电动轿车充电站运营方法探析

发布时间:2022-06-21 13:40:08 来源:kok体育真的假的

  正成为一种新兴工业,各种本钱正竞相进入该范畴。国家电网已将并入智能电网共同规划,首要宣告2010 年将在全国27个城市建造网络,拟建共用充电站75 座、沟通充电桩6 209 台以及部分电池替换站。南方电网也在大规模铺开充电网络建造,据了解,仅深圳市2009~2015 年要兴修250 个充电站,12500 个充电桩,共需收购设备5 亿元,其间充电设备价值约3.39亿元(扣除变配电设备)。除了两大电网公司外,两大动力央企(中石化和中石油)也开端布局充电站商场。

  可是,“一项新的、先进的技能或办法不能盼望潜在的顾客可以广泛地认识到它所谓的清楚明了的利益,它是一个社会进程,涉及到人的价值观、消费习气、生活经验乃至是人际关系影响,它是整个社会体系的结构和功用发生变化的进程。”因而,一项新的工业仅有技能的立异是不行的,它还需求商业运营方法的立异。技能进步仅仅工业添加的外在体现,依据准则基因的商业方法的立异才是工业开展的要害。在我国,电动轿车充电站的事务才刚刚起步,运营方法还没构成,各个相关的利益集体对工业开展的倾向也不尽相同。依据国外电动轿车充电站的实际状况来看,依据技能与充电办法的不同,电动轿车充电站的运营方法基本上可以分为“整车充电”与“电池替换”两种方法。

  整车充电方法是许多国家研讨实验的要点,这种方法把电池与车辆作为一个全体来考虑,其规模化开展的要害是可以研发出产出“容量大、本钱低、充电快、寿命长”的电池产品,在方便性上满意用户的需求,详细又包含惯例充电和快速充电两种类型。

  蓄电池在放电中止后,应当即充电,充电电流适当低,巨细约为15 A,这种充电叫做惯例充电(一般充电)。惯例蓄电池的充电办法都选用小电流的恒压或恒流充电,一般充电时刻为5~8 h,乃至长达10 至20 多个小时。虽然充电时刻较长,但因为所用功率和电流的额定值并不要害,因而充电器和设备本钱比较低;可充沛运用电力低谷时段进行充电,下降充电本钱;可进步充电功率和延伸电池的运用寿命。

  这种充电办法一般适用于:规划电动轿车的续驶路程尽或许大,需满意车辆一天运营需求,仅仅运用晚间停运时刻充电。现阶段技能条件下,电池的续驶路程大约为200 km,像私家车、市内环卫车、企业商务车等车辆日均行进路程都在电池的续驶路程规模之内,均可选用惯例充电的办法。

  快速充电又称应急充电,是以较大电流短时刻在电动轿车泊车的20 min 至2 h 内(详细的充电时刻由电动轿车动力电池的接纳才干而定),为其供应短时充电服务,一般充电电流为150~400 A。充电时刻短;充电电池寿命长(可充电2000 次以上);没有记忆性,可以大容量充电及放电,在几分钟内就可充70%~80%的电;因为充电在短时刻内(约为10~15 min)就能使电池储电量到达80%~90%,与加油时刻相仿,使电动轿车运用起来非常便利。

  这种充电办法适用状况为:电动轿车的日均匀路程大于电池的续驶路程即200 km,即在车辆运转的空隙进行快速弥补电,来满意运营需求;比方公交车、出租车等车辆它们的日均匀行进路程在300 km 左右,则还有100 km 左右的电量需求在峰、平时段经过快速充电的办法进行弥补。当然也可以选用替换电池的办法来进行能量的补给。

  电动轿车整车充电方法中的惯例充电和快速充电的盈余办法是相同的,仅仅向用户所收取的充电费用不同罢了。该方法运营需求职业方方面面的企业和个人的参加,首要包含电动轿车制造商、电池出产商、中心运营商(建站企业)、动力供应企业及充电站、电动轿车用户及政府部分。

  该方法在运营进程中首要是动力供应企业经过向中心运营商(建站企业)付出必定的建站费用来建造电动轿车充电站。当用户来充电站对电动轿车充电时动力供应企业及充电站向用户收取必定的充电费用来完结本身的盈余。动力供应企业及充电站赢利值=(用户的充电费用+政府部分建站补助)-(电动轿车充电站建造费+电动轿车充电站日常运营费),详细的运营进程如图1 所示。

