黄海静
国电华研电力科技有限公司广西分公司 530000
摘要：随着我国科学技术的不断深入推进，我国电动汽车的生产数量逐渐增多，同时，随着我国电动汽车持续的政策支持，目前我国的电动汽车产业已进入了高速发展的新阶段。在电动汽车保持持续上涨的同时，充电问题成为了制约其发展的关键因素。充电基础设施行业的发展是新能源电动汽车发展的基本保障，由于充电设施的建设及运营有跨行业、跨领域的产业属性，目前发展过程中还存在着许多难点和痛点，本文即针对国内充电设施目前的现状进行研究分析，并对其未来的发展趋势进行预测。
关键词：电动汽车;充电设施;现状;发展趋势
引言
电动汽车已经逐渐代替燃料汽车进入市场，但因为电池续航短、充电桩定点设置等问题一直无法全面推广使用。笔者设计了一种移动式无线充电装置，以解决车辆无法移动充电的难题。提出了一种基于插补耦合技术的智能精准定位方法，可快速地控制地面端充电线圈精准对正车载线圈，并使两者达到有效充电距离；利用反馈模块对充电过程的电流进行自适应控制，消除电池浮充现象。
1电动汽车无线充电技术理论
电动汽车无线充电技术即在有效距离内采用非接触式传输电能的技术，是在车载受能端和地面充电供能端的磁场建立电能传输通道，将电能转化磁场能，以松耦合非接触电气隔离模式传输大功率电能，受能端产生的电能经过整流后供电池存储。无线充电主要有电磁感应式、电磁共振式和射频式3种传输方式，其电能传输距离和传输功率各不相同电磁感应式充电是以磁场为充电媒介实现无电气连接的电能传输，其工作频率一般为几十到几百赫兹，近距离传输效率约90%，但受限于供能端和受能端距离。电磁耦合共振式充电即收发端谐振线圈相同的固有频率产生电磁共振来传输能量。射频式无线充电技术是以射频信号为载体，利用发射端功率放大器产生的射频信号传输电能，接收端经过高频整流后重新转换为电能使用。一种电磁感应式无线充电装置，以车载固定位置线圈和地面移动充电线圈形成的磁场为载体，充电电流经过变换形成高频电流后转化成磁场能，利用磁场传输给车载线圈，再经过整流后形成可用的直流电，供汽车动力电池储存使用，为纯电动汽车续航提供保障。
2计及电动汽车需求差异的智能电网调度策略
随着人们对全球变暖和能源危机的日益关注，提高能源效率和大力发展可再生能源成为人们的共识，但我国部分地区出现严重的弃风弃光问题，给发电侧的优化调度带来了巨大挑战。此外，对于人们不可或缺的交通需求，插电式电动汽车(PEV)提供了环保的选择，PEV的普及增加了这一领域研究的重要性。PEV的优点是能够以充电的形式吸收可再生能源提供的多余电力。同时，随着电动汽车与电网互动(V2G)技术的发展，PEV能够开启放电模式以在峰值期间向电网提供额外的功率。PEV通过V2G技术不仅能够降低区域智能电网的运行成本，还能够辅助电网提高对可再生能源的消纳能力。从智能电网成本的角度出发，高功率可调度充电PEV参与区域智能电网调度比低功率可调度充放电PEV更加经济；从电动汽车车主支付费用的角度出发，可调度充放电PEV参与智能电网经济调度的过程中比高功率可调度充电PEV支付费用更低。同时考虑智能电网运行成本与电动汽车用户支付费用，如何使二者达到综合最优受目标函数权重的影响很大。高功率可调度充放电PEV在区域智能电网调度过程中优势最为显著，在实际中可优先考虑对高功率版本的可调度充放电PEV进行调度。
3充电设施运营领域的发展前景
