摘要：伴隨著綠色低碳環保理念在汽車行業的滲透，電動汽車在我國汽車行業中所占比例正在快速增加。隨著國家對電動汽車的重視，根據電動汽車充電樁的建設能夠解決電動汽車的續航問題，加強電動汽車充電樁充電技術難題的攻克顯得尤為重要。因此，本文主要對如何解決電動汽車充電樁充電技術難題進行研究分析，旨在對當前的電動汽車充電樁現狀與存在問題進行詳細闡述，通過運用相應的對策來解決充電技術難題，將電動汽車充電樁進行標準規劃，有助于提升電動汽車充電樁的服務效率和運營成本，保障電動汽車行業健康的發展。

關鍵詞：電動汽車；充電樁；充電技術；解決難題

1電動汽車充電樁和充電技術的現狀

在當前的電動汽車充電樁和充電技術的實際情況中，充電樁往往采用電氣控制與交易服務一體化的模式設計而成的，其硬件構造主要運用一塊板卡集成設計。由于電氣控制與服務交易部門的連接，導致電動汽車充電樁電氣服務與電氣控制融合在一起，導致充電樁的擴展性較差，不利于系統集成處理，進而不利于電動汽車的發展。因此，在當前的電動汽車充電樁和充電技術的不利于更新和技術改造的難題，其涉及的情況主要包括兩部分：其一，擴展性，在當前的電動車充電樁涉及中，其產品的擴展性較差，不方便更新和系統功能集成，導致后期的充電服務和技術難以安裝部署，造成電動車充電樁的更新和技術改造較難的問題；其二，不規范，當前的電動車充電樁操作相對較為復雜并且不規范，例如，在當前的電動車充電樁建設使用的往往設備與操作界面存在不統一性，導致操作流程往往不同，摒棄服務充電技術的規章不標準化，實際的操作流程往往存在不規范的現象。在當前的電動車充電樁充電技術的難題現狀中，主要設計規范性和發展性難題。因此，實際的技術創新需要引進模塊組件化，將電動車充電樁的控制與交易獨立，構建電動車充電樁和操作用戶可以信任的網絡平臺提高電動車充電樁充電技術的可行性和發展性。

