充電樁
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充電樁（Charging station）也稱為電動汽車供電設備（electric vehicle supply equipment，EVSE）是為電動汽車（包含純電動汽車和可插電的混合動力電動汽車）補充電能的裝置，類似燃油汽車所使用的加油站或加氣站。
充電樁是電動汽車充換電設施的一種。按照充電樁提供的輸出電流分類，充電樁可以分為交流充電樁和直流充電樁。通常情況下，快速充電樁都是直流充電樁（但直流充電樁並非都是快速充電樁）。對一般的純電動乘用車而言，慢速充電樁充滿電的時間一般需要3～8個小時，而快速充電樁只需要數十分鐘[1]。相比乘用車，公交車、計程車等營運車輛對電池續航的需求更高，所以通常公交站場、計程車停車場等地會有設置較多的充電樁。[2]
歷史
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作為電動汽車的配套設施，充電樁因電動汽車的出現而誕生，並隨著電動汽車的普及而逐漸普及。
基本構成和功能
[編輯]充電樁由樁體、電氣模塊、計量模塊等部分組成。樁體包括外殼和人機互動界面。電氣模塊包括充電插座、電纜轉接端子排、安全防護裝置等。
安全防護功能：充電樁應具備過載保護、漏電保護、防雷擊、應急急停等安全保護功能。
人機互動功能：用於輸入充電參數，顯示各狀態下的相關信息。如充電樁使用者可通過充電樁上的鍵盤輸入充電電量或充電金額，預約充電時間（在夜間用電低谷時啟動充電）。
充電過程中，充電樁上可顯示充電電壓、充電電流、充電電量等狀態信息。用戶可查詢充電卡帳戶、資金餘額等信息。
提供公共充電服務的充電樁一般還具有刷卡、身份識別、計量計費、票據列印、本地裝置調試、遠程通信控制等功能。
充電接口
[編輯]一般來說電動汽車的充電電流相比普通家用電器大，為確保電動汽車充電過程安全，充電樁通常採用專用充電接口[4]，而根據充電樁輸出類型的不同，充電接口同樣分為交流充電接口和直流充電接口兩種，相對而言，交流充電樁成本低，結構簡單，對蓄電池更友好，適合大範圍面積進行普及推廣，而直流充電樁輸出電流較大，適應於快速充電需求。
交流充電樁
[編輯]交流充電樁是為電動汽車車載充電機（即固定安裝在電動汽車上的充電機）提供交流電源的供電裝置。交流充電樁只提供電力輸出，沒有充電功能，後續的整流和DC/DC變換都是由車載充電機完成，充電樁只起到一個電源控制器的作用。在中國，功率以3.5kW和7kW的居多。 交流充電接口和協議在 IEC 62196-2 國際標準中所規範。
SAE J1772
[編輯]SAE J1772又稱「5 Pin」，是由國際汽車工程師學會（SAE）發布的一種充電接口標準，其5芯的交流充電接口，在IEC 62196-2中被定義為 Type 1 接口，因實施時間較早，被美國及日本廣泛使用。 J1772標準定義了兩個充電電壓，1級為120V 16A/1.92 kW，2級為240V 32A/7.68 kW，在J1772標準下，交流充電接口包含5個觸頭。
| 觸頭編號/標識 | 額定電壓和額定電流 | 功能定義 |
|---|---|---|
| 1-L1 | 250V, 16A/32A | 交流電源（相1） |
| 2-N/L2 | 250V, 16A/32A | 中線或交流電源（相2） |
| 3-PE | - | 保護接地 |
| 4-CP | 30V, 2A | 控制確認 |
| 5-CS | 30V, 2A | 控制切換 |
IEC 62196 Type 2
[編輯]德國插接件製造商Mennekes公司在"CEEplus"系列（上世紀九十年代就已應用）的基礎上發展設計了該充電接口，在IEC 62196-2中被定義為 Type 2 接口，典型的Type 2連接器具有7個觸頭，可以使用單相或三相交流電為電動汽車充電[5]，2013年1月，歐盟執委會選擇IEC 62196 Type 2連接器作為歐盟的官方充電接口[6]。它已被歐洲以外的全球大部份國家/地區（包括紐西蘭）推薦採用的連接器[7]。
| 觸頭編號/標識 | 額定電壓和額定電流 | 功能定義 |
|---|---|---|
| 1-L1 | 480V, 63A/70A | 交流電源（相1，單相時最高70A） |
| 2-L2 | 480V, 63A | 交流電源（相2，單相時不使用） |
| 3-L3 | 480V, 63A | 交流電源（相3，單相時不使用） |
| 4-N | 480V, 63A/70A | 中線（單相時最高70A） |
| 5-PE | - | 保護接地 |
