時間：2023-05-30 10:07:23
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇電動汽車，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
這是周五晚上10點，我結束一個活動正驅車從Palo Alto回舊金山。那不過是不到60公里的路程，如果順利，40分鐘之后我就能到家。
是的，我開的還是電動汽車Active E。在我為數不多用到它時，它都像溫順良駒一樣可以信賴。此刻它安靜、疾馳，有幾次我不知不覺超過了一百多邁，它也并沒有漂起來。但在我行駛完一半路程時，面前儀表盤上的數字跳動起來，提醒我只有25%的電了。
從Palo Alto開出時它并非滿格，但好歹有70%的電量。我理所當然覺得它能順利到家，因為它的制造商說在滿格情況下，它能開130公里到160公里。不過我覺得問題也不大，導航顯示我還有十幾分鐘就能到家，路邊的燈火也逐漸多了起來。
但接下來我犯了一個錯誤，在我略微為電池分神時，我的大腦沒有及時指揮我變道。等我回過神來已走上了一條岔路。導航里的女聲說的下一條道路我完全沒聽說過。
我忐忑不安，將車靠邊。導航顯示在目前這條路上，我非得大繞一圈才能回城。然后殘酷的事實出現了：汽車顯示電量只能再用12分鐘，而導航顯示我要27分鐘才能進入舊金山市區并行駛到最近的充電樁。
這下果然像是陷在了無盡冰冷的宇宙中，偶爾有汽車呼嘯著從我的車旁邊經過。我略微想象了一下在高速路上開到一半戛然而停被后面的車碰撞上的樣子；然后又想象了一下停在路邊等待拖車到來的情形。我也許應該隨身帶本《銀河系搭車指南》。
無論如何還是得先開著。我又一次沖上了路。我隔三差五瞄一眼電量，每次電量的減少都讓我膽寒心驚。
更要命的是這條路我完全不熟悉，那些迎面而來的路牌絲毫不能給我任何安慰。有幾次我赫然看到了San Jose的字樣，這是灣區最南的一個城市，可以說和舊金山的方向完全相反。如果我真的是在驚疑不定中開上了反路，Google導航又沒提示，那我這個夜晚決計難逃拋錨路邊的命運了。我憂心忡忡，只能暗暗禱祝：Google地圖導航，你這次可一定要靠譜，不能給我帶錯路啊！
接下來的時間無比漫長。在電池顯示只有5%時，我覺得我的心臟都停跳了一拍。我把車開上應急車道，但并不減慢速度。唯一的想法是，好歹離舊金山近一點，這樣等用盡最后一點電時，城里的救援也能快點到。
然后，一個轉彎，光明出現了。那真是大片的燈光，從一個個房子里透出來，燦爛無比。我滿心歡喜，因為這意味著可愛的舊金山城就在前面。但瞅了一眼電池后，我的心又一片冰涼—1%！
我一咬牙，接著往前開，在一段漫長飛馳后，我看到了舊金山的路牌，然后又是一段漫長的沒有應急車道的高架橋。我祈禱這1%的電支持得更久一些，并把雙閃打開，希望給后面的車一點提示。
等到開下這段高架橋，一個紅綠燈提示我已進入了城市。再看電池，本來顯示百分數的地方已經只剩下空白和下劃線。
但我的車還能開。這個發現讓我喜出望外。只是城市里的諸多的紅燈變成了我新的折磨。我想當時自己一定一派失魂落魄—我在一個單行道的中間就開始左轉，害的左道的司機猛踩剎車并大按喇叭；在我看到車庫時，我簡直是在馬路牙子上磕磕碰碰地彈進去的。
可以。目前來說很大一部分的電動汽車都是可以在家里進行充電的，在家充電也稱為慢充，一般使用220V電壓就可以直接充電，雖然充電的速度比較慢，但是對于電池系統的損傷比較小，適合過夜充電，不過在家給電動汽車進行充電的時候需要注意用電安全。
附：電動汽車在家充電注意事項：
1、禁用“飛線”充電：
尤其是一些住的樓層不是很高的車主，在給汽車充電的時候就使用“飛線”的方法，“飛線”就是從插線板將插座延長到車身附近，將充電器插到插線板進行充電，這種充電方式是非常危險的，因為電線比較長，產生的電阻比較大，容易出現發熱現象，極易導致火災、觸電等事故的發生。
2、充電時嚴禁打開前機艙蓋：
在家給電動汽車充電的時候比較慢，很多的車主就會趁這段時間打開機艙蓋，對機艙內的塵土進行清理，這是非常危險的，在機艙里的一般都是高壓電，雖然有漏電保護，但是萬一出現問題的話，后果也是不堪設想的，所以在給汽車充電的時候需要注意，保護好自己和他人的安全。
（來源：文章屋網 ）
關鍵詞：電動汽車 組成結構 維護 檢修
【分類號】TD422.2
目前，隨著國民經濟的持續發展，汽車產業在經濟發展中發揮著重大帶動作用，但同時也給能源與環境造成了巨大的壓力，不僅影響了中國的能源安全和能源戰略，還在某種程度上制約了國民經濟的可持續發展。但是，由于電動汽車資源消耗低、環境污染少，各國紛紛投入巨資發展電動汽車，我國也非常重視電動汽車產業的技術發展。隨著電動汽車技術的日趨成熟，其逐漸進入“尋常百姓家”。本文對電動汽車的組成結構進行了簡單介紹，并對其維護及檢修談一些看法。
一、電動汽車的概述及其組成結構
1、電動汽車概述
電動汽車是指以車載電源為動力，用電機驅動車輪行駛，符合道路交通、安全法規各項要求的車輛。這里指的是純電池驅動車，而更廣義的燃料電池和插電式混合動力車均不算在內。
電動汽車的優點是：它本身不排放污染大氣的有害氣體，即使按所耗電量換算為發電廠的排放，除硫和微粒外，其它污染物也顯著減少，由于電廠大多建于遠離人口密集的城市，對人類傷害較少，而且電廠是固定不動的，集中的排放，清除各種有害排放物較容易，也已有了相關技術。有關研究表明，同樣的原油經過粗煉，送至電廠發電，經充入電池，再由電池驅動汽車，其能量利用效率比經過精煉變為汽油，再經汽油機驅動汽車高，因此有利于節約能源和減少二氧化碳的排量，正是這些優點，使電動汽車的研究和應用成為汽車工業的一個“熱點”。
2、電動汽車的組成結構
電動汽車的組成包括：電力驅動及控制系統、驅動力傳動等機械系統、完成既定任務的工作裝置等。電力驅動及控制系統是電動汽車的核心，也是區別于內燃機汽車的最大不同點。電力驅動及控制系統由驅動電動機、電源和電動機的調速控制裝置等組成。電動汽車的其他裝置基本與內燃機汽車相同。
（1）電源（電池）。電源為電動汽車的驅動電動機提供電能，電動機將電源的電能轉化為機械能，通過傳動裝置或直接驅動車輪和工作裝置。目前，電動汽車上應用最廣泛的電源是鉛酸蓄電池，但隨著電動汽車技術的發展，鉛酸蓄電池由于比能量較低，充電速度較慢，壽命較短，逐漸被其他蓄電池所取代。正在發展的電源主要有鈉硫電池、鎳鎘電池、鋰電池、燃料電池、飛輪電池等，這些新型電源的應用，為電動汽車的發展開辟了廣闊的前景。
（2）驅動電動機。驅動電動機的作用是將電源的電能轉化為機械能，通過傳動裝置或直接驅動車輪和工作裝置。目前電動汽車上廣泛采用直流串激電動機，這種電機具有"軟"的機械特性，與汽車的行駛特性非常相符。但直流電動機由于存在換向火花，比功率較小、效率較低，維護保養工作量大，隨著電機技術和電機控制技術的發展，勢必逐漸被直流無刷電動機（BCDM）、開關磁阻電動機（SRM）和交流異步電動機所取代。
（3）控制器。控制器是電動車的大腦，用最簡單的話說，控制器就是將電池能量與驅動車輪的電機聯系起來的橋梁。最新的電動車采用高效、高功率的交流發電機，控制器則負責將電池中的直流電轉化為交流電。
二、電動汽車的維護及檢修要點
電力驅動及控制系統是電動汽車的核心，國家近些年也有針對性的加大該系統的研究開發投資。但任何技術均需要通過實際使用來檢驗，因此我們在現有技術水平的前提下，如何更好地使用電動汽車，延長其使用壽命，就需要駕駛員具有一定的維護與檢修知識。