2電動汽車充電樁充電技術難題解決策略

2.1創新電動汽車充電樁設計方案。在電動汽車充電樁充電技術難題的解決策略中，通過對當前的電動汽車充電樁的構架進行創新，運用新型信息網絡技術來實現充電樁的交易服務和充電控制的獨立，通過建立標準化的充電樁交易和充電模式，有利于提高電動汽車的充電便捷性和安全性。（1）電動汽車充電樁構架創新設計。在新型的電動汽車充電樁構架設計中，需要改變當前的充電控制和交易服務結合的模式。通過將充電控制與交易服務單獨設計成兩個部分，確保其中一個板塊能夠實現電動汽車充電樁的充電服務；另一個板塊能夠實現電動汽車充電樁的交易服務。通過分離充電技術和充電交易服務，不僅僅可以為每個板塊的更新和技術改造創造良好的外在條件，同樣也能夠將電動汽車充電樁的生產模式規范標準化。通過電動汽車充電樁的利于維護和審計，能夠有效的降低電動汽車充電樁的后期資金使用。（2）電動汽車充電樁功能設計與定義標準化。在電動汽車充電樁充電技術難題的解決策略中，需要進行電動汽車充電樁功能設計與定義標準化。例如，充電樁的功能需要蘊含訪問控制、用戶登錄認證、費用計算、充電數據和互聯網通信等基本功能。其中，電動汽車充電樁的認證需要包括到多種服務功能實現，電氣控制涉及充電控制和電氣開關回路等功能。（3）電動汽車充電樁標準和充電服務流程。在電動汽車充電樁充電技術難題的解決策略中，需要確認電動汽車充電樁標準和充電服務流程。在電動汽車充電樁的架構創新設計當中，需要制定規范和協議標準來支持整個充電樁的標準化發展。利用規范和標準來實現認證結算單元的充電技術規范，確保認證交易結算和運營管理之間的互聯網通信協議，同樣需要保證電動汽車充電樁的認證與監控運營具備合法性。在認證結單元與監控運營進行連接中，保證電動汽車充電樁的合法性，確保連接上能夠以隨機數形式完成鑒權認證；在電動汽車充電樁主站隨機數的生產主要有監控運營端，用于監控運營數據的加密和電動汽車充電樁數據的解密工作。2.2加強充電技術的信息化建設。在電動汽車充電樁充電技術難題的解決策略中，需要加強充電技術的信息化建設。加強充電技術的信息化建設主要涉及到電動汽車充電樁的費用平臺建設和信息化充電技術建設，在電動汽車充電樁的硬件建設中，需要注重信息平臺硬件設施的選擇，例如，內存處理器和網絡以及充電控制顯示接口。在加強充電技術的信息化建設中，需要完善模塊組件化的設計思路采用多種信息模塊化設計，確保在電動汽車充電樁的無線網絡通信技術來實現各個電動汽車充電樁的網絡連接，確保電動汽車充電樁在信息化的網絡覆蓋下能夠實現與服務系統的信息交叉。在內加強的電動汽車充電樁充電技術的信息化建設，有助于電動汽車充電樁產品的信息化系統的集成，方便靈活地布置電動汽車充電樁。同樣信息化平臺的建設能夠幫助電動汽車充電樁進行及時道德更新或者充電技術的改造，很大程度上提高了電動汽車的充電操作便捷和交易安全。2.3優化在電動汽車充電樁充電技術的效果。在電動汽車充電樁的充電技術難題解決上，需要當前的電動汽車充電樁的構架進行創新，運用新型信息網絡技術來實現充電樁的交易服務和充電控制的獨立。在實際的效果中，在成本對比上：優化后的電動汽車充電樁構架能夠時間逐漸優化設計，將控制與充電交易服務分離，確保每個部分不會對其他的造成影響，保證了硬件資源的合理運用和技術改造；同樣在維修成本上，改進后的電動汽車充電樁能夠降低后期的維護工作量，方便充電技術的升級；在電動汽車用戶的體驗上，創新的電動汽車充電樁具備簡單的操作，不需要學習較高的技術就能夠實現電動汽車的充電。

考試不及格不能晉升領導 據新華社沈陽7月11日電（葛紅霞）遼寧省公務員將進行一次大“充電”。考試不及格的公務員，將不能晉升為領導。 記者從省人事廳獲悉，從11日開始，遼寧省將對公務員進行公共管理核心課程學習培訓。 這次“充電”將涉及全省29萬左右的公務員，除此之外，一些依照公務員制度管理的單位中除工勤人員以外的工作人員也將走進課堂，再當一把學生。此次大規模學習為期三年。

摘要:文章研究品牌電動車配套充電樁的造型設計識別特征要素。以產品識別特征要素為基礎，對充電樁的形態、尺寸、色彩以及材質識別特征進行分析研究，進而運用到設計方案的推演與發散當中。最終得到符合品牌產品識別要求的充電樁造型解決方案。通過設計實際案例，提出了基于產品識別特征要素的充電樁造型設計，為企業提供了電動汽車配套設施造型設計的新思路。

關鍵詞:識別特征;充電樁;造型設計

目前按照國家規劃出最理想的電動汽車與充電樁的比例應達到1:1，但截止于2019年，我國的車樁比約等于3．3:1［1］。根據目前缺口可以看出，充電樁行業未來仍有很大的發展建設空間。技術與制造工藝同質化現象愈發嚴重，品牌存在亟待提升自身產品識別度的需求。需要通過借助旗下產品來塑造成功的品牌形象。研究從產品識別中的形態、色彩、材質以及尺寸識別特征要素出發，以汽車充電樁為例進行相應的產品識別造型設計與研究。