| 6-CP | 30V, 2A | 控制確認 |
| 7-PP/CS | 30V, 2A | 連接確認或控制切換 |
中國國標
[編輯]根據中華人民共和國國家標準GB/T 20234.2的規定，交流充電接口包含7個觸頭。[8]
| 觸頭編號/標識 | 額定電壓和額定電流 | 功能定義 |
|---|---|---|
| 1-L | 250V/440V, 16A/32A | 交流電源 |
| 2-NC1 | - | 備用 |
| 3-NC2 | - | 備用 |
| 4-N | 250V/440V, 16A/32A | 中線 |
| 5-PE | - | 保護接地 |
| 6-CC | 30V, 2A | 充電連接確認 |
| 7-CP | 30V, 2A | 控制確認 |
直流充電樁
[編輯]
直流充電樁通過輸出可調直流電，直接為電動汽車的車載電池充電，輸出的電壓和電流調整範圍大，可以實現快速充電的需求，但對電池損耗相對比交流充電樁大。 直流充電接口和協議在 IEC 62196-3 國際標準中所規範。
組合充電系統
[編輯]為了解決交流充電接口和直流充電接口各自的弊端，2011 年 10 月 12 日在巴登舉行的德國工程師協會第 15 屆國際 VDI 大會上公布了「組合充電系統」(CCS) 提案，隨後出現了組合充電接口，常見的有基於SAE J1772改良的 CCS1 (Combo 1) 接口，和基於IEC 62196 Type 2改良的 CCS2 (Combo 2) 接口，這兩種接口都是在原有交流充電接口的基礎上額外增加2個直流充電觸頭而形成。
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CCS2 (Combo 2) 在Type 2的基礎上增加了直流充電端子
CHAdeMO
[編輯]
CHAdeMO是CHArge de Move的縮寫，是在東京電力公司倡導下，日產、三菱、斯巴魯於2010年3月聯合發起成立的組織，推廣CHAdeMO的直流充電系統，豐田和本田隨後加入該協會，CHAdeMO從日語翻譯過來意思為「充電時間短如茶歇」，這種直流快充插座可以提供高達100Kw的充電容量。 CHAdeMO充電接口採用10芯結構，相比於其他標準的充電接口來說較為複雜。
中國國標
[編輯]根據中華人民共和國國家標準GB/T 20234.3的規定，直流充電接口包含9個觸頭。[9]
| 觸頭編號/標識 | 額定電壓和額定電流 | 功能定義 |
|---|---|---|
| 1-DC+ | 750V 125A/250A | 直流電源正極 |
| 2-DC- | 750V 125A/250A | 直流電源負極 |
| 3-PE | - | 保護接地 |
| 4-S+ | 30V, 2A | 充電通信 CAN_H，連接充電樁與電動汽車的通信線 |
| 5-S- | 30V, 2A | 充電通信 CAN_L，連接充電樁與電動汽車的通信線 |
| 6-CC1 | 30V, 2A | 充電連接確認 |
| 7-CC2 | 30V, 2A | 充電連接確認 |
| 8-A+ | 30V, 20A | 輔助供電正極 |
| 9-A- | 30V, 20A | 輔助供電負極 |
TPC
[編輯]特斯拉專有連接器（Tesla Proprietary Connector）是一套特斯拉汽車自己的充電標準，號稱能在30分鐘內充滿可跑300公里以上的電量。因此其充電插座最高容量可達120kw, 最高電流可達80A。 在北美銷售的特斯拉汽車採用專有的充電接口，而在歐盟等其他地區(英國、澳洲、紐西蘭、泰國、新加坡和香港等國家或地區[10])銷售的特斯拉汽車則大多採用兼容歐洲Type 2標準的充電接口
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特斯拉所使用的兩種充電槍，左側為Type 2兼容接口，右側為專有接口 -
在北美地區銷售的特斯拉汽車使用專有的充電接口 -
在歐盟等其他地區銷售的特斯拉汽車採用兼容Type 2標準的接口
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分類
[編輯]按安裝方式分
[編輯]可分為落地式充電樁、掛壁式充電樁。落地式充電樁適合安裝在不靠近牆體的停車位。掛壁式充電樁適合安裝在靠近牆體的停車位。
按安裝地點分
[編輯]按照安裝地點，可分為公共充電樁和專用充電樁。 公共充電樁是建設在公共停車場（庫）結合停車泊位，為社會車輛提供公共充電服務的充電樁。 專用充電樁是建設單位（企業）自有停車場（庫），為單位（企業）內部人員使用的充電樁。 自用充電樁是建設在個人自有車位（庫），為私人用戶提供充電的充電樁。 充電樁一般結合停車場（庫）的停車位建設。安裝在戶外的充電樁防護等級不應低於IP54。安裝在戶內的充電樁防護等級不應低於IP32。