1、正確掌握充電時間
提出新車后必須及時補充電能，保持電池在充滿狀態。在使用過程中，要根據實際情況準確把握充電時間，參考平時使用頻率及行駛里程，自我把握充電時間。正常行駛時，如果電量表指示紅燈和黃燈亮了，就應該去充電；如果只剩下紅燈亮，應停止運行，盡快充電，過度放電會縮短電瓶壽命。充電時間不宜過長，否則會形成過度充電，使車輛電瓶發熱。過度充電、過度放電和充電不足都會縮短電瓶使用壽命。在充電過程中，電瓶溫度超過65℃，應停止充電。
2、保護好充電器
電動汽車使用說明書上都有關于保護充電器的說明。很多用戶沒有認真閱讀說明書的習慣，往往出了問題才想起找說明書看。另外，需要注意的就是充電時要保持充電器的通風，否則既影響充電器的壽命，還可能發生熱漂移影響充電，對電池形成損傷。
3、定期深放電
電池定期進行一次深放電也有利于“活化”電池，此舉可以略微提升電池的容量。電池經過第一次欠壓保護之后，經過一段時間后電壓還會上升，又恢復到非欠壓狀態，這時候如果再使用電池，對電池的傷害很大。在完成完全放電之后，對電池進行完全充電，會感覺電池容量有所提升。
4、保持電能充足
電動汽車在日常使用中，要保持電池的足電狀態，控制好車速，最佳行駛里程為最長行駛里程的1/3～2/3。如果每天行駛10公里～20公里左右的，最好每兩天補充電能一次；如日行駛大于50公里的，應該當天就進行補充電能，使電池長期處于“吃飽狀態”。用完了閑置幾天再充電，極易出現硫化，電池容量下降。
5、、避免充電時插頭發熱
電源插頭或充電器輸出插頭松動、接觸面氧化等現象都會導致插頭發熱，發熱時間過長會使插頭短路或接觸不良，損害充電器和電瓶，帶來不必要的損失。當發現上述情況時，應及時清除氧化物或更換接插件。
6、嚴禁存放時虧電
車輛蓄電池在存放時嚴禁處于虧電狀態。虧電狀態是指電池使用后沒有及時充電，在虧電狀態下存放電池，很容易出現硫酸鹽化，硫酸鉛結晶物附著在極板上，會堵塞電離子通道，造成充電不足，電池容量下降。電動汽車的電池需充足電后儲存，并每月補充電一次，保持電池健康狀態，避免長期虧電導致電池極板硫酸鹽化虧電狀態，車輛閑置時間越長，電池損壞越重。
7、避免大電流放電
電動汽車在起步時，要均勻加速，盡量避免猛踩油門，形成瞬間大電流放電。大電流放電容易導致產生硫酸鉛結晶，進而損害電池極板的物理性能。蓄電池不能放置在密封的容器內，不要接近明火，不要將蓄電池拋入火中或浸沒在水中，嚴禁在陽光下直接暴曬。停車時一定要關閉車內所有電源。
8、重點部件的日常維護及檢修
（1）電池。由于傳統汽車發動機經過了近百年的不斷的改進，其可靠性及耐久性都達到了非常高的水平。而電動汽車的電池卻并沒有通過這么大模、長時間以及各種工況環境的檢驗。尤其在電池所面臨的質量問題中，質量一致性問題又是其中關鍵所在。以鋰電池為例，鋰電池的過充電和過放電都是不容易控制的。對于單片鋰電池來講，過充和過放這兩個問題都容易控制，但電動汽車所使用的鋰電池是由若干個小鋰電池串并聯在一起的，只要這些小鋰電池的一致性不好，就很容易造成有的過充、有的充不足的現象，最終影響整個電池的使用壽命和成本。目前，所有電動汽車用電池都存在著壽命不夠長的問題。因此，應注意電動汽車電池日常維護及基本檢修：①經常用抹布蘸開水把電瓶外部擦洗一遍，將面板、柱頭上擦拭干凈。有助于提高電瓶的使用壽命。②日常行車時應經常檢查蓄電池蓋上的小孔是否暢通。③定期的檢查蓄電池電纜的連接問題，查看電纜有沒有松動的情況。④定期檢查蓄電池內部電解液高度，如發現電解液過低，應添加蒸餾水或專用鉛酸電池補充液。切忌用飲用純凈水代替。⑤蓄電池長時間不使用，會慢慢自行放電，直至報廢。因此汽車在長時間不使用的情況下，每隔一個月要對蓄電池進行一次充電維護。⑥對蓄電池充電時，要把汽車放置在通風較好的位置，打開蓄電池蓋（充電時務必關斷汽車電源）。⑦電動車在短距離使用后應及時將蓄電池充滿電，讓蓄電池始終保持飽和狀態，可保持蓄電池的使用壽命。
（2）控制器：①控制器的檢查應在斷電的情況下進行，至少3個月一次。②控制器的各項功能出廠時已經調好，檢查時不應拆開和調整。③接觸器接線不得調整；斷開電鎖后，控制器功率單元內的濾波電容器要保持幾分鐘的放電時間。④經常清潔控制器外表的灰塵和雜物，切記用水沖洗電容器件，可以用刷子或高壓氣體去塵。
三、結束語
總之，由于具有節能和環保的優點，電動汽車很符合我國目前秉持的可持續發展觀和建設資源集約型、環境友好型社會的理念，目前我國政府加大了投入力度、電動汽車技術日趨成熟。但電動汽車目前還處于初級應用階段，相關的維護方法以及檢修技術均還有待發展提高。
【關鍵詞】節能；環保
1.引言
隨著經濟的發展，汽車的數量不斷增加，環境污染問題日趨嚴重。因此研究節約能源，降低排放，保護環境的汽車，以綠色環保汽車代替燃油汽車是社會可持續發展戰略的需要，成為世界各國共同關注的問題。電動氣車是一種節約燃油資源、減少污染甚至零排放的理想綠色汽車，是未來汽車的發展方向。發展最早的是純電動汽車，但其充電設施不完善，行駛里程受到限制，也存在廢舊電池難以回收再利用和二次污染的問題，在此背景下，混合能源電動汽車應運而生。
2.混合能源電動汽車理念
混合能源電動汽車具有節能減排、保護環境、行駛里程不受限制和不改變基本的基礎設施等優點，最主要的是目前技術已經基本成熟，被認為是當前電動汽車中最具有產業化和市場化前景的車型之一。其結構圖如圖1所示。
3.能源介紹
3.1 燃料電池+超級電容
燃料電池是能夠持續的通過發生在陰極和陽極的氧化還原反應將化學能轉化為電能的一種能量轉換裝置。只要連續不斷地向燃料電池內輸入氧化劑和燃料，就能不斷提供電能，這是它與常規電池的區別。其優點有以下幾方面：
（1）工作時間長：燃料電池具有連續工作時間長和能量轉換效率高兩種優勢。
（2）高效：它不通過熱機過程，不受卡諾循環的限制，其能量轉化效率在40-60%；如果實現熱電聯供，燃料的總利用率可高達80%以上。
（3）環境友好：以純氫為燃料時，燃料電池的化學反應物僅為水，二氧化碳的排放量大量減少，這對緩解溫室效應起到重要作用。
（4）安靜：燃料電池工作部件很少，工作時噪音低。
（5）可靠性高：燃料電池經歷了堿性、磷酸、熔融碳酸鹽和固體氧化物等幾種類型的發展階段，其運行非常可靠，可以作為不間斷電源和各種應急電源使用。
燃料電池啟動時的反應速度不及內燃機引擎，若提高反應速度則必須保證它的穩定性。它還具有相對較軟的輸出特性，會導致效率下降，為解決此問題，需由燃料電池和有較硬輸出特性的DC/DC變換器組成一個整體，負責對整車供電。
為了解決電動汽車續駛里程與加速爬坡性能之間的矛盾，可以采用由主能源--燃料電池提高最佳的續駛里程，而由輔助能源--超級電容在加速和爬坡時提供短時的輔助動力。輔助能源系統的能量可以直接取自主能源，也可以在電動汽車剎車或下坡時回收可再生的動能。超級電容具有負載均衡作用，燃料電池的放電電流減少使電池的可利用能量、使用壽命得到顯著提高。
3.2 太陽能電池+蓄電池
太陽能是一種可再生的綠色能源。太陽能電池是符合可持續發展的一種節能環保電池。在車體上安裝太陽能電池，主要目標是質量小，安全，受到空氣阻力最小和太陽能吸收能量最大化。目前得到廣泛應用的是晶硅電池和薄膜電池，其轉換效率和成本潛力如表1所示[1]。
