充电桩
充电桩（Charging station）也称为电动汽车供电设备（electric vehicle supply equipment，EVSE）是为电动汽车（包含纯电动汽车和可插电的混合动力电动汽车）补充电能的装置，类似燃油汽车所使用的加油站或加气站。
充电桩是电动汽车充换电设施的一种。按照充电桩提供的输出电流分类，充电桩可以分为交流充电桩和直流充电桩。通常情况下，快速充电桩都是直流充电桩（但直流充电桩并非都是快速充电桩）。对一般的纯电动乘用车而言，慢速充电桩充满电的时间一般需要3～8个小时，而快速充电桩只需要数十分钟[1]。相比乘用车，公交车、出租车等营运车辆对电池续航的需求更高，所以通常公交站场、出租车停车场等地会有设置较多的充电桩。[2]
历史
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作为电动汽车的配套设施，充电桩因电动汽车的出现而诞生，并随着电动汽车的普及而逐渐普及。
基本构成和功能
[编辑]充电桩由桩体、电气模块、计量模块等部分组成。桩体包括外壳和人机交互界面。电气模块包括充电插座、电缆转接端子排、安全防护装置等。
安全防护功能：充电桩应具备过载保护、漏电保护、防雷击、应急急停等安全保护功能。
人机交互功能：用于输入充电参数，显示各状态下的相关信息。如充电桩使用者可通过充电桩上的键盘输入充电电量或充电金额，预约充电时间（在夜间用电低谷时启动充电）。
充电过程中，充电桩上可显示充电电压、充电电流、充电电量等状态信息。用户可查询充电卡账户、资金余额等信息。
提供公共充电服务的充电桩一般还具有刷卡、身份识别、计量计费、票据打印、本地装置调试、远程通信控制等功能。
充电接口
[编辑]一般来说电动汽车的充电电流相比普通家用电器大，为确保电动汽车充电过程安全，充电桩通常采用专用充电接口[4]，而根据充电桩输出类型的不同，充电接口同样分为交流充电接口和直流充电接口两种，相对而言，交流充电桩成本低，结构简单，对蓄电池更友好，适合大范围面积进行普及推广，而直流充电桩输出电流较大，适应于快速充电需求。
交流充电桩
[编辑]交流充电桩是为电动汽车车载充电机（即固定安装在电动汽车上的充电机）提供交流电源的供电装置。交流充电桩只提供电力输出，没有充电功能，后续的整流和DC/DC变换都是由车载充电机完成，充电桩只起到一个电源控制器的作用。在中国，功率以3.5kW和7kW的居多。 交流充电接口和协议在 IEC 62196-2 国际标准中所规范。
SAE J1772
[编辑]SAE J1772又称“5 Pin”，是由国际汽车工程师学会（SAE）发布的一种充电接口标准，其5芯的交流充电接口，在IEC 62196-2中被定义为 Type 1 接口，因实施时间较早，被美国及日本广泛使用。 J1772标准定义了两个充电电压，1级为120V 16A/1.92 kW，2级为240V 32A/7.68 kW，在J1772标准下，交流充电接口包含5个触头。
| 触头编号/标识 | 额定电压和额定电流 | 功能定义 |
|---|---|---|
| 1-L1 | 250V, 16A/32A | 交流电源（相1） |
| 2-N/L2 | 250V, 16A/32A | 中线或交流电源（相2） |
| 3-PE | - | 保护接地 |
| 4-CP | 30V, 2A | 控制确认 |
| 5-CS | 30V, 2A | 控制切换 |
IEC 62196 Type 2
[编辑]德国插接件制造商Mennekes公司在"CEEplus"系列（上世纪九十年代就已应用）的基础上发展设计了该充电接口，在IEC 62196-2中被定义为 Type 2 接口，典型的Type 2连接器具有7个触头，可以使用单相或三相交流电为电动汽车充电[5]，2013年1月，欧盟委员会选择IEC 62196 Type 2连接器作为欧盟的官方充电接口[6]。它已被欧洲以外的全球大部分国家/地区（包括新西兰）推荐采用的连接器[7]。
| 触头编号/标识 | 额定电压和额定电流 | 功能定义 |
|---|---|---|
| 1-L1 | 480V, 63A/70A | 交流电源（相1，单相时最高70A） |
| 2-L2 | 480V, 63A | 交流电源（相2，单相时不使用） |
| 3-L3 | 480V, 63A | 交流电源（相3，单相时不使用） |
| 4-N | 480V, 63A/70A | 中线（单相时最高70A） |
