简介
《电动汽车及充换电技术》内容简介：汽车产业是国民经济的重要支柱产业，在国民经济和社会发展中发挥着重要作用。随着我国经济持续快速发展和城镇化进程加速推进，今后较长一段时期汽车需求量仍将保持增长势头，由此带来的能源紧张和环境污染问题将更加突出。电动汽车以电代油，能够实现零排放与低噪声，是解决能源和环境问题的重要手段。随着石油资源的紧张和电池技术的发展，电动汽车在性能和经济性方面已经接近甚至优于传统燃油汽车，并开始在世界范围内逐渐推广应用。以电动汽车为代表的新一代节能与环保汽车是汽车工业发展的必然趋势。
作为电动汽车大规模推广应用的重要前提和基础，电动汽车充换电技术的发展和电动汽车充换电设施建设引起了各方广泛关注。国家电网公司高度重视电动汽车研究与应用工作，从2006年开始，组织开展了一系列电动汽车充电设施研发与实践工作，根据国家“十一五”新能源汽车发展规划，采取了一系列措施，大力推进电动汽车充电设施建设。目前国家电网公司在充换电设施关键技术研究、标准体系建立、示范工程建设、运行服务模式探索等方面已取得了一批丰硕成果。南方电网公司等企业也开展了电动汽车充换电设施的关键技术研究和工程应用工作，有力地促进了国内电动汽车产业的发展。
《电动汽车及充换电技术》正是结合目前国内外对电动汽车方面的关注，从电动汽车的发展情况、电动汽车动力电池、充换电技术、运营模式、政策法规以及电动汽车与电网互动技术等方面进行了一定的归纳和总结。
《电动汽车及充换电技术》共8章，其中第1章由许晓慧、徐石明编写，第2章由杨永标、叶季蕾、桑林编写，第3章由陈良亮、陈丽娟、黄莉编写，第4章由徐石明、黄小鉥、杨文编写，第5章由许晓慧、丁孝华编写，第6章由王余生、尹宏旭编写，第7章由翟长国、许庆强编写，第8章由许晓慧、徐石明编写。全书由徐石明、丁孝华审核。
电动汽车的发展是一个渐进而漫长的过程，与电动汽车配套的充换电设施和相关政策法规等也在不断的调整和更新，《电动汽车及充换电技术》仅对目前电动汽车发展涉及的若干问题进行了关注。随着电动汽车及充换电技术的快速发展，必将会有大量的新技术和新产品不断涌现，需要我们密切跟踪和深入研究。
由于编写时间仓促，《电动汽车及充换电技术》难免有疏漏之处，恳请读者批评指正。
目录
前言
1电动汽车概述1
1.1电动汽车的分类1
1.2电动汽车的关键部件3
1.2.1动力电池3
1.2.2电池管理系统4
1.2.3动力系统5
1.2.4车身底盘6
1.3电动汽车发展情况6
1.3.1国外发展情况6
1.3.2国内发展情况15
2电动汽车动力电池22
2.1动力电池类型及性能22
2.1.1种类及原理22
2.1.2性能参数28
2.1.3性能比较31
2.2电池管理技术32
2.2.1充电方法32
2.2.2电池组管理34
2.2.3充放电特性35
2.3电池成组应用技术39
2.3.1电池成组应用现状40
2.3.2影响电池成组特性的主要因素41
2.3.3电池成组技术44
2.4动力电池的应用现状46
2.4.1铅酸电池的应用46
2.4.2镍氢电池的应用47
2.4.3锂离子电池的应用47
3电动汽车充电技术49
3.1充电设施建设49
3.1.1充电设施分类49
3.1.2充电桩建设49
3.1.3充电站建设50
3.2供电系统51
3.2.1供电方式52
3.2.2配电容量52
3.2.3一次配置52
3.2.4二次配置53
3.2.5交直流系统53
3.2.6安全防护54
3.2.7谐波治理54
3.3充电系统56
3.3.1电能补给方式56
3.3.2交流充电桩59
3.3.3充电机61
3.4监控系统67
3.4.1城区充电站集中能量管理系统68
3.4.2充电站监控系统68
3.4.3监控系统典型方案71
3.4.4监控系统特点72
3.5计量计费系统74
3.5.1电网和充电设施之间的计量74
3.5.2充电设施和电动汽车用户之间的计量计费结算74
3.6充电站典型建设74
3.6.1平面充电站74
3.6.2立体充电站81
3.6.3交流充电桩81
3.7影响电动汽车充电设施布局的因素82
