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摘要：随着新能源汽车的大力发展，对于充电站的基础建设需求近年来逐步上升，社会群体关于充电电能质量、便捷性、安全性的要求日益增长。杂乱无章的充电需求对现有电网冲击较大，为了更好解决这种无序的充电需求，对充电站的发展及建设提出了更高的要求。由此有序充电和充电堆的结合体现了其优越的实用性，两者的完美结合才能更好的解决目前充电桩存在的潜在问题。本文主要阐述了有序充电和充电堆两者结合的优异性。
关键词：充电站;有序充电;充电堆
文章編号：1005-7277（2019）05-0098-03
Abstract：With the vigorous development of new energy vehicles， the demand for infrastructure construction of charging stations has gradually increased in recent years， and social groups are increasingly demanding for charging power quality， convenience and safety. The disordered charging demand has a great impact on the existing power grid. In order to better solve the disordered charging demand， higher requirements are put forward for the development and construction of charging stations. Therefore， the combination of orderly charging and charging pile reflects its superior practicability， and the perfect combination of the two can better solve the potential problems existing in the current charging pile. This paper mainly describes the combination of orderly charging and charging heap.
Key words：Charging stations; Orderly charging; Charging pile
引言
近几年充电站的大力普及，推动了电动汽车的急速发展，有效减少了国内石油的消耗量，大大提高了人民出行的便利性、经济性以及对环境的友好性。作为充电系统的重要部分，充电站的高效性、安全性、经济性、稳定性是其发展的标杆。为了适应杂乱无章的充电需求，解决高峰时段充电负荷对电网的冲击，且能够以更加优异的服务方式满足社会群体的愿景，本文从实际出发，在有序充电和充电堆的基础之上，将两者相结合并充分发挥各自的优异性，对其进行简单的探讨，意在为后续的充电站发展方向做出铺垫。
1 有序充电系统简介
电动汽车有序充电是指在满足电动汽车充电需求的前提下，运用实际有效的经济和技术措施引导、控制电动汽车进行充电，对电网负荷曲线进行削峰填谷，使负荷曲线峰谷差值降低，减少了电网侧充电装机容量建设，保证了电动汽车与电网的协调互动发展。有序充电的作用体现在以下两点：一、通过有序充电控制，可将电动汽车充电负荷合理地引导到非电网负荷高峰时段充电，这样不仅仅降低用户的充电成本，同时有效提高电网接入充电设施的能力，满足更多的电动汽车充电需求，保障电动汽车电能的有效供给。二、根据电网供电能力和安全要求，对用户充电行为及时间段进行合理高效的引导，这样的好处即可有效避免配变及线路过载等问题，保障电网安全运行。同时也避免了为满足电动汽车无序充电造成的电网巨大投资而造成的资源浪费。能源控制器、能源路由器、集中器、有序充电桩作为有序充电的左膀右臂，承担着不可或缺的作用。能源控制器作为有序充电的大脑，能源路由器作为其手臂，控制器负责处理各种前端信息，经过处理后下发给能源路由器进行操作，即可实现有序充电的控制。同时路由器也可接受上端发来的日充电负荷规划，根据当前台区信息形成当地有序充电策略，从而对其下属有序充电桩进行合理的调配。有序充电桩则作为整个系统的最末端，负责执行来自能源路由器的有序充电指令，从而实现对电动汽车的充电状态的开启或关闭，以及对充电功率的在线调配功能。
2 交直流充电堆的简介
2.1 充电堆的叙述
柔性充电堆始于2014年，充电堆技术旨在为提高充电效率，减少充电基础实施的投资，实现充电负荷的功率共享、按需分配的原则，可满足不同车型如私家车、公交车、物流车、环卫车、出租车等各行业的充电需求，同时还可满足未来电池技术的发展，电池充电速率的提升所带来的大功率、宽电压的充电需求。由此可以看出充电堆的巨大发展前景、经济和社会效益。充电堆区别于传统形式的充电站，充电堆将AC/DC或DC/DC模块进行集中式布置如预制舱，在充电枪与电动汽车连接时，读取当前车辆电池BMS信息，然后将信息回传到预制舱内的功率分配单元，通过自动功率分配器对现有充电负载进行自动分配AC/DC或DC/DC充电模块，由此可以实现对电动汽车的快速充电功能的实现。充电堆的实现大大提高了现在电动汽车的充电效率，减少了不必要的充电桩的建设，同时也减少了充电高峰负荷对电网的冲击性。充电堆是集动态功率分配、集中控制、柔性控制、充电策略管理、AC/DC或DC/DC、预制舱、综合布线为一体的高度集成化的系统，有利于提供充电设施建设速度及标准化建设，这就使得充电堆的推广应用有传统离散型充电站、城市（高速）快充站所不具备的优势之处。 2.2 充电堆的不足之处
