電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施,，通常也被稱為電動汽車供電設(shè)備（EVSE）,，是一個健康的電動汽車生態(tài)系統(tǒng)的核心組成部分，是針對汽車充電而規(guī)劃的配電網(wǎng)和專用的電力基礎(chǔ)設(shè)施,。簡單的說,，就像移動網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施是支持手機(jī)通信背后的一套完整的通訊系統(tǒng)一樣,，電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施就是支持充電樁為汽車充電背后的一套完整的電力供應(yīng)控制系統(tǒng)。
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最簡單的電動汽車充電站是一套電力電子裝置，通常是墻面或基座式的,，從電網(wǎng)向車輛電池安全地提供電力,。不同類型充電器提供不同的電流和電壓水平，以滿足車輛特定的電池要求,。電動汽車充電器的范圍從低至500瓦（W）到高至500千瓦（KW）,。
大多數(shù)車輛都配備了一個車載充電器系統(tǒng)，將電網(wǎng)提供的交流電轉(zhuǎn)換為電池充電所需的直流電,。車載充電器使車輛能夠直接從標(biāo)準(zhǔn)的家用插頭（慢速交流電）充電,，或從家里、工作場所和公共場所的專用交流電充電器（中速交流電）充電,。向車輛電池提供直流電并繞過車載轉(zhuǎn)換器的充電器被稱為直流充電器或直流快速充電器,，它們能夠提供更高的充電速率。
充電設(shè)備通常具有某種程度的智能,，負(fù)責(zé)用戶認(rèn)證,、車輛通信、數(shù)據(jù)收集和監(jiān)測以及支付,。在某些情況下,，它還具有雙向控制功能，允許調(diào)度系統(tǒng)根據(jù)價格信息或其他調(diào)度原因,，調(diào)整注入電池的功率水平,。有些充電器有時被稱為"啞巴"充電器，沒有通信或控制能力,，只是將來自電網(wǎng)的電力調(diào)節(jié)到為電池充電所需的電壓和電流,。
電動汽車充電系統(tǒng)的硬件基礎(chǔ)設(shè)施
一個標(biāo)準(zhǔn)的充電系統(tǒng)包括以下幾個基本的硬件組件：
● 電力電子組件是充電站的核心。它為電動汽車的車載電池充電器提供電源,。
● 充電控制器是充電站的智能設(shè)備,，管理基本的充電功能，如打開和關(guān)閉充電器,，測量電力使用,，并存儲實(shí)時和事件的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。
● 網(wǎng)絡(luò)控制器提供充電站與更廣泛的網(wǎng)絡(luò)之間的連接,。它允許充電站使用機(jī)載電信設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信,，以便系統(tǒng)管理員可以監(jiān)測、審查和控制設(shè)備的使用,。它還可以管理用戶對充電站的訪問,。
● 被稱為充電槍的電纜和連接器。它插入車輛,，在充電器和車輛之間建立安全的物理連接,。充電槍或連接器通常符合汽車OEM的特定標(biāo)準(zhǔn)形式（例如,，CCS、CHAdeMO,、SAE J1772,、IEC 60309）。
數(shù)據(jù)管理
電動汽車和電動汽車充電器不斷產(chǎn)生關(guān)于電池充電狀態(tài)的重要數(shù)據(jù),，比如電池的充電率,，充電中使用的電量（千瓦時kWh），來自電力網(wǎng)絡(luò)的價格信息,，以及管理系統(tǒng)的需求響應(yīng)信號等,。充電管理軟件旨在高效地管理和運(yùn)營充電站及其網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)軟件通過充電站和其網(wǎng)絡(luò)控制中心之間的雙向數(shù)據(jù)流,，可以有效促進(jìn)電動汽車充電系統(tǒng)的快速部署和配置,，并幫助運(yùn)營商遠(yuǎn)程配置、管理和進(jìn)行軟件更新,。充電管理軟件還可以設(shè)置和控制司機(jī)的充電權(quán)限,、設(shè)置價格、管理賬單,，以及產(chǎn)生運(yùn)行使用報告等,。
維護(hù)和服務(wù)
像任何被公眾使用并暴露在環(huán)境中的設(shè)備一樣，電動車充電器需要一定程度的服務(wù)和維護(hù),。公共充電器的服務(wù)一般由充電器所有者或者經(jīng)營者負(fù)責(zé),，對于不擁有該充電基礎(chǔ)設(shè)施的電力公司來說，一般不需要考慮,。但是擁有公共充電站的電力公司應(yīng)該負(fù)責(zé)對這些資產(chǎn)進(jìn)行定期服務(wù)和維護(hù),。
