作者：菲尼克斯（中國）投資有限公司 李 平

   中國新能源汽車(chē)的崛起是基于什么樣的挑戰下發(fā)展起來(lái)的？

   一是隨著(zhù)全球化石能源枯竭，減少對化石能源的依賴(lài)，或者說(shuō)擺脫對石油的過(guò)度依賴(lài)；二是國家對于溫室氣體排放的挑戰，提出了很多要求，即節能減排已大勢所趨；正是這二點(diǎn)，促進(jìn)了新能源汽車(chē)發(fā)展最根本的契機。

   一．概述

   電動(dòng)汽車(chē)充電、換電設施主要包括交流充電樁和充電站。

   交流充電樁的系統簡(jiǎn)單，占地面積小，安裝于電動(dòng)汽車(chē)充電站、公共停車(chē)場(chǎng)、住宅小區停車(chē)場(chǎng)等場(chǎng)所，為具備車(chē)載充電機的電動(dòng)汽車(chē)提供交流電能，是小型電動(dòng)汽車(chē)重要的充電設施。

   充電站的系統比較復雜，一個(gè)完整的充電站涵蓋配電設備、充電設備、監控設備、計量計費及其它配套設施，充電站的建設不但要滿(mǎn)足各種電動(dòng)車(chē)輛的充電需求，還要滿(mǎn)足不同的運營(yíng)需求，系統需要將其各部分統一設計，并要系統考慮 其綜合控制與管理。

   充電站的建設還必須很好地規劃充電設施的布點(diǎn)，協(xié)調充電設施與電網(wǎng)的關(guān)系，實(shí)現充電站與電網(wǎng)能量的有效互動(dòng)和統一管理，達到國家電網(wǎng)“把充電設施建設成為堅強智能電網(wǎng)的重要組成部分”這一戰略目的。

   由許繼集團設計、研發(fā)的EVC-8000充電站綜合控制與管理系統，為電動(dòng)汽車(chē)的充電、換電站建設提供了完整的系統解決方案。

   目前，運行在薛家島的電動(dòng)汽車(chē)智能充、換儲放一體化示范電站位于青島市連接青島城區與黃島區的膠州灣海底隧道黃島側出口處，該示范工程按照國家電網(wǎng)“換電為主、插充為輔，集中充電、統一配送”要求及變電站與集中充電站一體化模式而建。在國內外首次建成集公交車(chē)充換電、乘用車(chē)電池集中充電、儲能應用于一體的電動(dòng)汽車(chē)充換電站，在電動(dòng)汽車(chē)充換電設施建設中具有里程碑意義。

   二．系統結構

   從與電網(wǎng)能量的統一協(xié)調，實(shí)現充電站相關(guān)設備高效、安全運行出發(fā)，系統提出了“三級結構”的充電站系統解決方案：

   第一級：“充、放電機智能控制單元”，主要針對充、放電機所涉及的功率模塊（PM）、電能儀表（SM）、電池管理系統（BMS）、用戶(hù)終端（UT）”等相關(guān)環(huán)節進(jìn)行數據采集與相關(guān)智能控制。

   第二級：“站級綜合控制與管理系統”，將整個(gè)充、放電站相關(guān)的配電、充放電、計量計費、安防等相關(guān)環(huán)節有機融合為一個(gè)整體的自動(dòng)化系統，在實(shí)現基本SCADA功能的基礎上，按照充、放電站的實(shí)際運行特點(diǎn)，完成包括設備綜合監測、智能負荷調控，以及和電網(wǎng)的有效互動(dòng)等控制與管理功能。

   第三級：“區域充、放電站管理系統”，從電網(wǎng)整體運行的角度，對區域內多個(gè)充、放電站的運行進(jìn)行統一管理和調節，并將為數眾多的電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池作為可以計劃使用和有效控制的電網(wǎng)儲能設備，通過(guò)與電網(wǎng)有效互動(dòng)的V2G技術(shù)，在一定程度上實(shí)現電網(wǎng)的削峰填谷，從而提高電能利用率。

   位于薛家島公交樞紐站內的公交車(chē)充、換電站占地面積5814.2平米，由三條車(chē)道、六個(gè)換電工位（機器人自動(dòng)換電）及輔助辦公樓組成。輔助辦公樓內設集中控制室，對充電、換電、車(chē)輛運行狀況、集中充電站以及配送站進(jìn)行集中監控和管理?？赏瑫r(shí)為6輛公交車(chē)換電，每天可滿(mǎn)足360車(chē)次的電動(dòng)公交車(chē)換電需求。
  
