关于新能源汽车充电桩建设及优化分析

2024年1月11日发(作者：天津港奔驰gls450报价)

关于新能源汽车充电桩建设及优化分析

摘要：在开展新能源汽车充电桩建设与优化工作之前，首先需要对现阶段新能源汽车充电桩建设背景进行分析，包括国际背景、国内背景、使用需求背景。在对新能源汽车充电桩现有问题进行分析，包括运维缺失、安全隐患、分布不均、费用偏高、充电速度。随后在此基础上制定相应的措施，从而更好的满足用户需求并提升充电桩的利用效率，包括从硬件与保护层面出发提升充电桩质量、优惠充电费用、统一充电桩充电速度、充电桩信息线上发布管理，推进新能源汽车快速、持续、稳定发展。本文主要分析新能源汽车充电桩建设及优化。

关键词：新能源；充电桩；电网；技术

引言

在“双碳”背景之下，新能源汽车作为交通领域“减碳”良策，迎来了爆发式的增长。但与此同时，与其配套的充电桩发展滞后，阻碍了新能源汽车的发展。质量提升，标准先行。当前，我国已经制定了一系列充电桩相关标准。一些学者，通过比对国内外技术方案的共性及差异，对后续标准的融合及发展做出了规划。但是，我国充电桩的问题不仅仅存在于产品和技术层面，还出现在其建设、运营和维护过程中。因此，本文总结现有的充电桩标准，侧重于应用层面，分析产品技术问题及在建设、运营和维护中产生的问题，提出相应的标准化对策。

1、充电桩的功能和分类

目前我国大多数电动汽车充电桩主要安装在公共场所，还有在住宅、小区的停车场也逐渐普及。充电桩可以在墙面、地面等位置上加以固定，便于电动汽车完成充电动作，还能参照不同类型的电动汽车，选择差异性的电压等级，提高了充电的效率和质量。充电桩输入端口处可以同交流电网进行连接，而在输出端口处则通过充电口或感应区而开展充电工作，因此充电桩从技术路线可分为传导式和无线充电桩。经过多年技术发展和实践应用，传导式充电在功率、效率和成本等方面对无线充电形成了巨大的优势，因此本文主要讨论传导式充电桩所涉及的

技术。根据不同地点，充电桩可分为公共、专用两类；若按照安装方式，可分为落地式、挂壁式两类。如果按照充电方式分类，则主要分为交流式、直流式两种。

2、新能源汽车充电桩建设存在的问题

为了积极响应节能减排与低碳环保的战略要求，我国许多城市建设大量的充电桩，然而现实中许多城市的汽车充电桩存在闲置现象，利用率极其低下。充电桩利用率低下的现象暴露了许多充电桩建设过程中存在的问题。

2.1运维缺失

充电桩投入使用后需要定期维护与保养，从而确保充电桩的正常使用。而现阶段许多地区的充电桩之所以被闲置，是因为充电桩没有进行及时运维造成充电桩损坏。在一些国道、高速公路服务区都配备新能源汽车专用充电桩，但是其中大部分充电桩已经无法使用，这种现象也是因为充电桩运维缺失造成的。充电桩运维缺失不仅给新能源汽车用户带来不便，还造成了严重的资源浪费。

2.2分布不均

通过分析已有调查结果表明，许多新能源汽车用户都会选择用地图寻找充电桩，但是这种寻找充电桩的方式会浪费许多时间，而最显著的问题就表现在充电桩分布不均，具体表现在或部分地区过于密集或过于稀疏，甚至部分区域存在大范围内没有充电桩，这种现象在郊区展现的尤为明显。新能源汽车充电桩市场竞争尤为激烈，即便是这种情况下充电桩依然存在严重的分布不均的问题依然得不到解决，导致充电效率无法得到提升，不仅为用户带来不便，还会导致较为严重的资源浪费现象。

2.3充电速度

我国的新能源汽车发展尚处于初级阶段，新能源汽车充电桩企业数量极其有限，由此导致新能源汽车充电市场处于垄断状态。充电桩企业数量稀少，且竞争激烈程度日益增加，而汽车充电桩的行业性质决定了低盈利水平，这就使得各充电桩企业抢占市场份额的现象更加显著，这对于新能源汽车充电行业而言极为不利。事实上新能源汽车充电难的问题都是技术竞争的结果，不同企业所研制的充