考慮到天氣變化和特殊情況的發生，蓄電池通常作為輔助能源和太陽能電池一起使用。太陽照射太陽能電池時，光能轉換成電能驅動車輛行駛。剩余電量由蓄電池儲存，以便太陽電池電量不足時由蓄電池驅動車輛行駛。當車輛制動時還可由蓄電池回收制動能量。
3.3 混合能源驅動模式
系統根據道路和天氣情況選擇車輛的驅動模式：當控制系統檢測到蓄電池的SOC值較低時，進入燃料電池作為主能源的工作模式；在城市道路低速行駛和蓄電池電量充足時，進入太陽能驅動模式；在電動汽車爬坡或加速時，及時利用其驅動系統，提供必要的輔助動力，進入混合驅動模式；當車輛制動時，驅動電動機給蓄電池充電，進入再生制動能量回收模式；當車輛靜止時，進入蓄電池充電模式。
4.混合能源電動汽車的關鍵技術
混合能源電動汽車是幾種電池的結合，由于混合能源電動汽車自身的特殊性，使得對汽車儲能裝置、電動變換裝置、控制系統裝置要求較高，不僅需要有較高的穩定性，而且要求經濟高效。混合動力汽車需要解決的幾個核心問題是：雙向DC/DC變換器技術、電機驅動技術及能量管理技術等。
4.1 雙向DC/DC（直流/直流）變換器技術
DC/DC變換是將固定的直流電壓變換成可變的直流電壓，也稱為直流斬波。DC/DC變換器內部一般具有PWM（脈寬調制）模塊，E/A（差錯放大器）模塊，比較器模塊等幾大功能模塊。目前，大多數DC/DC變換器只能實現能量單向流動。然而，對于蓄電池和超容量電容器這種要求能量雙向流動的器件，單向DC/DC變換器有很大的局限性，這就需要雙向DC/DC變換器。
雙向DC/DC變換器使整體電路簡單化，非常方便的實現了能量的雙向傳輸，與兩個單向DC/DC變換器反向并聯相比，有效率高、體積小、成本低的優點。
4.2 電機驅動技術
電機驅動技術包括電動機技術、控制器和功率電子器件。電動機和控制器是提高混合能源電動汽車的行駛里程、驅動性能和可靠性的保證。電動機要具有很寬的調速范圍，在恒功率區低轉矩時有很快的速度，以滿足在平坦路面能高速行駛，在恒轉矩區低速運行時有大轉矩，以滿足起動和爬坡要求。在混合能源電動汽車中，電動機的選型原則一般有以下幾點[2]：
（1）高性能、低自重、小尺寸；
（2）在較寬的轉速范圍內有較高的效率；
（3）電磁輻射盡量小；
（4）成本低。
目前，在混合能源電動汽車上采用的驅動電機主要有直流電機、永磁同步電機、開關磁阻電機和交流異步電機等。這些電機的主要優缺點可如表2所示[3]。
4.3 能量管理技術
混合能源電動汽車的能量管理包括兩個方面：整車的能量管理和蓄電池的能量管理。整車的能量管理中，混合能源電動汽車需具備能量管理系統，在車輛行駛過程中，系統能隨時隨地對車輛的能耗進行計算，并通過剩余能量將計算數據顯示出來，使駕駛人員清楚車輛的行駛里程，以便對如何行使做出正確的決定。對于電池的能量管理一般包括以下幾個方面：
（1）準確計算電池組SOC，SOC對整車的控制策略起到至關重要的作用；
（2）對電池單體/模塊的電壓和溫度的監控；
（3）能對電池組進行熱管理，包括需要時對電池組進行冷卻或加熱。
5.結語
眾所周知，我國的石油資源極度匱乏，人均占有量僅是世界的1/10，在此背景下，我們必須節約能源，減緩汽車消耗資源的速率。混合能源電動汽車是適應時代變化的產物，這是其一。其二，汽車業是我們國家經濟發展的一個重要的支柱。其三，快速發展的汽車業給環境保護帶來很大的壓力，不僅是廢氣的排放，其產生噪聲都會對環境造成污染，發展混合能源電動汽車，可以減輕環境污染，為我們提供一個更好的生存環境做出貢獻。
參考文獻
[1]凌凱.太陽能在汽車上的應用初探[J].節能減排及新能源汽車技術論壇，2010，9，29.
[2]劉偉，程廣偉，鄧楚南.電動汽車驅動電機淺析[J].電機技術，2006，3，25.
[3]竇汝振，李磊，宋建鋒.電動汽車用驅動電機系統的現狀及發展趨勢[J].變頻器世界，2007（2）：73-83.
[4]趙云峰，萬杰，朱自萍等.太陽能電池在汽車上的應用分析[J].農業裝備與車輛工程，2011，4.
[5]郭熠.電動汽車雙向DC/DC變換器的研究[D].天津：天津大學，2004.
[6]陳清泉.可持續道路交通的挑戰：電動汽車、混合動力汽車和燃料電池汽車的技術路線和產業化路線[D].香港：香港大學，2008.
[7]石慶升，張承慧，崔納新.新型雙能源純電動汽車能量管理問題的優化控制[N].濟南：電工技術學報，2008，23（8）.
作者簡介：
去年，中國市場上的汽車銷量已占到全球銷量的一半。中國汽車工業協會公布，去年共銷售新能源汽車12791輛，其中純電動汽車11375輛。相比龐大的汽車銷量，有點微不足道。
但是，大城市的霧霾污染或許給低迷的電動汽車市場帶來了機會。因為PM2.5是形成霾的主要污染物，而機動車尾氣是PM2.5的主要排放源。據中國科學院“大氣灰霾追因與控制”專項研究組的監測結果，今年1月份京津冀共發生5次強霾污染過程中，北京地區機動車排放是PM2.5最大來源，約占25%。
由于能源、環境、氣候變化等全球性問題的出現，電動汽車作為一種解決方案成為全球汽車工業發展的方向。
來自麥肯錫的分析數據顯示，新能源汽車技術可以顯著減少碳排放。而電動汽車除了低碳環保之外，還表現出擺脫能源依賴以及在電網負荷低谷時段進行常規充電的優勢。同時，有研究表明，同樣的原油經過粗煉發電充入電池驅動汽車要比直接精煉成汽油驅動汽車效率更高。此外，電能的來源也比較廣泛，新興的潔凈發電模式如光伏、風能、核能以及潮汐等都能夠被直接應用，而且采用潔凈能源，對環境的污染也將降到最低。
陷入困境
最近10年，中國汽車制造商已經了40款電動汽車，并宣布將有31款插電式混合動力電動汽車于2015年上市。比亞迪、福田和上汽集團等國內汽車廠商早就推出了混合動力或插電式電動車。美國與日本的汽車廠商通用、本田、日產、豐田等，都是較早進入中國電動汽車市場的公司。
去年，國務院的發展規劃提出，爭取到2015年，純電動汽車和插電式混合動力汽車累計產銷量達到50萬輛，到2020年超過500萬輛。這是宏大的規劃。
然而，美國市場研究機構派克研究（Pike Research）公司報告顯示，到2015年，中國電動汽車年銷量預計僅有45000臺；而到2017年，預期銷量也僅有15.2萬臺，還不到輕型車市場的1%。
中國還沒有形成西方那樣注重環保的文化激勵措施，國內汽車買家一般不會關心汽車的排放，而八成以上的消費者都是第一次買車。
清潔能源汽車這一新穎的環保概念并不能吸引中國消費者，因此像豐田普銳斯和比亞迪E6這樣的品牌也就失去了對中國客戶的吸引力。咨詢公司IHS上海辦事處高級分析師周泉認為：“電動汽車在一二線城市不會有太好的前景。”因為在這些汽車保有量很高的大城市，有車族的消費文化已經形成。
對于中國那些傾向于購買環保型汽車的消費者來說，價格和生活方式的改變也是影響購買的因素。比亞迪FD3M電動汽車的零售價為16.98萬元，而普通的桑塔納轎車售價在10萬元-15萬元之間。與之相比，享受綠色生活似乎要付出更大的成本。桑塔納汽車每年的燃油成本約為1萬元，而全混合動力汽車能最多節省50%的燃油費，綜合比較后，還是標準的汽油型汽車省錢。
其他問題也在考驗著電動汽車的車主。如汽車型號和電池型號的不同導致行駛里程出現巨大的落差；受交通和地形等因素影響，實際行駛里程通常要小于標稱行駛里程；而受限于充電站數量，電動汽車駕駛員只能在充電站的半徑范圍內駕駛。
