编

题 目：电动汽车充电桩设计学 院：兴湘学院专 业：自动化学 号：姓 名：指导教师：完成日期：

2016年5月

1

目录

一、毕业设计说明书(论文) 二、毕业设计开题报告 三、毕业设计中期检查及评语 四、学生答辩记录表 五、文献翻译

1

湘潭大学兴湘学院 题 目：电动汽车充电桩设计 毕业设计说明书

学 院：兴湘学院 专 业：自动化 学 号： 姓 名： 指导教师：

完成日期： 2016年5月

1

湘潭大学

毕业设计任务书

设计题目：电动汽车充电桩设计

学号：姓名：专业：自动化 指导教师： 系主任： 一、主要内容及基本要求

主要内容：设计基于DC/DC功率变换器的充放电控制系统的电动汽车充电桩，主要工作包括PWM整流逆变器的设计及其调制策略，控制策略；双向DC/DC变换器的主拓扑选型，实现系统对蓄电池先恒流再恒压的充电及恒流放电控制策略；建立实验仿真模型，对充电系统及其控制策略进行验证。 基本要求：（1） 掌握电动汽车充电桩设计的总体方案

（2） 掌握整流逆变器的工

湘潭大学毕业设计

文档汇编

题 目：电动汽车充电桩设计学 院：兴湘学院专 业：自动化学 号：姓 名：指导教师：完成日期：

2016年5月

1

目录

一、毕业设计说明书(论文) 二、毕业设计开题报告 三、毕业设计中期检查及评语 四、学生答辩记录表 五、文献翻译

1

湘潭大学兴湘学院 题 目：电动汽车充电桩设计 毕业设计说明书

学 院：兴湘学院 专 业：自动化 学 号： 姓 名： 指导教师：

完成日期： 2016年5月

1

湘潭大学

毕业设计任务书

设计题目：电动汽车充电桩设计

学号：姓名：专业：自动化 指导教师： 系主任： 一、主要内容及基本要求

主要内容：设计基于DC/DC功率变换器的充放电控制系统的电动汽车充电桩，主要工作包括PWM整流逆变器的设计及其调制策略，控制策略；双向DC/DC变换器的主拓扑选型，实现系统对蓄电池先恒流再恒压的充电及恒流放电控制策略；建立实验仿真模型，对充电系统及其控制策略进行验证。 基本要求：（1） 掌握电动汽车充电桩设计的总体方案

（2） 掌握整流逆变器的工

第３５卷　第１４期２０１１年７月２５日

电动汽车充电负荷计算方法

罗卓伟１，胡泽春１，宋永华１，杨　霞１，占恺峤１，吴俊阳２

（１．电力系统国家重点实验室，清华大学电机系，北京市１０００８４；）２．南方电网科学研究院有限责任公司，广东省广州市５１０６２３

摘要：在研究中国电动汽车相关政策、发展趋势的基础上，基于调研结果，分析了不同类型电动汽车不同充电行为对应的充电方式及充电时段。根据不同类型电动汽车不同充电行为的充电功率，提出采用蒙特卡洛模拟抽取起始荷电状态、起始充电时间的电动汽车充电负荷计算方法。该方法将不同车辆的不同充电行为按充电需求进行分类，根据充电方式、起始荷电状态、充电需求、起始充电时间计算充电时间，获得充电负荷曲线。对中国未来电动汽车充电负荷水平进行了计算和分析。分析结果表明：随着中国电动汽车的发展，充电负荷将对电网的运行和规划带来较大的影响；充电负荷具有明显的峰谷差，负荷调控的潜力大。关键词：电动汽车；蒙特卡洛模拟；充电负荷计算；峰荷

０　引言

在能源短缺、环境污染严重、全球气候变化的背］１２－

，电动汽车作为一种新型交通工具，在缓解景下［

能源危机、促进人类与环境的和谐发展等方面具有传统汽车不可比拟的优势，目前已成为各国政府、汽

３］

。电动汽车

大功率电动汽车充电机的设计

关键字：大功率 电动汽车 充电机

纯电动汽车以锂电池为动力源，充满电后，以电力做功推动汽车。不同于汽油发动机汽车需要添加汽油，纯电动汽车在电力耗光后通过外置电源对其进行充电，通常单次行驶里程在100～200公里。与传统汽车相比，纯电动车在使用成本上有着无以比拟的优势，百公里约消耗15度电，成本8元，仅相当于汽油发动机汽车成本1/10。目前，国家已着手进行电动汽车和新能源汽车的示范推广，电动汽车充电站则是主要环节之一，必须与电动汽车其他领域实现共同协调发展。

充电模式

电动汽车能源供给系统主要由供电系统、充电系统和动力蓄电池构成。另外，还包括充电监控、电池管理和烟雾报警监控等。充电机是充电系统的重要组成部分。充电站给汽车充电一般分为三种方式：普通充电、快速充电、电池更换。普通充电多为交流充电，对于容量不超过5kW的交流充电机，输入为额定电压220V、 50Hz的单相交流电，对于容量大于5kW的交流充电机，输入为额定线电压380V、50Hz的三相交流电。将交流插头直接插在电动汽车充电接口，充电时间大约需要4～8小时。快速充电多为直流充电，直流充电机输入为额定线电压380V、50Hz的三相交流电，输出电压一般不超过700V，输出