                
                       圖1.薛家島電動(dòng)汽車(chē)智能充換儲放一體化示范電站

   項目于2011年7月1日成功投入運營(yíng)，主要為途經(jīng)膠州灣海底隧道公交線(xiàn)路，和黃島區部分公交線(xiàn)路約120輛電動(dòng)公交車(chē)提供充、換電服務(wù)。 
  
     
                     圖2. 電動(dòng)汽車(chē)智能充、換電站 -- 換電機器人及充電架

   三．電動(dòng)汽車(chē) EV BUS 
  
          
                      圖3.運行于薛家島公交樞紐站的電動(dòng)汽車(chē)

   運行于薛家島公交樞紐站的電動(dòng)汽車(chē)，由上海申沃公司提供，汽車(chē)的驅動(dòng)功率150KW,其動(dòng)力由9組電池箱提供，最大的工作電壓為750V, 工作電流400A。每組電池箱的容量為264 A.H.至 300A.H.不等，電動(dòng)汽車(chē)每換一次電僅需6至8分鐘，換電后可以運行130KM左右。至今已有40輛EV BUS正式投入運行，累計行駛里程約180萬(wàn)公里。耗電200多萬(wàn)度（包括公共辦公用電等，2012.03.22 統計），平均每公里耗電1.1度左右。其中，由菲尼克斯電氣中國公司提供的EV-BC 750V/400A大電流連接器，累計完成插拔次數約80萬(wàn)次，沒(méi)有發(fā)現質(zhì)量問(wèn)題，為中國電動(dòng)汽車(chē)充、換電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定了堅實(shí)的基礎。

   四．換電連接器（裝置)

   菲尼克斯電氣中國公司積極響應中國的產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰略，靠技術(shù)創(chuàng )新追蹤新能源汽車(chē)發(fā)展領(lǐng)域技術(shù)前沿。菲尼克斯電氣在“薛家島的電動(dòng)汽車(chē)智能充換儲放一體化示范電站”工程的電動(dòng)汽車(chē)充、換電站系統解決方案中，提供了工程的核心部件之一：EV-BC 750V/400A大電流換電連接器，該連接器完全由菲尼克斯電氣自主研發(fā)，相關(guān)技術(shù)已經(jīng)申請了專(zhuān)利。其主要的技術(shù)創(chuàng )新特點(diǎn)如下：

   - 適用于額定電壓750V DC，額定電流400A 的大功率使用場(chǎng)合；

   - 浮動(dòng)機構的研發(fā)、設計，滿(mǎn)足了系統實(shí)際運行的要求，保證換電（插、拔）過(guò)程中電池箱的定位可靠、準確；

   - 電源接口和數據接口的模塊化組合研發(fā)、設計，滿(mǎn)足國際標準對于插、拔順序的安全要求；

   - 防護等級符合國際標準 IP 55；

   - 插拔壽命>10000 次仍能達到設計時(shí)的使用要求；

   - 滿(mǎn)足-40℃～+80℃ 寬溫度范圍的操作要求；

   - 主要技術(shù)指標測試：嚴格按照IEC 60947等國際系列的標準要求，完成了測試，關(guān)鍵技術(shù)參數的測試結果均達到并超過(guò)了國際標準所規定的要求；

   - 從2011年7月1號投運以來(lái)，經(jīng)過(guò)薛家島公交樞紐站實(shí)際運行的結果證明：菲尼克斯電氣自主研發(fā)的EV-BC 750V/400A大電流連接器，質(zhì)量可靠，為電動(dòng)汽車(chē)充、換電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定了堅實(shí)的基礎；

   - 根據薛家島公交樞紐站實(shí)際運行的經(jīng)驗：目前，中、德雙方技術(shù)專(zhuān)家正在啟動(dòng) 《電動(dòng)汽車(chē)傳導充、換電用連接裝置-第4部分：直流換電接口》國際IEC標準的制定工作，以引導全球，特別是引導中國電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展。

                    
                    圖4.菲尼克斯電氣自主研發(fā)的大功率連接器 EV-BC 750V/400A

   薛家島的電動(dòng)汽車(chē)智能充換儲放一體化示范電站項目是中國乃至全球首個(gè)大規模應用充、換電連接器的項目，具有里程碑意義，為菲尼克斯電氣進(jìn)軍全球電動(dòng)汽車(chē)充、換電領(lǐng)域積累了寶貴的技術(shù)研發(fā)以及現場(chǎng)的運行經(jīng)驗。