双向充电桩的关键技术分析

国网合肥供电公司的研究人员崔保艳、许建中，在2015年第10期《电气技术》杂志上撰文指出，随着全球能源危机的不断扩大，各国都将低碳经济发展的目光投向了电动汽车产业。但是电动汽车产业的发展应该与充电设施的发展同步协调进行，因此对于充电桩的设计及其关键技术进行探讨、研究就有非常重要的现实意义。笔者基于实际参与的项目对双向充电桩实现电动汽车储能与配电网双向互动进行研究。

1 双向充电桩概述

目前，我国已经研究出或者已经实施建设的充电设施基本上分为两类，一是充电桩，二是充电站。这两种充电设施的服务目的有所不同，充电站用于电动汽车的快速充电，充电的时间相对比较短;而充电桩主要用于电动汽车的慢速充电，充电的时间相对较长。

这两种充电设施在充电效率、环境要求等方面各有优势，具体选择时应该根据实际情况来合理采用。通常充电桩占用的土地面积较小，且管理成本也比较低，一般在城市的停车场、住宅小区等车流量和车辆停放密度比较大的区域进行建设，以满足电动汽车的充电需求。同时，充电桩一般采用的是慢充模式，电流比较小，安全性能较高，在一定程度上能够延长电动汽车电池的寿命。

双向充电桩主要指在微网的控制下来实现车载电池系统与光伏电网之间双向通信的一种直流充电设施。

2 双向充电桩应用系统的相关技术指标分析

2.1 综合监控平台的技术指标

充电桩主要分散在停车场、小区等区域，地点相对分散，充电桩安装的数量相对较大，要求综合监控平台具备一定数据通信服务功能。同时为了方便、实时地显示充电状态，综合监控平台要有良好的人机界面，将充电桩各个状态的相关信息、计费管理系统输出的各个信息、用户自定义的相关充电参数等通过web方式以图、表等形式显示出来，方便用户的相关查询以及操作。为了保证系统信息、用户信息、交易信息等信息的安全，综合监控平台要有信息安全隔离的功能，保证系统的网络安全。

此外该平台其他的技术指标如下：具备高级应用策略的部署功能、系统的使用寿命要大于10年、系统的年可利用率不低于99.98%、主站各类设备的无故障运行时间(MTBF)要大于40000小时[1]。

2.2 双向充电桩的技术指标

双向充电桩固定在电动汽车外，与电网相连，为非车载的电动汽车动力电池提供直流充电服务。双向充电桩的设计是本项目的技术核心和关键。双向充电桩的设计额定充放电功率为12kW，电池端电压最大值为500V，在充电或者放电时电流最大值为25A，功率因数必须大于0.99。双向充电桩的充电对象为锂电子蓄电池。双向充电桩的输出电流为直流，输出电压满足充电对象的电池制式要求。其设计的充电方式分为手动和自动2种不同的方式，自动充电模式下系统必须接受电能质量控制系统的控制，手动充电模式下系统必须按照用户设定的充电参数进行。