“中國的電動汽車制造商還沒有研發出先進的技術來吸引消費者，而政府設定的目標也不大可能達成。”派克研究公司分析師加特納（John Gartner）說道。
一位業內人士把電動汽車和混合動力汽車所遭遇的困境歸結為三個相關因素：政策和基礎設施、消費者和汽車制造商，
核心技術
電動汽車在目前市場上的尷尬局面是顯而易見的。國家863“節能與新能源汽車”重大項目監理咨詢專家組組長王秉剛認為：“要充分了解新能源汽車渡過艱難的導入期，仍然需要一段時間。”
電動汽車推廣的最主要難題之一是基礎設施建設，沒有充足的充電設施，消費者不會購買電動汽車。截至去年底，北京電力公司已建設充電樁1080個，主要供公交車和環衛車充電使用，覆蓋面遠遠不足。國務院發展規劃要求到2015年左右，在20個以上示范城市和周邊區域建成由40萬個充電樁、2000個充換電站構成的網絡化供電體系。
王秉剛指出，動力電池是電動汽車的核心，希望組建“下一代動力電池國家研究體系”，培植有競爭力的電池產業集群。
國內汽車制造商也聞風而動。近期，比亞迪董事長兼總裁王傳福曾公開表示，今明兩年將是新能源汽車發展的“拐點”，希望在新能源汽車領域有所突破。據悉，比亞迪在新能源領域形成的產業包括光伏、電池、LED、儲能電站和電動車等，已制定了未來10到20年電動汽車的發展規劃。
但是，電動汽車的技術尚不成熟。現階段，中國在電動汽車高端技術方面總體上還不具備競爭優勢，電池、電機、電控等關鍵零部件技術基礎仍顯薄弱。
直接購買國外的電動車企業是一個辦法。去年7月停產的美國菲斯科是為數不多的豪華電動車制造商，該公司僅有的卡瑪插電式混合動力豪華跑車銷量不振，目前正在從中國和歐洲尋找買家，先后傳出與中國的萬向集團和經銷商廣匯集團以及東風汽車洽談購買的消息。
替代燃料
在替代性燃料中，甲醇汽油是不錯的選項。中國國家工信部去年3月28日《2012年工業節能與綜合利用工作要點》稱，將組織開展甲醇汽車試點，指導和推進山西、上海、陜西編制試點實施方案。
甲醇汽油由甲醇與汽油以及添加劑混合而成，作為車用燃料汽油替代品，具有價格低廉、排放清潔的優點，并且可以降低石油在能源結構中所占比例。根據甲醇在成品油中所占比例，甲醇汽油可被標號為M15（甲醇占15%）、M30、M85、M100等。甲醇汽油研發試點在國內外已經有一些案例，中國自上世紀80年代以來，對于甲醇汽油的研究也有了30年左右的經驗。山西、陜西、浙江等省份在一些地區嘗試推廣了M15甲醇汽油，M85以上的高比例甲醇汽油在還沒有大面積推廣試用的經驗。工信部出臺的工作要點中將進行試點的就是適用M85、M100的高比例甲醇汽車。
相對于電動車，甲醇汽車對汽車動力系統的改造比較小，因此在特定階段中，甲醇汽車具有一定的規模商用潛力，并帶來高比例甲醇汽油市場的發展機會。
然而，高比例甲醇汽油和甲醇汽車的發展，面臨著眾多的不確定因素。“從長期發展機會來看，首先就是甲醇汽油的燃燒性能及安全性。”清科研究中心分析師肖珺表示，“對于甲醇汽油廠商而言，渠道建設與突破是值得重點關注的課題。”
前景看好
de的數據顯示，從去年到今年3月，全球消費者對替代性燃料和高燃油效率車型的總體購買興趣提高了54%。
自2008年以來，美國、日本、歐盟相繼實施新的電動汽車發展戰略，加大了研發投入與政策扶持力度。日本以產業競爭力為第一目標，電動汽車的研發和產業化均走在世界前列；美國以能源安全為首要任務，強調插電式電動汽車發展；歐盟以 CO2 排放法規為主驅動力，重視發展純電驅動汽車，僅德國國家電動汽車平臺計劃就投入近50億歐元（約合400億人民幣）。
與電動汽車相關的基礎設施充電系統產品行業也迎來快速建設和發展機遇。目前，電動汽車充電設施市場競爭正日趨加劇，通用電氣、西門子、ABB、耐德、博世等跨國公司已紛紛加大開發電動汽車充電設施產品。據預測，到2015年，全球電動汽車的充電點將達約470萬個，全球電動汽車充電設施的年銷售額將達180億美元。
關鍵詞： 電動汽車；驅動系統；優缺點
中圖分類號：TM352 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）16-0045-03
0 引言
電動汽車的驅動系統是電動汽車的核心，驅動系統性能的好壞決定了電動汽車性能的好壞。作為電動汽車的驅動系統必須滿足汽車的頻繁停、啟動，速度響應快。電動汽車的驅動系統應可以在恒轉矩區和恒功率區運轉，應啟動轉矩大，調速范圍寬，以滿足電機良好的啟動性能和加速性能。轉矩轉速能平滑調節，滿足汽車爬坡，在惡劣復雜環境下等全工況下的正常運行。應具有效率高，損耗少，動態制動強和能量回饋功能，以滿足在車載總能量不變的情況下最大限度地增加續航里程[1]。應滿足較高的瞬時功率、功率密度和轉矩密度，以提高車速，增大過載能力。應滿足成本低，體積小，質量輕，可靠性高的要求。目前常用的幾種電動汽車驅動系統有直流電動機、交流感應電動機、永磁電動機和開關磁阻電動機等各有其優缺點。
1 直流電機
直流電機結構是定子上裝有主磁極，轉子上裝帶有線圈、電刷和換向器的電機。直流電機的工作原理是，電樞元件旋轉“切割”主極磁場，產生的交流電動勢經換向片和電刷機械換向變成直流電動勢。不計磁飽和時，勵磁繞組和電樞繞組之間沒有耦合，轉速可分別從磁場和電樞來控制，直流電動機電磁轉矩控制簡單，方便，動態響應較快。調速范圍寬廣，轉速調節平滑，具有交流電機不可比擬的電磁轉矩特性，這些是直流電機的突出優點。非常適合電動汽車對驅動系統要求的調速范圍廣，動態響應快的特點。另外直流電機有良好的啟動性能，通過電樞回路接入變阻器和降壓啟動基本能達到啟動電流小，啟動過程平滑等優點，直到20世紀80年代中期，直流電機仍是國內外電動汽車用電機的主要研發對象[2]。
但是直流電機體積和重量大，價格是交流電機的2-3倍。在換向時易產生火花，引起電磁干擾，使之無法適用高速，大容量場合。換向器和電刷需經常換，維護復雜，壽命短，可靠性低。不適宜在多塵、潮濕、易燃的環境下運行且供電電壓也受限制[3]。
早期的電動汽車驅動系統幾乎都采用直流電機，最早用機械開關通過調節串聯電池的個數來改變電機電樞電壓，后來通過直流斬波來調節電機電樞電壓，但效率都很低，可靠性也較差。隨著交流電機直接轉矩控制和矢量轉矩控制的發展，直流電機有逐漸被取代淘汰的趨勢。
2 感應交流電機
感應交流電機的定子由定子鐵心、定子繞組和機座組成。轉子有轉子鐵心、轉子繞組和轉軸組成，無換向器。運行原理基于交流旋轉磁場理論，即：三相對稱定子繞組饋入三相對稱交流電流可建立圓形旋轉磁場，在轉子內感應電流以實現機電能量轉換。
按轉子繞組來分可分為籠型感應電機和繞線型感應電機。在電動汽車的驅動系統中多用這種籠型感應電機，籠型感應電機的轉子的繞組是籠型，定子繞組是一個對稱的三相繞組，定子和轉子之間沒有相互接觸的部件，這種電機的優點是結構簡單，體積小，運行可靠，制造方便，易維護，價格低，轉矩脈動小，噪聲小，轉速極限高，轉速可達12000-15000r/min。轉速范圍寬，技術成熟，是一種經濟耐用的電機。能在四象限運行，能再生制動。易向高壓、高速、大容量方向發展。是現在電動車驅動系統中主流使用的驅動系統。