3.7.1电动汽车充电量的总体需求82
3.7.2电动汽车运行模式83
3.8充电设施规划和选址原则83
4充电应用系统85
4.1CEV1000电动汽车充电设施运行管理系统简介85
4.1.1系统结构85
4.1.2系统功能89
4.1.3性能指标97
4.2EVCS2000电动汽车充电站监控系统简介101
4.2.1系统功能及特点101
4.2.2应用系统简介102
4.2.3系统定位104
4.2.4适应范围104
4.3EVC-8000电动汽车充放电管理系统简介104
4.3.1系统特点104
4.3.2系统构成105
4.3.3系统充放电设备108
4.3.4系统其他专用装备及综合控制与管理108
4.4省级电动汽车运营监控系统109
4.4.1总体架构109
4.4.2功能架构110
4.4.3网络架构113
4.4.4运行效果115
5电动汽车电池更换技术117
5.1概述117
5.2电池更换站建筑设计规划117
5.2.1电池更换站的站址选择117
5.2.2电池更换站的建设原则118
5.2.3电池更换站的建设规模118
5.3电池更换站配电系统设计118
5.3.110kV配电系统配置原则118
5.3.2配电系统主要设备选型原则119
5.3.30.4kV系统设计119
5.3.4站用电源设计120
5.3.5配电自动化系统设计120
5.3.6有源滤波无功功率补偿装置设计121
5.3.7配电系统防雷接地123
5.3.8配电系统电气照明123
5.4电池更换站充电系统设计125
5.4.1充电系统设计内容125
5.4.2充电机的电气参数选择125
5.4.3充电机的布置125
5.4.4充电系统的监控通信方案126
5.5电池更换站换电系统设计127
5.5.1换电设备127
5.5.2换电方式及流程128
5.5.3场地布置128
5.5.4换电时间控制129
5.6电池更换站监控系统设计130
5.6.1概述130
5.6.2电池更换站监控后台131
5.6.3配电监控系统134
5.6.4充电监控系统135
5.6.5换电监控系统138
5.6.6安防监控系统141
5.7电池更换站计量计费系统设计144
5.8电池更换站典型应用146
5.8.1青岛薛家岛充换电站146
5.8.2江苏盐城充换电站151
5.9CEV2000电动汽车换电设施运行管理系统152
5.9.1系统简介152
5.9.2系统功能154
5.9.3CEV2100系列电池箱154
5.9.4CEV2200充电机系统155
5.9.5CEV2300系列电池更换设备156
5.9.6CEV2500系列电池架158
5.9.7CEV2600电池更换设施综合监控系统159
5.9.8CEV2700电池检测与维护管理系统160
6电动汽车运营模式161
6.1主要运营模式161
6.1.1政府主导型161
6.1.2研制企业主导型161
6.1.3关联企业主导型162
6.1.4专门企业主导型162
6.1.5各种运营模式的优缺点分析162
6.2充换电运营服务网络技术163
6.2.1系统总体架构163
6.2.2系统分层164
6.2.3总部管理系统165
6.2.4省级管理系统166
6.2.5站级管理170
6.2.6终端设备层171
6.3杭州市智能充换电服务网络建设172
6.3.1总体情况172
6.3.2古翠电动汽车换电站173
6.3.3杭州市电动汽车服务有限公司174
6.3.4运营系统和监控系统建设174
6.3.5运营系统的价格体系175
6.4苏沪杭城际互联运营服务网络建设175
6.5CEV3000智能充换电服务网络运营管理系统176
6.5.1总体介绍176
6.5.2系统功能模块介绍180
7政策及标准规范186
7.1十城千辆节能与新能源汽车示范推广应用工程186
7.2私人购买新能源汽车补贴试点政策187
7.2.1政策解读187
7.2.2政策对象188
7.2.3补贴流程188
7.2.4补贴标准188
7.3各地支持政策汇总189