充电堆的高度集成化，对于充电设施的建设提供了大大的便利性。但也有传统城市（高速）快充站共存的不足之处。即无序的充电负荷对电网运行产生很大的障碍。例如在电网用电高峰时段，大量的电动汽车集中充电，则对电网在高峰时段的的运行提出了更高的要求。但其实充电负荷按照负荷等级划分为三级负荷，并不足以使电网无条件高功率的满足高峰时段巨大的充电需求。这会造成电网峰谷电量差异日益扩大。充电负荷高峰与居民生活用电负荷高峰重合率高达85%。这也从侧面证明了重合时段对电网提出了更高的运行要求。而有序充电与充电堆两者相结合，相互利用各自的有点，摈弃不足之处，较好的解决了上文阐述的问题所在。
3 有序充电和充电堆结合的应用及优势
3.1 两者结合应用
现有居住小区内随着电动汽车数量的增长，居民需要单独申请充电桩开户申请，手续繁琐，且随着充电数的增多，充电需求也变得杂乱无章。有序充电和充电堆的结合则很好的解决了居住区内居民离散充电的需求。通过统计居住区内充电户数，合理集中安排充电区域，将有序充电和充电堆结合布置，利用有序充电的充电策略和充电堆建设的集成化及模块化，可以对充电负荷进行合理的分配，这样可大大降低用户的充电成本，同时因为有序充电的策略很好的避开的居住区内电网的用电高峰，保证了其他重要负荷的安全运行。这就是所谓的削峰填谷，减少了配网基础建设的投资，提升了电网负荷柔性，也大大推广了消耗清洁能源的优势，符合我国当前国情所需要的发展前景。
3.2 两者结合优势
通过运用技术手段将有序充电和充电堆相结合，综合利用两者并存的优势。有序充电的充电策略能很好的进行充电负荷的调配，削峰填谷，保证了电网的可靠性及经济性，减少了配网基础设施不必要的建设投资，而充电堆的推广则改变了传统城市（高速）快充站的弊端（负荷类型单一、无法自动分配充电功率、无法实现集中控制、V2G的功能实现），利用了自身建设的集成化、模块化、自动化等优点，提高了充电设施建设的效率，降低了充电设施建设的投资，这样有利于更加快速、全面的推广电动汽车及充电配套设施的发展速度，有益于减少传统能源的消耗，转而使用更加清洁的能源，降低了传统能源消耗对环境的影响。这属于环境、经济友好型发展趋势。
结束语
电动汽车的急速发展，对我国充电基础设施的建设提出了更高的要求，同时也对电动汽车的电池的技术更新与发展提出了更高的要求。只有两者的共同进步发展才能使得我国的交通消耗传统资源的模式转变成消耗清洁能源（电能、光能）的模式。因此有序充电和充电堆两者的完美结合就应运而生了。这也揭示了未来电动汽车充电设施的一个发展方向，也只有兩者的完美结合，才能更好的服务于庞大的充电群体，才能满足不同种类的充电需求。
参考文献
于浩明. 基于分时电价的电动汽车有序充电优化[D]. 2015.
高林. 城乡配电网变压器经济运行的研究[D]. 2014.
关键词：充电站;有序充电;充电堆
文章編号：1005-7277（2019）05-0098-03
Abstract：With the vigorous development of new energy vehicles， the demand for infrastructure construction of charging stations has gradually increased in recent years， and social groups are increasingly demanding for charging power quality， convenience and safety. The disordered charging demand has a great impact on the existing power grid. In order to better solve the disordered charging demand， higher requirements are put forward for the development and construction of charging stations. Therefore， the combination of orderly charging and charging pile reflects its superior practicability， and the perfect combination of the two can better solve the potential problems existing in the current charging pile. This paper mainly describes the combination of orderly charging and charging heap.
Key words：Charging stations; Orderly charging; Charging pile
引言
近几年充电站的大力普及，推动了电动汽车的急速发展，有效减少了国内石油的消耗量，大大提高了人民出行的便利性、经济性以及对环境的友好性。作为充电系统的重要部分，充电站的高效性、安全性、经济性、稳定性是其发展的标杆。为了适应杂乱无章的充电需求，解决高峰时段充电负荷对电网的冲击，且能够以更加优异的服务方式满足社会群体的愿景，本文从实际出发，在有序充电和充电堆的基础之上，将两者相结合并充分发挥各自的优异性，对其进行简单的探讨，意在为后续的充电站发展方向做出铺垫。