1產品識別特征要素概述

企業在實現品牌認知的過程中會采用產品識別這一設計策略，產品識別是要素是品牌識別(CI)發展到產品識別(PI)過程中的識別理論產物。在產品設計過程中，產品由各個設計要素組成的，而產品識別的關鍵是有助于整合各個產品特征要素，使其形成一定的造型特征，從而運用于新產品的設計與研發當中，如圖1所示。產品識別中的特征要素主要包括形態識別、色彩識別、材質識別以及尺寸識別［2］，這些特征要素由可成為產品識別的表現形式。一般存在可視化的物理特性。這種視覺上的造型特征能很快被用戶接受，并進行相應的信息轉碼，轉化為與品牌和產品形象統一的意象感受。

2汽車充電樁造型設計現狀

摘要：免維護蓄電池及先進的充電設備為變電所的安全運行及維護提供了可靠的保障。本文針對牡丹江電業局所屬各個變電所的免維護蓄電池及充電設備在實際運行中出現的問題進行了分析探討，總結出一些運行及維護經驗。

關鍵詞：免維護蓄電池運行維護

1引言

變電所的直流系統是繼電保護、自動裝置和斷路器正確動作的基本保證，其穩定運行對防止系統破壞性事故擴大和設備嚴重損壞至為重要。

隨著遠動技術和通信技術的發展，牡丹江電業局110KV及以下變電所逐漸改造成無人值班變電所，成立了集控站，對所轄各所進行集中監控及運行維護，各所現場不再保留運行值班人員，這就對蓄電池及充電設備的安全穩定運行提出了更高的要求。

以前，應用較為普遍的有鎘鎳蓄電池和鉛酸蓄電池兩種，充電設備采用可控硅整流裝置，但這兩種蓄電池存在維護工作量大，且復雜等現象，不利于集控站的安全運行。而采用可控硅相控技術的充電設備，在紋波、體積、效率等方面不盡入意，監控系統也不完善，采用主從備份行方式，集控站使用起來不方便，達不到電力系統新的技術標準。另外，由于充電設備與蓄電池并聯運行，紋波系數較大，會出現蓄電池脈動充電放電現象，影響蓄電池使用壽命。

摘要：針對蓄電池的特點，研究了蓄電池充放電過程中的極化現象，提出和分析了幾種充電方式，并展望了其發展前景。

關鍵詞：蓄電池；充電；極化

引言

鉛酸蓄電池由于其制造成本低，容量大，價格低廉而得到了廣泛的使用。但是，若使用不當，其壽命將大大縮短。影響鉛酸蓄電池壽命的因素很多，而采用正確的充電方式，能有效延長蓄電池的使用壽命。

研究發現：電池充電過程對電池壽命影響最大，放電過程的影響較少。也就是說，絕大多數的蓄電池不是用壞的，而是“充壞”的。由此可見，一個好的充電器對蓄電池的使用壽命具有舉足輕重的作用。

1蓄電池充電理論基礎

1系統架構

基于ZigBee無線網絡蓄電池均衡充電系統包括電源模塊、蓄電池、無線檢測模塊、旁路開關、均衡管理控制器等幾個部分，其系統結構框如圖1所示。系統中無線檢測模塊具有無線收發功能、DMA功能、A/D轉換功能等。無線檢測模塊實時監測每個單體電池的電壓、電流、溫度、充電狀態等參數，當單體電池電壓達到其設定值時，無線檢測模塊則控制旁路開關閉合，從而停止對該單體電池充電。同時無線檢測模塊把相關參數通過ZigBee無線傳輸到均衡管理控制器中，均衡管理控制器計算處理相關參數，再通過ZigBee無線網絡發出指令給電源模塊，電源模塊根據指令來選擇當前需要的充電控制策略。本系統通過ZigBee無線網絡實現不同充電策略的及時切換，對蓄電池充電過程實行閉環控制，有效防止了過充現象，延長了蓄電池的循環使用壽命。ZigBee網絡具有3種拓撲形式：星形拓撲、樹形拓撲、網絡拓撲。星形連接結構比較簡單，只能組建包含比較少的無線網絡。樹形結構和網絡拓撲結構可以構造更復雜的網絡結構，適合于設備分布范圍比較廣的應用。