7.4技术标准194
7.4.1国外相关标准194
7.4.2国内相关标准196
8电动汽车与电网互动技术201
8.1V2G概述201
8.2V2G技术发展现状202
8.2.1美国202
8.2.2德国203
8.2.3英国204
8.2.4丹麦205
8.2.5日本206
8.2.6中国207
8.3V2G科研项目简介208
8.3.1国家863项目“电动汽车与电网互动技术研究”简介208
8.3.2国家863项目“电动汽车智能充放储一体化系统及工程示范”简介209
8.3.3国家863项目“电动汽车充电对电网的影响及有序充电研究”简介211
8.3.4国家863项目“电动汽车充放电及与电网互动关键技术”简介212
8.3.5国家能源局项目“电动汽车与电网双向交互终端及电动汽车智能充放电控制系统研究”简介213
8.3.6国家能源局项目“电动汽车智能充放电设备检测技术研究”简介214
8.4V2G技术发展的意义215
附录节能与新能源汽车示范推广应用工程推荐车型目录217
参考文献250
1电动汽车概述1
1.1电动汽车的分类1
1.2电动汽车的关键部件3
1.2.1动力电池3
1.2.2电池管理系统4
1.2.3动力系统5
1.2.4车身底盘6
1.3电动汽车发展情况6
1.3.1国外发展情况6
1.3.2国内发展情况15
2电动汽车动力电池22
2.1动力电池类型及性能22
2.1.1种类及原理22
2.1.2性能参数28
2.1.3性能比较31
2.2电池管理技术32
2.2.1充电方法32
2.2.2电池组管理34
2.2.3充放电特性35
2.3电池成组应用技术39
2.3.1电池成组应用现状40
2.3.2影响电池成组特性的主要因素41
2.3.3电池成组技术44
2.4动力电池的应用现状46
2.4.1铅酸电池的应用46
2.4.2镍氢电池的应用47
2.4.3锂离子电池的应用47
3电动汽车充电技术49
3.1充电设施建设49
3.1.1充电设施分类49
3.1.2充电桩建设49
3.1.3充电站建设50
3.2供电系统51
3.2.1供电方式52
3.2.2配电容量52
3.2.3一次配置52
3.2.4二次配置53
3.2.5交直流系统53
3.2.6安全防护54
3.2.7谐波治理54
3.3充电系统56
3.3.1电能补给方式56
3.3.2交流充电桩59
3.3.3充电机61
3.4监控系统67
3.4.1城区充电站集中能量管理系统68
3.4.2充电站监控系统68
3.4.3监控系统典型方案71
3.4.4监控系统特点72
3.5计量计费系统74
3.5.1电网和充电设施之间的计量74
3.5.2充电设施和电动汽车用户之间的计量计费结算74
3.6充电站典型建设74
3.6.1平面充电站74
3.6.2立体充电站81
3.6.3交流充电桩81
3.7影响电动汽车充电设施布局的因素82
3.7.1电动汽车充电量的总体需求82
3.7.2电动汽车运行模式83
3.8充电设施规划和选址原则83
4充电应用系统85
4.1CEV1000电动汽车充电设施运行管理系统简介85
4.1.1系统结构85
4.1.2系统功能89
4.1.3性能指标97
4.2EVCS2000电动汽车充电站监控系统简介101
4.2.1系统功能及特点101
4.2.2应用系统简介102
4.2.3系统定位104
4.2.4适应范围104
4.3EVC-8000电动汽车充放电管理系统简介104
4.3.1系统特点104
4.3.2系统构成105
4.3.3系统充放电设备108
4.3.4系统其他专用装备及综合控制与管理108
4.4省级电动汽车运营监控系统109
4.4.1总体架构109
4.4.2功能架构110
4.4.3网络架构113
4.4.4运行效果115
5电动汽车电池更换技术117
5.1概述117
5.2电池更换站建筑设计规划117
5.2.1电池更换站的站址选择117
5.2.2电池更换站的建设原则118
5.2.3电池更换站的建设规模118
5.3电池更换站配电系统设计118