电桩使用的技术水平不同，因而给用户带来的实际体验不同。根据许多新能源汽车用户反映，不同企业的充电桩最显著的技术差异就在于充电速度不同。充电速度不仅关系到用户的时间使用成本，还关系到对车辆的养护效果，过快或过慢的充电速度都会对车辆电池造成直接影响。

3、新能源汽车充电桩优化措施

3.1做好安全工作

（1）在充电桩的附近，需将明显的警告标志贴出，主要做的目的是提醒使用人员时刻注意安全，在操作期间，不可出现马虎的态度。（2）重视工作人员的安全教育工作，以定时的方法，对工作人员展开电气安全知识以及安全操作的培训，普及电气安全知识，提高工作人员实际操作能力。（3）还需对安全隐患进行定期排查，因为室外充电桩长时间处在暴露环境中，更容易受到各种因素所带来的影响，增加安全问题出现的可能性与概率，所以还需要以科学的方法对充电桩展开专业检查，将问题消灭在萌芽之中，避免安全事故出现对于相关工作人员或者是其他人员产生影响和危害。

3.2充电系统技术标准

从长期来看，要克服技术缺陷，首先要深耕技术研发，取得实质性的技术进步，才能克服电动汽车充电慢等缺陷。但事物发展是有一定规律的，当前环境下可以先从一些小的问题着手并加以解决。从充电桩本身的设计来说，可以通过标准规定充电桩充电控制与交易服务分离，形成两个功能模块，其中一个模块实现电动汽车充电桩的充电服务；另一个模块实现电动汽车充电桩的交易服务。这样，不仅方便每个模块的维护与更新，也利于充电桩的标准化生产。此外，加强国内外的交流与合作，抢占国际市场，获得电动汽车领域更大的话语权，从而推进充电接口标准、直流充电通讯协议的统一，这样才能使得任意一个充电桩都能为任意一种电动车充电的场景成为现实。

3.3充电桩充电管理技术

该技术是一类储能式综合技术，系统中主要会选择DSP控制芯片负责控制中枢，软件可完成对于电池电压、荷电状态、电流、充放电温度的监测，以及功率调度等任务，可用以保证电池以恒压、恒流的方式进行充电与放电。在实际工作中，DSP采样获得的电压反馈信号会与既定电压值加以对比，参照误差信号对PI进行调节操作。PI调节模块输出信号会通过DSP的脉冲生成单元、三角载波进行对比，由此产生PWM驱动，在Buck变换设备的作用下合理调节占空比，达到稳压的目的。在对光耦输出电路设计之时，需要对PWM光波电路进行了解，对STM32一体式输出光波电压进行控制，在正常运行范围内输出光耦。为了其他光波不会对PWM光波产生影响，还要对光耦电路输出进行隔离管理。在通信系统设计上，主要会利用光耦模块，对于系统内的RS485收发器芯片展开设计，结合电源管理、电源独立接地线两个模块，迅速找到通信功能设计的切入点，使通信系统的安全性得到保证。

结束语

在当代社会能源资源节约要求不断拔高和“双碳”政策持续推进的大背景下，电动汽车想要在激烈的竞争市场上得到一席之地，可通过不断优化新能源利用技术、智能充电桩的物联网配套设施等，使诸多先进科技与电动汽车智能充电桩强强联合，完成智能充电桩软件程序优化和硬件设备选型优化等诸多内容，实现长时间的电动汽车续航，为推动电动汽车产业的规模化和市场化奠定更扎实的技术基础。

参考文献：

[1]张渲，夏雯丽，姚瑶.“新基建+双碳”下的新能源充电桩发展趋势和应对策略[J].全国流通经济，2022（05）：134-137.

[2]朱国海.西部城市新能源汽车充电桩建设现状及建议[J].建设科技，2022（01）：89-91+96.

[3]陈湛清，金敏燕，王志威，姚朗泉，梁佩瑜.新能源汽车充电基础设施建设现状与发展问题研究——以湛江市为例[J].汽车实用技术，2021，46（20）：234-236.

[4]蒋慧敏，陈新，孟蜜蜜，项宇龙.常州新能源汽车充电桩建设及优化路径研究[J].时代汽车，2021（16）：95-96.

[5]陈立新.经济全球化背景下新能源汽车发展的控制策略[C]//.华南教育信息化研究经验交流会2021论文汇编（十三）.，2021：830-833.