| 5-PE | - | 保护接地 |
| 6-CP | 30V, 2A | 控制确认 |
| 7-PP/CS | 30V, 2A | 连接确认或控制切换 |
中国国标
[编辑]根据中华人民共和国国家标准GB/T 20234.2的规定，交流充电接口包含7个触头。[8]
| 触头编号/标识 | 额定电压和额定电流 | 功能定义 |
|---|---|---|
| 1-L | 250V/440V, 16A/32A | 交流电源 |
| 2-NC1 | - | 备用 |
| 3-NC2 | - | 备用 |
| 4-N | 250V/440V, 16A/32A | 中线 |
| 5-PE | - | 保护接地 |
| 6-CC | 30V, 2A | 充电连接确认 |
| 7-CP | 30V, 2A | 控制确认 |
直流充电桩
[编辑]
直流充电桩通过输出可调直流电，直接为电动汽车的车载电池充电，输出的电压和电流调整范围大，可以实现快速充电的需求，但对电池损耗相对比交流充电桩大。 直流充电接口和协议在 IEC 62196-3 国际标准中所规范。
组合充电系统
[编辑]为了解决交流充电接口和直流充电接口各自的弊端，2011 年 10 月 12 日在巴登举行的德国工程师协会第 15 届国际 VDI 大会上公布了“组合充电系统”(CCS) 提案，随后出现了组合充电接口，常见的有基于SAE J1772改良的 CCS1 (Combo 1) 接口，和基于IEC 62196 Type 2改良的 CCS2 (Combo 2) 接口，这两种接口都是在原有交流充电接口的基础上额外增加2个直流充电触头而形成。
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CCS2 (Combo 2) 在Type 2的基础上增加了直流充电端子
CHAdeMO
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CHAdeMO是CHArge de Move的缩写，是在东京电力公司倡导下，日产、三菱、斯巴鲁于2010年3月联合发起成立的组织，推广CHAdeMO的直流充电系统，丰田和本田随后加入该协会，CHAdeMO从日语翻译过来意思为“充电时间短如茶歇”，这种直流快充插座可以提供高达100Kw的充电容量。 CHAdeMO充电接口采用10芯结构，相比于其他标准的充电接口来说较为复杂。
中国国标
[编辑]根据中华人民共和国国家标准GB/T 20234.3的规定，直流充电接口包含9个触头。[9]
| 触头编号/标识 | 额定电压和额定电流 | 功能定义 |
|---|---|---|
| 1-DC+ | 750V 125A/250A | 直流电源正极 |
| 2-DC- | 750V 125A/250A | 直流电源负极 |
| 3-PE | - | 保护接地 |
| 4-S+ | 30V, 2A | 充电通信 CAN_H，连接充电桩与电动汽车的通信线 |
| 5-S- | 30V, 2A | 充电通信 CAN_L，连接充电桩与电动汽车的通信线 |
| 6-CC1 | 30V, 2A | 充电连接确认 |
| 7-CC2 | 30V, 2A | 充电连接确认 |
| 8-A+ | 30V, 20A | 辅助供电正极 |
| 9-A- | 30V, 20A | 辅助供电负极 |
TPC
[编辑]特斯拉专有连接器（Tesla Proprietary Connector）是一套特斯拉汽车自己的充电标准，号称能在30分钟内充满可跑300公里以上的电量。因此其充电插座最高容量可达120kw, 最高电流可达80A。 在北美销售的特斯拉汽车采用专有的充电接口，而在欧盟等其他地区(英国、澳洲、新西兰、泰国、新加坡和香港等国家或地区[10])销售的特斯拉汽车则大多采用兼容欧洲Type 2标准的充电接口
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特斯拉所使用的两种充电枪，左侧为Type 2兼容接口，右侧为专有接口 -
在北美地区销售的特斯拉汽车使用专有的充电接口 -
在欧盟等其他地区销售的特斯拉汽车采用兼容Type 2标准的接口
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分类
[编辑]按安装方式分