2無線檢測模塊硬件設計

無線檢測模塊主要由采集電路和無線通信芯片CC2530兩部分組成。CC2530芯片連接有Uart接口、JTAG調試接口、32.768HZ實時時鐘電路和32MHZ系統時鐘電路。采集保護模塊能檢測蓄電池的即時電壓、電流、溫度。當檢測到蓄電池電壓達到設定值時，則繼電線路工作，使旁路開關K閉合，停止對該單體電池充電，有效地防止了蓄電池的過充。其中，在繼電器驅動電路中加入二極管用于繼電器斷電瞬間將繼電器線圈產生的較大的反向電動勢釋放，從而起到保護三極管的作用。如檢測到蓄電池的過壓、過流、溫度過高時，則報警電路工作，提醒運行維護人員查找故障原因。

3蓄電池均衡充電系統的軟件設計

3.1Z-Stack軟件架構

摘要：純電動汽車的充電時間相較于傳統的汽油車成為了限制其全面推廣的痛點。因此，針對純電動汽車充電站和充電方式的研究一直是行業內的研發熱點。純電動汽車的充電模式主要有整車充電模式（包括交流慢充和直流快充）、快速更換模式和無線充電模式。本文從專利申請的角度對上述各充電模式的關鍵技術進行了整理和分析。

關鍵詞：純電動汽車；電池；充電；慢充；快充；快速更換；無線

1概述

本文基于CNPAT數據庫對純電動汽車充電技術進行檢索，共得到相關專利申請3505件（截至撰稿日），其中，涉及交流慢充技術的專利申請為729件、直流快充技術為816件、快速更換技術225件、無線充電技術727件。在純電動汽車充電技術中的研發主流為直流快充技術，這也與用戶對縮短充電時間的需求相適應，此外，無線充電技術的占比也較可觀，雖然目前鮮有實際應用，但由于其充電形式的便利性使其成為了研發熱點，而快速更換技術雖然在純電動公交車領域已有較為成熟的應用，但其申請量相對較低，這也與其對整車和換電裝置研發難度較大以及投資較高的因素有關。

2交流慢充

交流慢充技術的主要申請人依次為豐田、比亞迪、寶馬、國家電網、現代、北汽新能源，其中，豐田、寶馬、現代的主要研發領域為整車，國家電網主要涉及充電樁，北汽新能源主要涉及整車和充電樁，比亞迪主要涉及整車和電池。

摘要：介紹了微機控制的大功率充電電源，它采用PC/104工控機作為核心，全橋變換器拓撲電路作為主電路，能夠對多種動力電源以多種充電方式進行充電。經大量的實際應用證明，設備性能穩定、工作可靠、抗干擾能力強，解決了動力電池充電技術的難題，有廣闊的應用前景。

關鍵詞：充電電源PC/104工控機全橋變換器動力電池

對電動汽車能源的動力電池及其充電技術的研究，往往需要針對不同種類的動力電池進行多種充電方式的充電試驗。這就要求研制的充電電源不僅能對不同種類的動力電池進行充電，而且要能夠進行多種充電方式的充電。而目前國內市場上銷售的充電電源，無論是常規充電電源還是智能化充電電源，都往往是針對某一類動力電池的，并且只能采用單一充電方式進行充電。因此為了進行動力電池充電技術的相關研究，往往需要購買多臺充電電源或自行研制相應的充電電源。前者需要大量的資金和寬闊的試驗場地，而后者需要較強的專業技術和較長的開發周期。本課題研制了微機控制的大功率充電電源。

圖1

該電源采用PC104工業計算機作為控制核心，選取全橋變換器拓撲電路作為主電路，通過控制主電路在不同時刻的輸出電流和輸出電壓，可以實現多種充電方式充電；通過預置不同的參數，可以對多種動力電池進行充電；通過結合液晶顯示屏和手控盒，可以方便地實現充電方式和充電參數的預置及各采樣數據(電池端電壓、充電電流、電池表面溫度等)的顯示。