电动汽车电子控制系统设计

摘要 首先，根据电动汽车的特点，给出了电动汽车的设计思路，分析了城市交通的特点，提出了小型纯电动汽车的性能指标，设计了小型纯电动汽车的电气系统总体，对各个控制单元的功能进行了分析。

其次，建立了电动汽车动力系统数学模型，基于电池组输出能量与电动汽车消耗能量相等的原则，给出了电动汽车续驶里程的计算方法，并对其影响因素进行了分析，为电动汽车的研究开发提供了理论基础。

再次，探讨了电动汽车的优化设计方法，建立了整车及各个组件的数学模型和Simulink仿真模型。

最后，基于 PLC和变频器设计了驱动控制系统的软硬件结构，该控制系统能够对电动汽车的转向、前进、倒车、停止、制动进行较为精确的控制，可以为电动汽车驱动控制器的设计提供新的参考。

关键词 电动汽车, 参数优化, 系统仿真, 自动控制, 可编程控制器

1 绪论

纯电动汽车是以二次电池为储能载体，二次电池以铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池为主。由于二次电池目前在储电量、充放电性能、使用寿命、成本等方面无法与内燃机相比，因此近一时期以来，研究进展不大，大多数研究单位已将研究目标转为混合动力汽车。

续驶里程有限:目前市场上使用的电动汽车一次充电后的续驶里程一般为100～3

快充，慢充，换电三种加电方式各自优缺点

下述文字将从多角度论述三种加电模式的优缺点。 ①交流慢充

蓄电池在放电终止后，应立即充电(在特殊情况下也不应超过24 h)，充电电流相当低，约为15 A，这种充电叫做常规充电(普通充电)。常规蓄电池的充电方法都采用小电流的恒压或恒流充电，一般充电时间为5～8 h，甚至长达10～20 h。这种充电方式是利用车载充电器，接220V交流电即可，常规充电模式的优点为：

·尽管充电时间较长，但因为所用功率和电流的额定值并不关键，因此充电器和安装成本比较低；目前国内厂商提供的充电桩价格在每个2.5万人民币左右，一旦市场形成规模化，成本可以控制在每个5000人民币以内。

·可充分利用电力低谷时段进行充电，降低充电成本； 目前，我国发电量和装机容量均已居世界第二位。2010年中国电力装机容量达到8亿千瓦，电网的高峰负荷增长很快，峰谷差逐年拉大，造成发电资源的很大闲置。电动汽车依靠充电桩可以夜间低谷充电电（北京电网峰谷差达40% ），有利于改善电网运行质量，减少电网为平衡峰谷差投入的费用，可以说基本上不增加电网的负荷，汽车和电网双赢。

·可提高充电效率和延长电池的使用寿命。

常规充电模式的主要缺点为充电时间过长

电动汽车充电站

工程施工方案

批准:

审核:

编制:

上海玖行能源科技有限公司

二O—六年十二月五日

电动汽车充电站工程施工方案

一、工程概况:

1、新建电动汽车充电站工程站位于内蒙古自治区变电站附近。本期安装：直流充电桩10 台。

2、配变10kV侧采用电缆下进线，0.4kV侧采用插接母线引入。

由安装公司负责定位及现场安装。

3、低压电缆敷设ZR-VV22-0.6/1kV 2080 米，低压电缆头制作安装48 套。

二、工程施工组织机构及职责分工

（一）工程施工项目部：

项目经理：

（二）组织机构人员职责：

项目经理职责：项目经理是工程安全、质量、进度的第一责任人。

负责工程的组织管理、安全、质量监督、协调等工作；全面组织、策划工程的前期准备、工程施工、工程进度、工程竣工、验收直至工程交工的组织管理工作。

专职安全员职责：负责工程安全施工措施的审核，负责施工安全、质量的监督管理管理工作，组织落实工程安全，质量计划及措施的执行，作好工程质量监督检验评定工作，对工地人员、设备状况、安全环境进行监督。

现场负责人及施工队长职责：负责工程施工人员组织安排、管理，

落实施工方案及措施计划。组织人员学习安规、检修工艺规程、检修

作业指导书、设备施工及验收规范、三不伤害措施以及工作票规定等, 开

苏州帕斯珀电子科技有限公司施工标准

电动汽车充电站及充电桩施工标准

Stan dard for con structi on of

electricvehiclecharging station and

charg in gpo int

2018 - 02- 02 编制2018 - 02 -实施苏州帕斯珀电子科技有限公司发布

目次

1范围

2标准引用文件

3名词术语

4总则

5充电站和充电桩的组成和功能

5.1充电站的组成和功能

5.2充电桩的组成和功能

5充电站的规模和类型

5.1充电站规模

5.2充电站类型

5.3充电机配置

5.4公共充电站的设置

6充电站选址和充电桩设置

6.1充电站选址

6.2充电桩设置

6.3充电站布置

6.4充电机和充电桩技术要求

7负荷等级与供电电源

7.1负荷及负荷等级

7.3供电电源要求

8充电站和充电桩配电系统

8.1主要电气设备的选择

8.2充电站配电系统

8.3充电桩配电系统

8.4配电线路及敷设

9电能质量的要求

9.1 电压偏差要求

10电气照明

10.1照度标准

10.2照明光源

10.3照明种类

11防雷与接地

11.1 一般要求

11.2 接地要求

12电气测量和计量

12.1 一般要求

12.2表计的设置

13充电站安全防护

13.1消防及安全

13.2噪音限值

13.3 标志标识