[编辑]可分为落地式充电桩、挂壁式充电桩。落地式充电桩适合安装在不靠近墙体的停车位。挂壁式充电桩适合安装在靠近墙体的停车位。
按安装地点分
[编辑]按照安装地点，可分为公共充电桩和专用充电桩。 公共充电桩是建设在公共停车场（库）结合停车泊位，为社会车辆提供公共充电服务的充电桩。 专用充电桩是建设单位（企业）自有停车场（库），为单位（企业）内部人员使用的充电桩。 自用充电桩是建设在个人自有车位（库），为私人用户提供充电的充电桩。 充电桩一般结合停车场（库）的停车位建设。安装在户外的充电桩防护等级不应低于IP54。安装在户内的充电桩防护等级不应低于IP32。
按充电接口数分
[编辑]可分为一桩一充和一桩多充。
充电桩的建设安装
[编辑]中国
[编辑]截止2012年底，中华人民共和国全国共安装了17000个左右充电桩。大部分由国家电网公司投资建设，主要建设在北京、上海、杭州、深圳、合肥等“十城千辆示范工程”城市和“私人购车试点”城市。
2012年，上海发布了上海市工程建设规范《电动汽车充电基础设施建设技术规范》（DG/TJ08-2093-2012），规定在规划的地铁换乘站（P+R）、新建居民小区、新建超市/大卖场等商业中心、新建商务楼宇、各级政府大楼、学校等公用事业单位停车场，配置充电桩的停车位比例不低于停车位的10％。已建成停车场配置充电桩的停车位比例视实际情况确定。
美国
[编辑]欧洲
[编辑]相关政策
[编辑]2014年7月30日，中华人民共和国国家发改委发布电动汽车用电价格政策，规定居民家庭住宅、住宅小区等充电设施用电，执行居民电价。发改委新政的推行将终结“一车一价”的充电收费乱象，进一步降低电动汽车的使用成本。[11]
相关条目
[编辑]参考文献
[编辑]- ^ 汪晓茜; 钱锋; 黄越; 温珊珊. 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. 东南大学出版社. [2019-10-06]. ISBN 9787564169169. （原始内容存档于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. 智东西. [2019-10-06]. （原始内容存档于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.
- ^ 天骄·新能源汽车. 一文告诉你：电动汽车充电为什么要有新国标？. 第一电动网. [2019-10-06]. （原始内容存档于2019-10-06）.
- ^ International Electrotechnical Commission. IEC 62196-2 Electric Vehicle Charge Connector Assembly Editon 2.0. International Electrotechnical Commission. : 10 [2019-10-06]. （原始内容存档于2019-10-06）.
- ^ Type 2 charging plug proposed as the common standard for Europe. MENNEKES. 2013-01-30 [2019-10-06]. （原始内容存档于2022-02-19）.
- ^ Charging point connectors and socket outlets. NZ Transport Agency. [2019-02-15]. （原始内容存档于2022-07-11）.
- ^ 中国国家标准化委员会. 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]. （原始内容存档 (PDF)于2018-12-26）.
- ^ 中国国家标准化委员会. 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]. （原始内容存档 (PDF)于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]. （原始内容存档于2023-05-31）. Authors list列表中的
|first1=缺少|last1=(帮助) - ^ 北京住宅小区充电桩将享居民电价 （页面存档备份，存于互联网档案馆），中国经济网，2014年7月31日
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