缺點是在動態過程中，感應交流電機電磁轉矩的準確、有效控制是一個難題。交流電機的轉速受電源頻率的制約。因此，交流電機的調速比較困難。傳統的脈沖寬度調節和變頻變壓調速系統已不能滿足電動汽車的驅動系統，近來發展起來的矢量控制和直接轉矩控制使感應電機有了更寬的調速范圍，有既能運行在基速以下的恒轉矩區，也能運行在基速以上的恒功率區的機械特性。但交流調速技術存在系統復雜、價格昂貴、性能指標有待進一步提高的問題。感應電機的調速系統略低于直流電機的調速系統，另外感應電機的功率因數恒為滯后，功率因數低，普通交流電機空載時功率因數為0.2～0.4，滿載時為0.86～0.89，小負荷范圍內效率較低，轉速下降時勵磁電流增加，效率下降，轉速越低，負載越小，效率越低。低速下無法長期運行，否則將導致感應交流電機溫升過高，驅動電路復雜，若IGBT由于強干擾出現導通錯誤，有可能導致IGBT短路燒毀。另外感應交流電機起動電流大，不適用于重載起動、頻繁起動、頻繁正反轉等場合。這些特點對于電動汽車來說是不利因素。其功率密度和效率密度也低于永磁電機。感應交流電機作為電動汽車的驅動系統逐漸失去其強勢。
3 永磁電機
永磁電機是用永磁體取代電流勵磁以產生氣隙磁場的電機，可以減少電源的耗電量，對于整機設備來說有很大的經濟價值。永磁電動機具有高的功率/質量比，比其他類型的電動機有更高的效率，更大的輸出轉矩[4]。電動汽車用永磁電機主要是永磁無刷電機，永磁無刷電機包括永磁直流無刷電機和永磁同步電機。
3.1 永磁直流無刷電機 永磁直流無刷電機亦稱矩形波永磁無刷電動機，永磁體所產生的氣隙磁場為矩形波。理想的矩形波磁場會產生恒定的電磁轉矩。永磁無刷直流電機其工作原理是通過位置傳感器檢測到轉子位置，然后通過開關控制線路控制定子繞組的通斷電，實現電子換相。無機械磨擦，運行可靠，結構簡單，不但具有原直流電機的優點同時還具有調速精度高，體積小效率高，高啟動轉矩等優點，特別適合于獨立電機驅動尤其是輪邊驅動的電動汽車[5]。缺點是由于換相電流很難達到理想狀態，因此存在轉矩脈動、振動噪聲等問題，另外恒功率弱磁控制一直是其應用難點，高速受到限制。
3.2 永磁同步電機 永磁同步電機亦稱正弦波永磁無刷電動機 ，嵌入式的永磁體的安裝方式使電機更牢靠，轉子在高速時永磁體不至于被甩出，為電機的高速運轉提供了條件。永磁同步電機產生的是理想的恒轉矩。基速下常用電流控制策略，單位電流最大轉矩控制實現了電動汽車需要的低速下的最大轉矩，同時滿足相同轉矩下的電流最小而降低了損耗提高了效率。永磁同步電機具有在弱磁控制下的基速以上的恒功率區盡可能寬廣的調速范圍，這也是電動汽車所需要的特性。另外采用最大轉矩控制和弱磁控制相結合的同步永磁電機具有良好的功率特性。因此永磁同步電機在電動汽車的驅動系統中具有很強的競爭力。但永磁同步電機的缺點是在啟動時容易產生制動轉矩，造成啟動困難，采用轉子磁滯環在啟動時增加磁滯和渦流轉矩來克服制動轉矩，造成轉子成本增高。另一方面永磁體需冷卻，在震動下有退磁現象，是永磁電機作為電動汽車驅動系統的不利因素。
永磁電機比較適合電動汽車的驅動系統，并且已在電動汽車中使用，日本、美國、法國等國家已有一定的研究和使用。永磁電機在電動汽車中有良好的使用前景，但由于價格較昂貴，目前只在小功率的電動汽車中應用。
4 開關磁阻電機
開關磁阻電機是一個雙凸極可變磁阻電機，雙凸極的結構造成了電機內部磁場的嚴重非線性，磁通沿磁阻最小方向閉合，是開關磁阻電機的運行原理。只要在定子和轉子齒非對齊位置給相繞組通電，扭曲的磁力線產生磁應力使轉子旋轉，沿不同相順序給相繞組通電，電機就會產生相應的正反轉，在電感上升區給相繞組通電產生正轉矩，在電感下降區給相繞組通電產生負轉矩。可四象限運行，可用于電動和制動狀態。
4.1 開關磁阻電機節能，效率高 開關磁阻電機系統是一種機電一體化節能型調速電機系統。它的功率變換簡單，整個調速系統通過開關管的導通和關斷以及電流幅值的控制易于實現系統的軟啟動和四象限運行，具有明顯的相對優勢。開關磁阻汽車發電機與普通交流發電機相比，不需要專用的整流二極管和電壓調節器即能輸出脈沖直流電，非常適合于蓄電池貯存電能，并且可以通過控制器控制充電，從而實現智能型充電，可以省電節能，提高蓄電池壽命[6]。功率變換器的電流續流流向電池，實現了能量回饋，提高了效率，節約電能效果顯著。轉子上無繞組，沒有銅耗，而且渦流損耗小，使其在很寬的速度范圍內效率達87%，不僅在額定輸出狀態下，而且在寬廣的調速范圍內也能保持高效率運行，比傳統驅動系統高出至少10%，在低轉速和非額定負載下高效率更加明顯，可增加電池的續航里程。
4.2 開關磁阻電機可靠性高，過載強 由于開關磁阻電動機的功率變換器只給電機提供單方向的電流，故其比異步電動機PWM變頻器簡單、可靠。相繞組與開關串聯直接相接，不會產生短路直通現象，可靠性較高。轉子的凸極均有普通的硅鋼片疊壓而成，既無繞組也無永磁體，且非常堅固，機械強度高，過載能力強，使用壽命長。定子上有比較集中的繞組，易固定，比較牢靠，制造工藝簡單，這種結構可允許較高的溫升，易冷卻，所以可以適當地提高電機的能量密度。具有無刷結構，適合于在高粉塵、高速、易燃易爆等較惡劣復雜環境下運行。開關磁阻電機的結構比較簡單，牢固，價格相對于別的電動機來說比較便宜。
4.3 開關磁阻電機啟動電流小、啟動轉矩大 對比其他調速系統啟動性能，啟動電流小，啟動轉矩大。直流電動機100%的啟動電流獲得100%啟動轉矩，鼠籠感應電動機為300%的啟動電流獲得100%的轉矩。而開關磁阻電機啟動電流為15%的額定電流時就獲得了100%的額定轉矩，啟動電流在30%的額定電流時，啟動轉矩可達其額定值的150%。開關磁阻電機啟動電流小，電機發熱小，適于電動汽車的頻繁啟動、停車及正反轉，適合于重載啟動和較長時重載低速運行的電動車輛。在額定電壓下，電動機在恒轉矩特性轉速范圍內的最大轉矩不低于額定轉矩的130%。瞬間可輸出4倍以上的扭矩，可提高電動汽車的性能；高轉矩性能能很好地滿足汽車的爬坡功能。
4.4 開關磁阻電機調速性能好，適于高速，功率因數高 與其他電機轉子相比開關磁阻電機轉子比較輕便，轉動慣量小，速度響應快，特別適合高速運行，最高速可達10，0000rpm以上。開關磁阻電機可控制參數多，調速性能好。控制比較靈活方便：可通過控制開通角、關斷角、導通角和端電壓及不同組合的控制策略達到所需要求。在基速以下的恒轉矩區實行電流斬波，即通過電流檢測獲得的繞組實際電流與給定的電流進行比較，調整電流波形從而得到輸出轉矩。在基速以上的恒功率區實行角度位置控制，即控制不同的開通關斷角、導通角，從而得到更寬的速度范圍。可控參數多使其在制動運行時有與電動運行時一樣的優良轉矩輸出。普通交流電機空載時功率因數為0.2～0.4，滿載時為0.86～0.89；而開關磁阻電動機調速系統的功率因數空載時可達0.995，滿載時可達0.98。作為電動汽車的驅動系統有很大潛力。
開關磁阻電機的缺點是，由于開關磁阻電機是高度非線性的機械裝置和使用非線性的供電電源，其轉矩脈動和噪聲大。因其有位置傳感器，造成結構復雜。隨著控制策略的優化和無位置傳感器的進一步發展，這些問題將得到進一步的解決。
5 結語
電動汽車的這四種驅動系統各有優缺點。直流電機因效率低、可靠性差有逐漸被取代淘汰的趨勢，交流感應電機由于其控制復雜逐漸失去其強勢，永磁電機由于其昂貴的價格及退磁缺點目前應用不太廣泛，開關磁阻電機如能改善其轉矩脈動大的問題，將會是電動汽車驅動系統的一匹黑馬。
參考文獻：
[1]李征，周榮.電動汽車驅動電機選配方法[J].汽車技術，2007，（2）：16-18.