目前，国内一些厂商既是充电设备制造商，也是充电设施运营商，如珠海泰坦能源科技股份有限公司、青岛特锐德电气股份有限公司等；另外一些电力企业则仅仅作为充电设施运营商，不自己生产充电设备而是通过采购的形式进行运营，比如国家电网、南方电网等；最后一部分厂商既是充电设施运营商也是运营方案的解决商，如深圳充电网科技有限公司。由于各个厂商之间设备及运营领域商业模式差别大，设备生产的企业基本上已实现盈利，运营的企业平均仍需5-7年才能回收成本，为了缩短成本回收时间，亟待探索多元的盈利模式。由于充电设备的领域厂商较多，且充电设备大多是都是依照国标生产的零件，所以充电设备领域已成为红海，部分原来仅是充电设备生产商的公司逐渐开始向下游运营领域延伸，充电设备商由于发展较早，进入门槛较低，利润空间有限、存在同质化现象严重，故开始向充电设施运营布局，并开始积极探索多元的盈利模式，已达到回收设施运营成本。区别与传统的运营模式——主要依靠收取充电服务费的方式，如今，充电服务费个别增值服务费和充电服务费+充电APP运营费用也成为盈利的主流模式。其中充电服务费+个人增值服务费的意思是依靠收取充电服务费和新能源汽车租赁、车位经营、新能源汽车销售等组成的个别增值服务；充电APP运营主要是指大量的用户的充电数据形成的汽车大数据费用。
4基于二层规划并计及负荷预测的电动汽车充电桩选址定容方法
随着电动汽车保有量的快速增长，电动汽车用户对于充电基础设施的需求也越来越大，充电桩的建设成为制约电动汽车发展的重要因素。在不久的将来，传统燃油汽车与电动汽车的比例将发生显著变化，而充电设施的合理规划是进一步促进电动汽车推广和发展的关键。在城市道路网络中，电动汽车充电站选址定容问题已成为了一项重要研究课题。在计及电动汽车充电负荷需求增长的前提下，对于充电桩的配置容量需要采用合适的水平。如果配置容量过小，则随着充电桩充电负荷需求在未来的增长，无法满足用户的出行需求，如果配置容量过大，则在短期内可能发生规划资源的浪费。因此电动汽车充电站选址定容更适合在一定的规划周期内进行统筹考虑，这样的周期可以参考城区发展规划或者电动汽车的技术寿命。
5一种交错级联多模式变频宽输出LLC变换器
近年来，随着环境污染和化石能源枯竭问题日益严重，开关变换器在新能源领域的应用越来越受到相关研究人员的重视。新能源电动汽车充电系统需要开关电源有较宽的输出电压范围。LLC谐振变换器是一种三元件谐振电路拓扑，结构简单，可以实现原边开关管ZVS开通和副边二极管ZCS关断，具有高效率和高功率密度的特点，适合应用于电动汽车充电等场合。然而，传统LLC变换器受其开关频率范围的限制，难以实现宽输出电压范围。基于交错级联结构的多模式变频宽输出LLC变换器（ICMMVF-LLC）。该变换器原边为双半桥交错结构，副边整流器为上下级联结构，通过控制原边交错模式和副边开关管的导通与截止，具有四种不同的电路模式，其增益比为0.5:1:1.5:2。电路模式切换结合变频控制，可以在较窄频带内实现宽范围的输出电压。ICMMVF-LLC变换器分别实现了原边开关管的ZVS开通和副边二极管的ZCS关断，具有较好的软开关性能。
结语
新能源汽车的发展，离不开充电设施的发展。目前，国内充电设施运营领域尚处于一片蓝海，产业链各环节正纷纷抢占这块蛋糕，然而，各大厂商的之间的产品差异巨大，难以兼容，设备利用率不高。只有规范市场充电设施，统一接口，统一管理，才能进一步推动新能源汽车的发展。
参考文献
[1]田延俊.新能源电动汽车充电设施的建设与运营模式探讨[J].现代经济信息，2018（23）：338.
[2]崔继慧.电动汽车充电设施与发展现状研究[J].科技与创新，2019（15）：72-73+75.