  整车充电的处理与缴费是经过刷卡的方法进行的。电动轿车用户可经过动力供应企业供应的IC卡进行轿车充电缴费。现在,电动轿车充电电价还没有共同的规则,不过各省市可以按当地一般商业用电其他类别收取。

  当用户需求充电时,将IC 卡置于插卡口内,充电桩依据IC 卡内的信息进行用户身份承认,得到承认后提示用户进行正确的衔接;然后用户把充电桩上的充电枪与车辆进行衔接,一起在充电桩操作界面上进行充电参数设定,挑选充电方法(定量充电、定金额充电、主动充溢)等;当用户完结设定作业并发动充电后,充电桩履行相应的数据读取、记载等处理作业,并操控电气回路为输出衔接器加电;充电进程发动后,用户取走IC 卡,充电桩主动进行充电及相关数据计量、记载处理;当充电进程到达结束条件后,充电桩中止充电。当用户再次刷卡后,操作界面显现完好的充电信息,提示用户断开充电桩与车辆的衔接,并进行有关费用结算操作,打印收费单据等(在此刻假如用户直接把卡取走而不进行费用的结算,那么在用户下次进行充电时,计费体系会主动扣掉前次充电应交的充电费用,不然不再给当时用户进行充电服务);其详细流程如图2所示。

  替换电池方法也称租借电池方法,是一种把车辆与电池分隔考虑的思路。用户只购买轿车,由专门的电池租借公司担任电池的购买、租借、充电、快速替换及处理。可以让用户像“轿车加油”相同便利地得到动力供应。它的运营方法是经过各个电池替换站会集对标准化的电池充电,电动轿车用户需求弥补动力时,可以非常便利地到恣意一个替换站替换充好的电池。

  电动轿车替换电池方法的运营与整车充电方法的运营所需求参加的企业和个人是相同的,在上面现已详细的给出在这不再逐个介绍。动力供应企业及换电站赢利值=(用户的所用电费+电池租借费+卖废旧电池所得赢利+政府部分补助)-(电池购买费用+电池替换站建造费+电池保护费用+电池替换站日常运营费),详细的运营进程如图3 所示,其详细的运营进程包含电池的租借、电池的替换、电池的保护和电池的收回。

  动力供应企业购买电池后经过向中心运营商(建站企业)付出必定的建站费用来进行替换站的建造。电动轿车用户在购买“裸车”后,去电池替换站处理相应的“租借手续”及交必定的租金就能使电动轿车投入运用。租借的手续及租金由相关部分洽谈而定,关于租金可以必定的是,因为换给顾客的是一块充溢电的电池,加上一些其他本钱,租借电池的价格必定要比顾客自己在家充电贵,可是肯定远远低于燃油的费用。用户在电池的运用进程中不只需交租金,每次替换电池时依据电池电量的耗费状况用户还要向电池替换站交纳相应的所用电费。

  为了使得替换愈加方便,需求替换电池的车辆进站之前应向站台提出电池替换恳求,以便站台调度组织泊车方位、告诉电池替换库预备整车替换电池并运至替换电池区、预备卸载设备。当车辆进站后,依据调度指令将车开到替换电池区精确方位,预备替换电池。在替换电池前,有必要细心翻阅车载监控设备毛病记载,查看车辆电池在运营进程中是否毛病。假如有毛病记载,则记载毛病信息(包含毛病方位和类型)。然后铲除毛病记载。然后进行替换电池,首要断开整车的高低压供电,然后才干卸载电池。卸载的时分,将毛病电池和无毛病电池分隔摆放。关于毛病电池箱,将毛病电池和毛病信息同时送保护车间,无毛病的电池箱送充电区充电。卸载结束后,将现已预备好的电池装车。接通整车的高低压供电,再进行一次毛病诊断,保证替换完电池之后整车运转正常后将车驶出替换电池区。其详细流程如图4 所示。