按充電接口數分
[編輯]可分為一樁一充和一樁多充。
充電樁的建設安裝
[編輯]中國
[編輯]截止2012年底，中華人民共和國全國共安裝了17000個左右充電樁。大部分由國家電網公司投資建設，主要建設在北京、上海、杭州、深圳、合肥等「十城千輛示範工程」城市和「私人購車試點」城市。
2012年，上海發布了上海市工程建設規範《電動汽車充電基礎設施建設技術規範》（DG/TJ08-2093-2012），規定在規劃的地鐵換乘站（P+R）、新建居民小區、新建超市/大賣場等商業中心、新建商務樓宇、各級政府大樓、學校等公用事業單位停車場，配置充電樁的停車位比例不低於停車位的10％。已建成停車場配置充電樁的停車位比例視實際情況確定。
美國
[編輯]歐洲
[編輯]相關政策
[編輯]2014年7月30日，中華人民共和國國家發改委發布電動汽車用電價格政策，規定居民家庭住宅、住宅小區等充電設施用電，執行居民電價。發改委新政的推行將終結「一車一價」的充電收費亂象，進一步降低電動汽車的使用成本。[11]
相關條目
[編輯]參考文獻
[編輯]- ^ 汪曉茜; 錢鋒; 黃越; 溫珊珊. 电动汽车充电设施空间规划和土建设计 = Space planning and construction design of electric vehicles charging infrastructure Di 1 ban. 東南大學出版社. [2019-10-06]. ISBN 9787564169169. （原始內容存檔於2020-04-17）.
- ^ Bear. 探访全球最大充电站！637根桩日充电16万度，坐标深圳. 智東西. [2019-10-06]. （原始內容存檔於2019-10-06）.
- ^ Reardon, William A. The energy and resource conservation aspects of electric vehicle utilization for the City of Seattle. Richland, WA: Battelle Pacific Northwest Laboratories. 1973: 28–29.
- ^ 天驕·新能源汽車. 一文告诉你：电动汽车充电为什么要有新国标？. 第一電動網. [2019-10-06]. （原始內容存檔於2019-10-06）.
- ^ International Electrotechnical Commission. IEC 62196-2 Electric Vehicle Charge Connector Assembly Editon 2.0. International Electrotechnical Commission. : 10 [2019-10-06]. （原始內容存檔於2019-10-06）.
- ^ Type 2 charging plug proposed as the common standard for Europe. MENNEKES. 2013-01-30 [2019-10-06]. （原始內容存檔於2022-02-19）.
- ^ Charging point connectors and socket outlets. NZ Transport Agency. [2019-02-15]. （原始內容存檔於2022-07-11）.
- ^ 中國國家標準化委員會. 电动汽车传导充电用连接装置 第 2 部分：交流充电接口 (PDF). [2019-10-06]. （原始內容存檔 (PDF)於2018-12-26）.
- ^ 中國國家標準化委員會. 电动汽车传导充电用连接装置 第 3 部分：直流充电接口 (PDF). [2019-10-05]. （原始內容存檔 (PDF)於2020-04-14）.
- ^ Tesla in Malaysia: What Consumers Can Expect from the Arrival of Cutting-Edge Electric Vehicles. EvGuru. 2023-03-02 [2023-03-09]. （原始內容存檔於2023-05-31）. Authors list列表中的
|first1=缺少|last1=(幫助) - ^ 北京住宅小區充電樁將享居民電價 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館），中國經濟網，2014年7月31日