5.3.110kV配电系统配置原则118
5.3.2配电系统主要设备选型原则119
5.3.30.4kV系统设计119
5.3.4站用电源设计120
5.3.5配电自动化系统设计120
5.3.6有源滤波无功功率补偿装置设计121
5.3.7配电系统防雷接地123
5.3.8配电系统电气照明123
5.4电池更换站充电系统设计125
5.4.1充电系统设计内容125
5.4.2充电机的电气参数选择125
5.4.3充电机的布置125
5.4.4充电系统的监控通信方案126
5.5电池更换站换电系统设计127
5.5.1换电设备127
5.5.2换电方式及流程128
5.5.3场地布置128
5.5.4换电时间控制129
5.6电池更换站监控系统设计130
5.6.1概述130
5.6.2电池更换站监控后台131
5.6.3配电监控系统134
5.6.4充电监控系统135
5.6.5换电监控系统138
5.6.6安防监控系统141
5.7电池更换站计量计费系统设计144
5.8电池更换站典型应用146
5.8.1青岛薛家岛充换电站146
5.8.2江苏盐城充换电站151
5.9CEV2000电动汽车换电设施运行管理系统152
5.9.1系统简介152
5.9.2系统功能154
5.9.3CEV2100系列电池箱154
5.9.4CEV2200充电机系统155
5.9.5CEV2300系列电池更换设备156
5.9.6CEV2500系列电池架158
5.9.7CEV2600电池更换设施综合监控系统159
5.9.8CEV2700电池检测与维护管理系统160
6电动汽车运营模式161
6.1主要运营模式161
6.1.1政府主导型161
6.1.2研制企业主导型161
6.1.3关联企业主导型162
6.1.4专门企业主导型162
6.1.5各种运营模式的优缺点分析162
6.2充换电运营服务网络技术163
6.2.1系统总体架构163
6.2.2系统分层164
6.2.3总部管理系统165
6.2.4省级管理系统166
6.2.5站级管理170
6.2.6终端设备层171
6.3杭州市智能充换电服务网络建设172
6.3.1总体情况172
6.3.2古翠电动汽车换电站173
6.3.3杭州市电动汽车服务有限公司174
6.3.4运营系统和监控系统建设174
6.3.5运营系统的价格体系175
6.4苏沪杭城际互联运营服务网络建设175
6.5CEV3000智能充换电服务网络运营管理系统176
6.5.1总体介绍176
6.5.2系统功能模块介绍180
7政策及标准规范186
7.1十城千辆节能与新能源汽车示范推广应用工程186
7.2私人购买新能源汽车补贴试点政策187
7.2.1政策解读187
7.2.2政策对象188
7.2.3补贴流程188
7.2.4补贴标准188
7.3各地支持政策汇总189
7.4技术标准194
7.4.1国外相关标准194
7.4.2国内相关标准196
8电动汽车与电网互动技术201
8.1V2G概述201
8.2V2G技术发展现状202
8.2.1美国202
8.2.2德国203
8.2.3英国204
8.2.4丹麦205
8.2.5日本206
8.2.6中国207
8.3V2G科研项目简介208
8.3.1国家863项目“电动汽车与电网互动技术研究”简介208
8.3.2国家863项目“电动汽车智能充放储一体化系统及工程示范”简介209
8.3.3国家863项目“电动汽车充电对电网的影响及有序充电研究”简介211
8.3.4国家863项目“电动汽车充放电及与电网互动关键技术”简介212
8.3.5国家能源局项目“电动汽车与电网双向交互终端及电动汽车智能充放电控制系统研究”简介213
8.3.6国家能源局项目“电动汽车智能充放电设备检测技术研究”简介214
8.4V2G技术发展的意义215
附录节能与新能源汽车示范推广应用工程推荐车型目录217
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