  当电池在运用进程中,个别电池的容量会呈现严峻不均衡的现象。这样在电池串联充电时,只需有一只电池的充电电压到达最高约束电压,就要当即中止充电,而此刻电压较低的个别电池还处于欠充状况;反过来在电动轿车行进进程中,只需有一只电池的电压下降到最低约束电压,就要断开动力电池中止放电,而此刻电压较高的个别电池容量不能充沛运用。这样长时刻循环运用下去,电动轿车动力电池的容量会越来越不均衡,一次充溢电的行进路程会大大下降。

  为充沛运用锂离子动力电池的储能功率,下降运用本钱,充电站建造需求设置电池容量测验与充放电保护设备,当电动轿车动力电池的容量显着呈现下降时,运用该设备可以对单个电池进行容量测验,并对容量落后的电池进行屡次的充放电操作,使其活性物质充沛激活,容量得到康复。关于快换电池模块,运用该设备对单体电池进行容量检测,把容量共同的电池从头进行配组,进步电池的运用率。别的可配套树立电池数据用户档案,为电动轿车客户供应运用主张。

  电池租借的另一大优点在于能收回残值,其间约50%的价值可以收回再运用,如电池的外壳、电极等等,所以电池企业选用租借办法再收回电池,既能对抛弃电池进行专业处理、保护环境,又能全体节约运营本钱,体系归纳本钱是下降的。

  虽然锂电池和铅酸蓄电池不同,它不含腐蚀性化学物质。可是假如任其堆放在垃圾场,不只形成糟蹋,并且存在污染地下水的潜在风险。锂离子电池其实是可以循环运用的,再循环运用前,先要冷冻至-325℃,去除锂金属,然后剪切,别离。虽然现在锂金属在自由商场很难售出,可是锂电池里其他金属元素,例如镍、钴,都非常宝贵,假如把锂离子电池直接送到垃圾场,就太惋惜了。

  电动轿车充电站的运营终究选取哪种方法,应环绕“快速、健康、高效地推进电动轿车工业的开展及遍及”这一中心方针,结合技能开展趋势和实际条件进行归纳考量。最首要包含以下三个方面:

  一是顾客运用的整体经济性、便利性,这关系到运营方法的竞争力;二是动力供应企业的盈余方法,这决议着电动轿车充电站的可持续开展才干;三是对城市电网运转的影响,这是城市整个电网能否安全、高效地运转的要害因素。

  1)整车充电中的慢速充电办法可以充沛运用低谷电力充电,电费相对下降,可是充电时刻过长使车辆的运用非常不方便;快速充电办法下充电时刻短易于车辆的运用,可是充电费用较高,且会大大缩短电池的运用寿命;并且整车充电方法下初度购买及后续替换电池的费用很高(约占车辆总费用30%~50%)。换电池方法单纯的租借费和电费开销或许比整车充电方法有必定起伏添加,可是因为节约购买电池的费用,假如方针和处理到位,理论上车辆整个生命时期的运营费用会明显低于整车充电方法,且换电池方法的灵活性、便利性都相对较好。

  2)换电池方法归于动力新物流方法。换电池方法有利于电池出产企业规模化、标准化出产,有利于动力供应企业的规模化收购与集约化处理,可以明显下降总运营本钱。动力供应企业作为一个相对独立的中心运营商,有利于政府施加更具针对性的扶持和优惠方针,如电价方针、购买电池补助方针等,简单树立起明晰的财政盈余方法,比单纯供应充电服务可获得更高的经济报答,具有更大的开展空间。

  3)整车充电中的快充很多开展将使得电网谐波污染问题杰出,办理本钱进步。换电池方法会集充电便于共同调度、处理和监控,可以最大程度发挥削峰填谷效果,进步电力体系负荷率,最大极限削减谐波污染等对电网的晦气影响,有利于电网的安全安稳运转和电力资源的优化运用。

  综上所述,换电池方法具有更杰出的优势和更宽广的开展前景。考虑到差异化需求和特别状况下电能补给的需求,以替换电池为主、整车充电为辅的运营方法将成为我国电动轿车充电站未来开展的干流方法。

  电动轿车是零排放、零污染的新动力绿色产品,具有杰出的开展前景,而电动轿车的能量补给是其开展的条件和根底,电动轿车充电站作为电动轿车能量补给的重要根底设施,它是否具有新颖、高效的商业化运营方法是该工业开展的要害。本文期望经过对电动轿车充电站运营方法的讨论,为电动轿车充电站在我国的长时刻开展供应思路和理论根底。

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