电动汽车充电技术与充电设施工程设计

第1章　概述 1

1.1　电动汽车发展历程及分类 1

1.1.1　国内外电动汽车发展历程 1

1.1.2　电动汽车分类 4

1.2　电动汽车电能补给方式及充电设施 7

1.2.1　电动汽车的电能补给方式 7

1.2.2　电动汽车充电设施功能及分类 7

1.3　电动汽车充换电站构成及业务模式 10

1.3.1　电动汽车充换电站构成及应用方案 10

1.3.2　电动汽车充电桩分类及充换电站业务模式 14

1.4　电动汽车充电设施技术条件及标准 16

1.4.1　电动汽车充电设施技术条件及对充电技术的要求 16

1.4.2　电动汽车充电设施的标准及充电连接器标准 18



第2章　电动汽车充电技术 25

2.1　电动汽车充电技术及充电模式 25

2.1.1　电动汽车充电设施及充电技术 25

2.1.2　电动汽车充电模式 27

2.2　电动汽车充电机 31

2.2.1　电动汽车充电机设备及充电模式 31

2.2.2　电动汽车车载充电机 33

2.2.3　电动汽车非车载充电机 36

2.3　充电机功率变换器及动力电池组的均衡控制 40

2.3.1　充电机功率变换器中的三相PWM 整流电路 40

2.3.2　充电机功率变换器中的功率因数校正电路 42

2.3.3　充电机功率变换器的拓扑结构 47

2.4　动力电池组充电的分段恒流及均衡控制 51

2.4.1　动力电池组充电的分段恒流 51

2.4.2　动力电池组充电的均衡控制 53



第3章　电动汽车交直流充电桩及通信网络 58

3.1　交流充电桩 58

3.1.1　交流充电桩原理及功能 58

3.1.2　交流充电桩接口 60

3.2　直流充电桩 67

3.2.1　直流充电桩分类及结构 67

3.2.2　直流充电桩接口 68

3.3　交直流充电桩通信网络 71

3.3.1　电动汽车充电桩通信方式及网络建设要求 71

3.3.2　电动汽车充电桩通信技术及网络 75

3.3.3　电动汽车充电设施服务项目及通信网络管理 78

3.4　电动汽车充电桩通信解决方案 80

3.4.1　充电桩基于CAN总线通信解决方案 80

3.4.2　电动汽车充电桩GPRS无线接入解决方案 88

3.4.3　基于CM3160P/CM3160EP的充电桩GPRS无线接入解决方案 90

3.4.4　基于光载无线技术的电动汽车充电桩无线解决方案 92

3.4.5　宏电智能充电桩解决方案 94

3.4.6　远程监控电动汽车充电桩解决方案 97

3.4.7　基于云平台的电动汽车智能充电管理系统通信解决方案 100



第4章　电动汽车无线充电技术 105

4.1　电动汽车无线充电技术及动态 105

4.1.1　无线充电技术及在电动汽车上的应用 105

4.1.2　电动汽车无线充电的技术动态 112

4.2　电动汽车无线充电方式及电磁兼容技术 115

4.2.1　电动汽车无线充电方式及影响充电效率的因素 115

4.2.2　电动汽车无线充电的电磁兼容技术 121

4.3　感应耦合充电标准及功率变换器拓扑 122

4.3.1　感应耦合充电标准及对充电功率变换器的要求 122

4.3.2　感应耦合器充电功率变换器拓扑 124



第5章　电动汽车充电设施规划设计 131

5.1　电动汽车充电设施规划原则及运行模式 131

5.1.1　电动汽车充电设施规划原则 131

5.1.2　电动汽车运行特点及运行模式 135

5.2　电动汽车充电设施建设及商业模式 136

5.2.1　电动汽车充电设施建设 136

5.2.2　电动汽车充电设施商业模式 137

5.2.3　充电站选址及充电桩设置 140

5.3　电动汽车充电设施对电网的需求及供配电系统 142

5.3.1　电动汽车充电设施主要用电负荷及对电网的需求 142

5.3.2　电动汽车充电设施供配电系统 143

5.3.3　电动汽车充电站供配电系统设计 146

5.3.4　充电机容量选择及充电桩供电 149

5.3.5　充电设施计量及监控解决方案 151

5.4　电动汽车充电站设计方案 155

5.4.1　大中型电动汽车充电站设计方案 155

5.4.2　箱式电动汽车快速充电站 156

5.4.3　基于V2G技术和储能技术的电动汽车充电站电气系统解决方案 158

5.5　电动汽车充电设施防雷解决方案 161

5.5.1　电动汽车充电设施防雷设计标准及供电系统防雷设计 161

5.5.2　电动汽车充电设施信息通信系统防雷设计 165



附录　电动汽车充电站名词术语 169



参考文献 173