[2]王立穎.電動汽車的關鍵技術及發展[J].汽車工業研究，2009，（8）：12-15.
[3]易將能，韓力.電動車驅動電機及其控制技術綜述[J].微特電機，2001，（4）：36-38.
[4]郭建龍，陳世元.電動汽車驅動用電機的選擇[J].汽車電器.2007，（1）：9-12.
需要保養，電動汽車不用更換機油跟機濾，需要定期更換車輛的轉向助力油，剎車油，添加玻璃水，更換空調濾芯，要經常檢查車輛底盤以及電路系統，如出現破損要及時進行維修。
電動汽車上什么牌照使用綠色的新能源號牌，號牌尺寸長度480毫米，高度140毫米，號牌對比于普通號牌多出一位，這樣會有著更大的容量，在資源方面也更加豐富。第一位為省級簡稱，第二位為行政區簡稱，后六位為字母和數字組合。
電動汽車有什么好處使用更加的環保，節省了添加燃油的費用。在一些需要搖號購買車輛的地區，新能源車型是不需要指標就可以購買的，同時還不受到當地限號的政策。這些就是新能源車輛也就是電動汽車的優勢。現在已經有更多的人，去選擇電動汽車，畢竟科技越來越成熟
（來源：文章屋網 ）
雪鐵龍Survolt
預計上市時間：2012年
充電時間：10小時
Survolt采用全電動力系統，這使得這款稀有的跑車可以兼具動感、運動與環保三項優點于一身，特別是它還有著緊湊級車的尺寸，長度僅為3.85米，寬為1.87米，高度1.2米。
Survolt的鋰電池有兩塊，重量合計達140公斤，每一部均為31千瓦時，可以保證最大行駛里程達到200公里。而充電也不麻煩，特種電源下2個小時即可以完全充滿，普通電源下需要10個小時。
迪e－tron
預計上市時間：2012年
充電時間：11小時
從2009年至今，迪已經連續亮相了三款e－tron純電動車型，它們通過不同的技術為未來電動車的發展提出了多樣化的解決方案。
在性能表現上，能量驚人的高性能鋰電池能夠驅動e―tron行駛248公里，在啟動瞬間即爆發出230千瓦(313馬力)最大功率，最大扭矩更達到驚人的4500牛?米。如此強大的扭矩輸出讓12缸汽油發動機都相形見絀。e-tron由靜止加速到100公里/小時僅需4.8秒。
寶馬Concept Active巨
預計上市時間：2011年
充電時間：3小時
以BMW 1系雙門轎跑車為基礎，BMW Concept Active巨純電驅動概念車通過一臺125千瓦/170馬力電機提供動力，從而以零排放提供品牌典型的所有駕駛特性。
BMW Concept Active巨的特色功能包括四個完全尺寸的座椅、提供大約200升容量的行李箱、后輪驅動、動感的駕駛性能以及日常使用大約160公里續航范圍。
標致BB1
預計上市時間：未公布
充電時間：未公布
BB1過去是“踏板車之母”，它的未來則是一輛汽車，全長2 5米，駕駛員腳下沒有控制踏板，油門和制動都由龍頭控制。
個頭小，轉彎半徑也小，可以在擁擠的都市實現輕松轉彎。每個后輪配備一臺20 hp馬力輸出的電動機，BB1概念車從靜止加速到30 km／h僅需2.8秒。兩個鋰電池組分別安放在左右兩邊的座椅下，能提供121公里的續航里程。標致為BB1概念車配備了多媒體彩色液晶顯示屏、車載電話等。
沃爾沃C30
預計上市時間：2013年
充電時間：3小時
電動版沃爾沃C30完全采用電動機提供動能，最大功率111馬力，沃爾沃C30電動版可以在10.5秒內完成0-100km／h加速，最高車速130km／h。盡管性能并不是非常出色，但沃爾沃C30電動版在駕駛感受上可以媲美普通的內燃機汽車，加速、過彎、制動與普通汽車幾乎沒有什么區。
C30將使用總重280kg的鋰電池供電，電容量為24kWh，采用家庭電源充電可在8小時內充滿，采用快速充電裝置可以在3小時內充滿。電池的續航里程為150公里。
大眾Golf Blue e motion
預計上市時間：未公布
充電時間：7小時
1、動力系統不同：電動汽車是指以車載電源為動力，用電機驅動車輪行駛，符合道路交通、安全法規各項要求的車輛。電動汽車是沒有排氣管的；燃油汽車以石油產品作為能源，通過在內燃機中燃燒釋放出能量來產生動力，并由變速器實現驅動控制；而電動汽車采用蓄電池作能源，由電動機來驅動并配以調速器進行速度控制。兩者的最大區別在于動力系統。
2、儀表類型不同：大部分電動車是風冷，所以沒有水溫表：轉速表沒有了，取而代之的是電流表，顯示瞬時電流：沒有油表，而是電壓表，顯示電池電壓。電動車大部分不需要手動或者自動變速箱，只有一個定速比的差速器；所以檔位不同，不需要機械檔位桿，只是需要前進空擋和倒檔三個開關就可以，當然，一般為了適應汽車駕駛習慣設計成檔位桿。空調系統不一樣了。因為沒有發動機，需要電動壓縮機帶動冷風，這個是獨立于驅動電機的一套系統；而大部分都沒有水冷系統，所以冬天的暖氣其實就是一個電暖的加熱片，制暖比制冷更加耗電。
3、電動汽車和燃油車成本不同：電動汽車和燃油汽車成本不同，體現在一次成本、能源成本和維保成本上，在一次成本層面，電動汽車在符合續航里程等技術要求前提下，享有國補和地補雙重補貼，同時還可減免車輛購置稅，以及優先上牌等福利。但在車輛殘值損耗上遠高于燃油汽車；在能源成本層面，電動汽車為18度/百公里*0.5元/度=9元/百公里，燃油汽車為6.5升/百公里*7元/升=45.5元/百公里，燃油汽車能源成本約為電動汽車的5倍；在維保成本層面。
（來源：文章屋網 ）
關鍵詞：電動汽車；充電樁；設計思路
中圖分類號：U469 文獻標識碼：A