電動汽車充電技術(shù)的發(fā)展
幾年前，"里程焦慮"還是一個很陌生的詞,，但是現(xiàn)在,，談起電動汽車及其充電系統(tǒng)，不可能不提到它,。那時候,，人們擔(dān)心汽車電池沒有足夠的能量到達(dá)目的地，從而陷入困境,。這幾年,，技術(shù)的進(jìn)步使人們對電動車充電的“里程焦慮”大為緩解。充電技術(shù)的進(jìn)步正與電動車和充電需求保持同步,。
接下來,，我們將對電動汽車的充電技術(shù)發(fā)展做一個簡單的梳理。
電池儲能
家庭充電相對來說是比較簡單的,，屋主在他們的電費(fèi)單上看到了額外的費(fèi)用,，并像平常一樣支付。然而,，對于有很多員工需要為他們的汽車充電的公司,，或者依賴大量汽車的公司，充電的成本就變成了一個主要問題,。電池儲能技術(shù)為此提供了一個解決方案,，該方案在非高峰期對電池進(jìn)行充電儲能，此時需求較少,，階梯電價也處于較低水平,，而在能源使用的高峰期，比如工作時間,，由儲能的電池承擔(dān)最大的輸出,，這樣可以有效降低負(fù)荷最大時和電價最高時對電網(wǎng)的需求和沖擊，從而節(jié)省大量的電費(fèi)開銷,。
無線充電
這聽起來幾乎好得不像真的：能夠像給手機(jī)充電一樣給汽車進(jìn)行無線充電,。技術(shù)的發(fā)展為各種可能性提供了可能性。與可以直接放在無線充電器上的智能手機(jī)不同,，汽車這個龐然大物,，充電需要相當(dāng)多的電力。這就帶來了環(huán)境問題和成本問題,。要使電動車無線充電成為可能,，需要以下條件：
● 集成在車輛中的額外充電器（增加車輛成本）。
● 集成在公共場所的無線充電器（成本相當(dāng)高）,。
● 減少充電器和汽車之間的距離以提高效率,。
許多汽車和EVSE制造商，如Genesis/WiTricity,、DKE和Project STILLE（德國）,，以及CATARC（中國）正在研究汽車無線充電技術(shù)。
兆瓦級充電系統(tǒng)(MCS)
電動汽車?yán)锏木逕o霸如重型卡車或公共汽車是如何高效地利用電力進(jìn)行充電,，并可以運(yùn)行相對較長的距離,，這是電動汽車充電技術(shù)的另一個進(jìn)展，即高功率充電,，或稱為兆瓦級充電,。要使高功率充電MCS成為現(xiàn)實(shí)，需要解決以下挑戰(zhàn)：
● 采用大容量的電動車電池,，并通過更粗的電纜以提高充電功率,。
● 由于傳輸?shù)碾姾闪亢艽螅到y(tǒng)務(wù)必做到操作完全安全,。
● 使充電快速有效（快速充電應(yīng)在15-20分鐘內(nèi)完成1MW的功率）,。
● 快速充電站具備同時為幾輛車充電的能力,。
兆瓦級充電技術(shù)也正被用于輕型電動飛機(jī)、渡輪和其他船舶,。隨著兆瓦級充電技術(shù)的引入,，電池儲能將是必不可少的，以幫助應(yīng)對電網(wǎng)的高峰值電力需求,。
移動電動車充電
移動電動汽車充電系統(tǒng)包括便攜式充電器,、充電車或拖車和臨時充電器。移動的充電系統(tǒng)的優(yōu)勢在于不需要任何永久性的充電基礎(chǔ)設(shè)施,，而且可以把充電裝置靈活使用到需要充電車輛所在的地方,。這種充電技術(shù)和方案對特定的應(yīng)用場景非常有效，比如汽車經(jīng)銷商處充電,，以及為在路上沒電的電動機(jī)車提供移動充電的救援車輛等,。
自動電動車充電
雖然自動充電和無線充電在某種程度上可以互換，但它們之間的區(qū)別是,，無線充電通常需要車輛駕駛員的介入,，例如在充電板上停車。而自動充電,，顧名思義,，是完全自動完成的，沒有司機(jī)的介入,。
比如在道路的瀝青下安裝充電板,，使電動巴士可以在移動中充電，或者在停車場和家庭車庫的瀝青下安裝自主充電板,。自動充電對于自動駕駛汽車尤其重要,，即在沒有人類駕駛員介入的情況下為汽車充電。雖然無人駕駛汽車要在公共道路上行駛還需要幾年時間,，但它們已經(jīng)在集裝箱港口裝卸區(qū)得到了一定的應(yīng)用,，相應(yīng)的自動電動車充電技術(shù)在同步發(fā)展中。
結(jié)語
隨著對降低碳排放和碳中和的重視以及道路的電氣化,，更有效的電動車充電基礎(chǔ)設(shè)施必將迎來快速的發(fā)展階段,。在不遠(yuǎn)的將來，自動和無線充電設(shè)備可能會在我們周圍出現(xiàn),！
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