1硬件設計

1蓄電池充電理論基礎

上世紀60年代中期，美國科學家馬斯對開口蓄電池的充電過程作了大量的試驗研究，并提出了以最低出氣率為前提的，蓄電池可接受的充電曲線，如圖1所示。實驗表明，如果充電電流按這條曲線變化，就可以大大縮短充電時間，并且對電池的容量和壽命也沒有影響。原則上把這條曲線稱為最佳充電曲線，從而奠定了快速充電方法的研究方向[1，2]。

由圖1可以看出：初始充電電流很大，但是衰減很快。主要原因是充電過程中產生了極化現象。在密封式蓄電池充電過程中，內部產生氧氣和氫氣，當氧氣不能被及時吸收時，便堆積在正極板（正極板產生氧氣），使電池內部壓力加大，電池溫度上升，同時縮小了正極板的面積，表現為內阻上升，出現所謂的極化現象。

蓄電池是可逆的。其放電及充電的化學反應式如下：

PbO2＋Pb＋2H2SO42→PbSO4＋2H2O（1）

很顯然，充電過程和放電過程互為逆反應。可逆過程就是熱力學的平衡過程，為保障電池能夠始終維持在平衡狀態之下充電，必須盡量使通過電池的電流小一些。理想條件是外加電壓等于電池本身的電動勢。但是，實踐表明，蓄電池充電時，外加電壓必須增大到一定數值才行,而這個數值又因為電極材料，溶液濃度等各種因素的差別而在不同程度上超過了蓄電池的平衡電動勢值。在化學反應中，這種電動勢超過熱力學平衡值的現象，就是極化現象。

摘要：如今電動汽車在市場上占比不斷提升，國家各項政策也使得電動汽車產業高速發展。電動汽車的續航能力問題也隨之出現。本文介紹了三種主要的無線充電技術，分析了國內外車企和制造商的無線充電技術發展現狀，概述了動態無線充電技術在電動車上的最新成果。最后分析了無線充電技術在電動汽車方面的未來發展趨勢。

1引言

2022年4月，國務院發布了《關于進一步釋放消費潛力促進消費持續恢復的意見》[1]。其中的大力發展綠色消費提到提倡綠色出行，推動公共服務汽車電動化，同時支持新能源汽車快速發展。而當今電動汽車給人們帶來的“路程困擾”是減緩其發展的一大因素。造成此問題的主要原因還是在于當前技術階段所能制造的電池的能量密度提升緩慢，從而使電動汽車可行駛路程不高，換電技術也因價格比較昂貴而得不到普及，給消費者帶來了很大的麻煩。在以現有科技無法對電池能量密度進行改進的情況下，想要解決“里程困擾”的最好方法還是進行間接充電模式，以此來達到解決電動汽車里程較短，而無線充電技術就是時代與科技高速發展下的選擇。對于汽車電池來說，充電方法一般可以劃分為直接接觸充電的形式和無線充電的形式[2]。無線充電或無線供電技術是一種以無線電波或者電磁場為載體在自由的空間中對動力電池進行充電的技術。相較于之前廣泛使用的直接接觸技術的充電，無線充電技術不僅僅可以減少甚至省去在電源電線等直接連接裝置的費用，也可以巧妙的避免使用過程中需反復拔插電線而出現的磨損或觸電的情況，將自由、便捷和安全等多個特性運用到電能傳輸之中。無線充電技術具備傳輸能量時的高適應性，高可靠性和高安全性等特點，并且不會被外在環境的變化所影響，能夠滿足如今城市高速發展當中人們對于汽車充電時的需求。

2無線充電技術的介紹

無線充電技術依照工作原理可以將其劃分為[3]：（1）利用電磁感應原理而制成的具備短距離大功率傳輸能力的感應式無線充電設備；（2）在非輻射交變磁場的耦合研究基礎之上而研發出的中距離無線充電技術；（3）將電能轉化為以頻率約為300MHZ到300GHZ之內的電磁波為載體，并以微波的形式發送給用電設備的接受天線，再經后期處理（微波整流）來達到遠距離無線充電的目的[4]。

2.1電磁感應式無線充電技術基本原理