黨的十提出了生態文明的建設目標，不斷改善環境衛生、清潔空氣、減少對環境污染是全國廣大人民群眾共同的愿望。汽油在燃燒過程中所產生的尾氣是造成空氣污染的一個重要原因。近年來，霧霾天氣加重，嚴重影響了人們的正常生產和生活，成為全國乃至全世界廣泛關注的焦點問題。減少燃油汽車的數量，增加環保節能電動汽車的數量是大勢所趨。依目前電動汽車的應用情況看，大批量生產利用電動汽車還存在較為現實的困難，主要原因在于電動汽車在長途運行后，不能及時充電。目前，我國電動汽車充電樁建設很不到位，遠遠不能滿足現有電動汽車充電的實際需要。因此，加快電動汽車充電樁建設勢在必行。本文將對電動汽車充電樁的設計展開論述，進而提出一些可借鑒和參考的措施方法。
1.電動汽車發展概況
目前，我國大力提倡發展電動汽車行業，國家和政府撥付專項資金對該領域進行重點扶持。國家能源局在下發的（2015年～2020年）《配電網建設改造行動計劃》中，明確指出在電動汽車發展的下一個5年規劃中將著力抓好配電設施配套建設。可以看出，不久的將來在國家政策的大力扶持下，我國電動汽車行業一定會得到蓬勃的發展。
《配電網建設改造行動計劃》（2015年至2020年）明確提出，在這5年間，國家將投入不少于2萬億元資金專門用于配電網建設改造，僅2015年一年就投資不少于3千億元，“十三五”期間累計投資將達到1.7萬億。據預測，到2020年我國用電能代替電量將達到6300億千瓦時，電能的消耗總量將提高兩個百分點，到2020年將建成480萬臺電動汽車充電樁和1.2萬座電動汽車充電站，可以滿足500萬輛電動汽車的充電需求。
2.電動汽車充電樁的設計要求
2.1 適應極端天氣
電動汽車充電樁是戶外型設施，整個設計過程中，為適應戶外極端天氣的影響，應利用不銹鋼結構，從而起到防塵、防雨、防極端惡劣天氣的作用。同時，電動汽車充電樁的顯示區、刷卡區應采用PC材料，該材料具有很強的抗腐蝕性，同時具有阻燃、自熄等優點，其韌性和強度都較好，能夠經受住重壓的作用。
2.2 較強的抗電磁干擾能力
電動汽車電池在充電時，其充放電的工作效率會受周圍環境條件的影，特別是受電磁干擾影響較大。在常溫情況下，電池的充放電接收能力較強，隨著環境溫度的降低，其接受充電的能力也會隨之下降。因此，在設計電動汽車充電樁的時候，要具有較強的抗電磁干擾能力，防止因電磁干擾過強影響其充電效率。
3.電動汽車充電樁設計思路
3.1 外部機構與總控單元
電動汽車充電樁可利用交叉覆蓋的工藝進行設計，結構的強度要滿足IP65防護要求，能夠起到防水作用。電動汽車充電樁的主體設計方面，可采用鍍鋅鋼板作為硬件材料，為防潮、鹽、霧等影響，需在鍍鋅鋼板外表進行烤漆工藝，涂抹一層保護漆膜，防止因外界環境影響造成的硬件材料腐蝕。充電樁的元器件可采用STM32F107VCT6微控制器，其包含以太網接口、高性能的ARMCortex-M332位RISC內核，16個10接口、6個與各個控制單元對接的串口，能夠滿足監測、使用工作的需要。另外，該設備可以在工業級的溫度范圍內開展工作，極大地提高了總控單元的運行效果。
3.2 監控和顯示單元
監控單元主要功能是監督充電樁的工作狀態，主要包括開關量的采集、模擬量的采集和開出控制。在系統采集到模擬量之后，會把相應的信息傳達到開關量的采集單元，進而給用戶提供充電所需的電量；開出控制主要功能是在充電完成之后，指引用戶把電動汽車開出充電樁，為其他用戶使用充電樁提供位置。顯示單元主要由觸摸屏、LED顯示器、按鍵和指示燈組成，用戶利用LED顯示器，按照電動汽車需要的充電量，通過觸摸屏上的按鍵選擇相應的適合服務方案。在完成服務之后，指示燈會亮起，即向用戶提示充電開始。在充電完成之后，指示燈會由紅色變為綠色，表示充電已經完成。
3.3 軟件系統
3.3.1 主控模塊
主控模塊能夠按照用戶的需求自動設計最佳的服務方案，在客戶做出選擇之后，將客戶信息傳遞到硬件模塊，開始充電。與此同時，主控模塊還可收集用戶的各種信息，例如智能充電樁的充電記錄、實施運行數據等等。
3.3.2 安全模塊
安全模塊是由數據加密模塊、讀卡器、密鑰管理系統、數據解密模塊等組成。數據加密模塊可根據一定的加密形式，把用戶的各種信息進行加密之后保存。讀卡器可利用硬件加密技術將充電樁數據與用戶卡交互中所獲得的變量進行加密，在傳輸中能夠對具體線路加密，從而保證信息數據的相對安全。密鑰管理系統可以提供密鑰的加密算法和生成機制。數據解密模塊可以把用戶信息進行還原變成原始數據，同時能夠提供給用戶進行識別。
3.3.3 電氣設計
電動汽車充電樁樁體的結構，應當采用交叉覆蓋的工藝，不但有利于工作時空氣的流動，方便充電樁散熱，同時還能提高充電樁體的防護能力。充電樁的主體可采用鍍鋅鋼板，電動汽車的外表可以使用烤漆工藝，提高抗蝕能力和防銹能力。電動汽車所有的零部件都要達到工業級要求，充電樁的電氣設計，可采用磁環、壓敏電阻及瞬變抑制二極管等，確保充電樁在惡劣環境下的穩定工作。
結語
在國家大力提倡新能源汽車發展的良好形勢下，電動汽車因污染少、噪音輕、環保節能受到了人們的一致歡迎，同時，電動汽車行業迎來了前所未有的大好發展機遇，具有相當大的發展空間。目前，電動汽車面臨的充電難問題并不能打消民營資本對該行業的熱衷，也不能改變國家電力部門對該行業的積極性，電力方面的改革將會解決充電樁盈利的難題。國家關于電動汽車用電的價格政策制定之后，將會對經營性充電站的用電價格進行明確。假如經營性價格出臺之后，并且給運營商一定的利潤空間，那么必將帶動各方力量投資充電樁建設，電動汽車充電難的問題將迎刃而解。
總之，傳統汽車在運行過程中產生了大量的污染，在國家大力提倡環保理念的今天，發展電動汽車是大勢所趨，眾望所歸，也是一項惠民的良心工程，相信通過各方努力，電動汽車的發展會前途無量。
參考文獻
[1]王建基，孟琦.電動汽車智能充電樁的設計與實現[J].機電機械，2016（4）：270-271.
[2]顏新華.盡快完善充電網絡是當務之急――從用戶使用感受談電動汽車發展[J].中國電力企業管理，2016（2）：36-37.
[3]薛冰，蔡磊，王鵬，等.電動汽車智能充電樁管理方案[J].低碳世界，2016（9）：221-222.