1 有序充电系统简介
电动汽车有序充电是指在满足电动汽车充电需求的前提下，运用实际有效的经济和技术措施引导、控制电动汽车进行充电，对电网负荷曲线进行削峰填谷，使负荷曲线峰谷差值降低，减少了电网侧充电装机容量建设，保证了电动汽车与电网的协调互动发展。有序充电的作用体现在以下两点：一、通过有序充电控制，可将电动汽车充电负荷合理地引导到非电网负荷高峰时段充电，这样不仅仅降低用户的充电成本，同时有效提高电网接入充电设施的能力，满足更多的电动汽车充电需求，保障电动汽车电能的有效供给。二、根据电网供电能力和安全要求，对用户充电行为及时间段进行合理高效的引导，这样的好处即可有效避免配变及线路过载等问题，保障电网安全运行。同时也避免了为满足电动汽车无序充电造成的电网巨大投资而造成的资源浪费。能源控制器、能源路由器、集中器、有序充电桩作为有序充电的左膀右臂，承担着不可或缺的作用。能源控制器作为有序充电的大脑，能源路由器作为其手臂，控制器负责处理各种前端信息，经过处理后下发给能源路由器进行操作，即可实现有序充电的控制。同时路由器也可接受上端发来的日充电负荷规划，根据当前台区信息形成当地有序充电策略，从而对其下属有序充电桩进行合理的调配。有序充电桩则作为整个系统的最末端，负责执行来自能源路由器的有序充电指令，从而实现对电动汽车的充电状态的开启或关闭，以及对充电功率的在线调配功能。
2 交直流充电堆的简介
2.1 充电堆的叙述
柔性充电堆始于2014年，充电堆技术旨在为提高充电效率，减少充电基础实施的投资，实现充电负荷的功率共享、按需分配的原则，可满足不同车型如私家车、公交车、物流车、环卫车、出租车等各行业的充电需求，同时还可满足未来电池技术的发展，电池充电速率的提升所带来的大功率、宽电压的充电需求。由此可以看出充电堆的巨大发展前景、经济和社会效益。充电堆区别于传统形式的充电站，充电堆将AC/DC或DC/DC模块进行集中式布置如预制舱，在充电枪与电动汽车连接时，读取当前车辆电池BMS信息，然后将信息回传到预制舱内的功率分配单元，通过自动功率分配器对现有充电负载进行自动分配AC/DC或DC/DC充电模块，由此可以实现对电动汽车的快速充电功能的实现。充电堆的实现大大提高了现在电动汽车的充电效率，减少了不必要的充电桩的建设，同时也减少了充电高峰负荷对电网的冲击性。充电堆是集动态功率分配、集中控制、柔性控制、充电策略管理、AC/DC或DC/DC、预制舱、综合布线为一体的高度集成化的系统，有利于提供充电设施建设速度及标准化建设，这就使得充电堆的推广应用有传统离散型充电站、城市（高速）快充站所不具备的优势之处。 2.2 充电堆的不足之处
充电堆的高度集成化，对于充电设施的建设提供了大大的便利性。但也有传统城市（高速）快充站共存的不足之处。即无序的充电负荷对电网运行产生很大的障碍。例如在电网用电高峰时段，大量的电动汽车集中充电，则对电网在高峰时段的的运行提出了更高的要求。但其实充电负荷按照负荷等级划分为三级负荷，并不足以使电网无条件高功率的满足高峰时段巨大的充电需求。这会造成电网峰谷电量差异日益扩大。充电负荷高峰与居民生活用电负荷高峰重合率高达85%。这也从侧面证明了重合时段对电网提出了更高的运行要求。而有序充电与充电堆两者相结合，相互利用各自的有点，摈弃不足之处，较好的解决了上文阐述的问题所在。
3 有序充电和充电堆结合的应用及优势
3.1 两者结合应用
现有居住小区内随着电动汽车数量的增长，居民需要单独申请充电桩开户申请，手续繁琐，且随着充电数的增多，充电需求也变得杂乱无章。有序充电和充电堆的结合则很好的解决了居住区内居民离散充电的需求。通过统计居住区内充电户数，合理集中安排充电区域，将有序充电和充电堆结合布置，利用有序充电的充电策略和充电堆建设的集成化及模块化，可以对充电负荷进行合理的分配，这样可大大降低用户的充电成本，同时因为有序充电的策略很好的避开的居住区内电网的用电高峰，保证了其他重要负荷的安全运行。这就是所谓的削峰填谷，减少了配网基础建设的投资，提升了电网负荷柔性，也大大推广了消耗清洁能源的优势，符合我国当前国情所需要的发展前景。
3.2 两者结合优势
通过运用技术手段将有序充电和充电堆相结合，综合利用两者并存的优势。有序充电的充电策略能很好的进行充电负荷的调配，削峰填谷，保证了电网的可靠性及经济性，减少了配网基础设施不必要的建设投资，而充电堆的推广则改变了传统城市（高速）快充站的弊端（负荷类型单一、无法自动分配充电功率、无法实现集中控制、V2G的功能实现），利用了自身建设的集成化、模块化、自动化等优点，提高了充电设施建设的效率，降低了充电设施建设的投资，这样有利于更加快速、全面的推广电动汽车及充电配套设施的发展速度，有益于减少传统能源的消耗，转而使用更加清洁的能源，降低了传统能源消耗对环境的影响。这属于环境、经济友好型发展趋势。
结束语
电动汽车的急速发展，对我国充电基础设施的建设提出了更高的要求，同时也对电动汽车的电池的技术更新与发展提出了更高的要求。只有两者的共同进步发展才能使得我国的交通消耗传统资源的模式转变成消耗清洁能源（电能、光能）的模式。因此有序充电和充电堆两者的完美结合就应运而生了。这也揭示了未来电动汽车充电设施的一个发展方向，也只有兩者的完美结合，才能更好的服务于庞大的充电群体，才能满足不同种类的充电需求。
参考文献
于浩明. 基于分时电价的电动汽车有序充电优化[D]. 2015.
高林. 城乡配电网变压器经济运行的研究[D]. 2014.