【關鍵詞】電動汽車;電力營銷市場;優惠補貼政策;影響探究
一、前言
作為新能源應用的主要形式，電動汽車不僅能夠在我國建設環保社會中帶來積極影響，也能夠推動一系列相關產業的進一步發展，尤其是電力營銷方面。在實際發展中需要注意的是，電動汽車的廣泛推行給電力營銷市場帶來了諸多發展契機的同時，也在電力負荷、電量計算等方面迎來了諸多挑戰，因此，為了充分利用電力汽車發展優勢，對電力營銷做出進一步優化，必須要對其影響因素與完善策略做出深入探究。
二、電動汽車發展給電力營銷帶來的消極影響
一是，充電行為給電網帶來的影響。這種影響的產生主要是因為電動汽車蓄電池充電通常都屬于非線性，所以在充電中極易產生諧波，進而在電動汽車數量快速提升的同時，會給電網帶來不同程度的污染。諧波的產生不僅會給變壓器帶來一定的附加損害，其電壓、電流的不但增加也會引發安裝裝置、繼電保護方面出現誤動，若達到一定程度甚至還會引導一系列安全事故。此外，電動汽車在充電中，也可能會給電網穩定性帶來不利影響，尤其是在電動車處于集中狀態時，瞬間增加的負荷也會給電網的負荷能力帶來較大沖擊[1]。二是，電能計量方式受到的沖擊。當前，電動汽車主要采用的有快充、慢充兩種方式。前者主要可以大幅度減少充電時間，但充電回路往往會形成相對較大的負荷，因而必然會對載流能力、以及計算能力的精確性提出較大要求。若應用的是慢充方式，雖然在回路中不會形成過大的負載電流，但通常都會消耗較長的充電時間，且對小負荷計算能力的精確方面提出的要求也相對較高。在此背景下，電能計量裝置往往需要同時進行較小、較大電流的計算，這必然會給電能計量技術帶來較高要求[2]。當前，我國采用的電力測量方式主要是電子、感應測量兩種，且這兩種方式收到的諧波影響都比較大，特別是對于電能表來講，諧波的產生極易影響其計量準確性，進而影響最終測量的精準性。然而，諧波計算都是電動汽車充電設備所不可或缺的一項功能，因此，要想得到更精確的計算結果，就必須要加強技術創新研究。三是，電動汽車發展引發的連鎖反應。現階段，對電動汽車電費的收取上，我國供電企業還未推行統一標準。而供電企業之所以積極配合電動汽車行業的進一步發展，并在充電站建設上投入了大量自己，就是為了能夠在其行業發展中獲得更大的經濟效益。但由于不同地區充電成本存在的差異，所以電動汽車的充電成本也是各不相同的。為了促進我國電動汽車行業的快速、健康發展，應結合當前的商業、居民電價情況來做出科學協調，制定出標準價格，或者是在此之前，設計出一個更加新穎合理的電價類別。
三、電動汽車發展給電力營銷帶來的發展機遇
1.不斷推動電量增長
隨著電動汽車的進一步發展，供電企業的售電量也會隨之不斷增加。對于電動汽車車主來講，充電通常都會在兩個時間段進行：一是，上班后在自身工作時間內，在單位停車場、公用停車場來完成充電，時間大約在八到九小時左右，在此過程中，主要集中于用電瓶段期，電量大多都是以商業性質，或者是非居民照明為主；另一個是下班后，在家中或是小區的車庫中，利用夜晚這一時間段來完成充電，時間通常都為九到十小時左右，這段時間的用電往往都處于低谷時期，電量一般都是以居民照明為主。這樣在大力推行電動汽車之后，我國電力銷售量一定會得到大幅度提升，進而給供電企業帶來更大效益[3]。
2.推行新的收費方式
從電動汽車充電電費層面來考慮，供電企業通常都需要針對充電基礎設施建設投入大量資金，需要面臨較大風險，對此，首先為了盡可能消除收費上帶來的一系列困擾，對于公用充電樁可以結合具體情況實施投幣式的計費方式，這樣不僅能夠大幅度降低供電部門在管理人員方面的投入，更高效的將電費收回，也能夠為用戶隨時進行充電提供一定保障。其次，電力汽車車主還可以在相應的營銷網點購買與話費充值卡相似的電費充值卡，這樣在需要充電時，在充電卡裝的計量裝置上插入電費卡就可以隨時進行充電了，且計量裝置會清楚的呈現出電量與扣減的費用，以此來方便用戶掌握。同時，在運用這種充值卡時，用戶還可以撥打相關服務熱線，通過輸入客戶編號與驗證碼即可輕松完成繳費。這種繳費模式雖然既方便又高效，但是就目前來講，在營銷服務手段方面仍舊處于空白情況，但在電動汽車不斷更新發展中，這種便捷的繳費模式也一定會得到廣泛應用與推廣。此外，在信息時代高速發展背景下，電網建設也取得了較為顯著的發展成果，因而，對電動汽車充電電量計費方面也一定會提出新的項目與要求，如，在計費裝置方面增加充值、收費等一系列功能，以此來為電力營銷拓展出更廣闊的市場，電力市場也能夠為電動汽車的進一步發展提供有力支持[4]。
3.帶動后續產業發展
經過相關調查分析得出，國家電網已經在各個省市進行了電動汽車充電站建設的全面推進，功用充電站、交流充電樁也在隨之不斷增加，這也在一定程度上推動了電動汽車產業的創新發展。由此可見，在充電設施全面推行帶動下，其設施的維護、后續服務等各種后續產業也會獲得更廣闊的發展空間。對于供電企業來講，電池配送也是今后發展后續服務中應給予重點關注的內容。主要是因為電動車充電具有時間較長且分散的特點，不僅會對用戶的正常使用帶來一定影響，也不利于供電企業的高效有序管理，而若選擇快充，在給電池壽命帶來不利影響的同時，也會產生較大電流，從而給電網穩定性帶來不同程度的影響，且還可能會產生更大的諧波[5]。因此，怎樣對充電時間做出統一科學的調配，給用戶的正常、高效使用帶來一定便捷，并拓展供電企業的效益空間，也是當前應關注、探討的重要問題。而在公共充電站進行電池更換就是一種合理高效的解決方式。白天，充電站可以對空電池進行回收，然后再在夜間用小電流實施長時間充電，以此來為其他客戶提供循環電池。這樣，充電站不僅可以在低谷用電段，集中進行電池充電，大幅度提升負荷利用率，同時，也因為電池充電都是實行慢充模式，也能夠盡可能的減小給電網帶來的不利影響，且對電源容量也不再需要提出過高要求，從而在給用戶提供便捷，給供電企業帶來更大效益的同時，也能夠進一步帶動相關后續服務的發展。但需要注意的是，更對于換電池這種模式來講，要想順利實施還需要我國在電動汽車電池方面推行統一標準，只有這樣才能夠真正將這種便捷提供給用戶。除此之外，為了促進電動汽車的發展，僅僅是企業自身努力是不夠的，還需要國家在政策方面的支持和鼓勵。國家需要明確當前的電動汽車發展趨勢，認識到電動汽車發展對于電力營銷的影響，通過政策合理的調控兩者之間的關系，促進我國電動汽車行業的長久發展。
四、結語
綜上所述，在今后的創新發展中，電動汽車的廣泛推行不論是對增供擴銷電力市場，還是大幅度提升經濟效益上都會產生積極的引導作用。對此，各電網企業應對電動汽車發展機遇做出準確把握，充分整合現有條件資源加強能源供給網絡建設，從不用層面做好營銷分析，探索出更新穎的業務模式，以此來促進電量增長點的不斷增加，也以此來真正實現經濟、社會效益的有機融合，為電力營銷拓展出更廣闊的空間。
參考文獻
[1]張桐,郭艷麗.試論電動汽車發展對電力營銷的影響[J].大科技,2014,(19):53-54.
摘要:
大規模電動汽車入網參與電網調度需要在某一區域設置一個機構，作為電力公司調度部門和電動汽車的中介。針對機構對所管轄電動汽車的控制，首先，以1天為1個周期把電動汽車可能被控制的區域分為辦公區、居住區和超市購物區。然后，機構根據各電動汽車狀態信息把各區域的電動汽車分為充電集群和放電集群。之后，機構根據可調度容量、可調度時長、電動汽車車主違約度制定評價體系對集群內電動汽車在每個時段的充電或放電的順序進行排隊。最后，在保證電動汽車車主行駛和電池安全約束的情況下，對電動汽車進行充放電調度，使機構充放電盡可能滿足電力公司調度部門的調度計劃。
關鍵詞:
電動汽車;機構;分區;充放電集群;評價體系;充放電順序
0引言
能源危機、環境污染和氣候變化是當今人類面臨的三大挑戰，為了應對挑戰新一輪的能源變革勢在必行，基本方向是以實施清潔替代和電能替代為重點，加快能源結構從以化石能源為主向以清潔能源為主的根本轉變［1］。電動汽車是以電能替代化石能作為驅動能源，是電能替代的重要內容。隨著電池技術的逐漸成熟、充電站修建的不斷完善和成本的不斷降低，在不久的將來電動汽車將大批量替代燃油汽車［2-3］。對汽車行駛行為模式的研究表明，1天之中90%以上的時間電動汽車是處于停駛狀態，可以與電網互動(vehicle-to-grid，V2G)［4］，文獻［5］圍繞電動汽車與電網互動的調控技術、市場機制和基礎設施這3方面的關鍵問題進行了分析。文獻［6］針對電動汽車與電網互動對配電網規劃的影響進行了分析。另外研究表明，電動汽車具有規模大、接入點分散、單機容量小的特性，電動汽車V2G服務若采用集中控制將對調度系統的復雜性、通信能力、計算處理能力提出很高的要求。同時，允許用戶參與電力市場的門檻通常為MW級，而單輛電動汽車并不達到此容量級［7-8］。基于此，文獻［9］提出了電動汽車集群的概念，也可稱為電動汽車機構。電動汽車機構管轄著某區域內一定數量的電動汽車，具有一定容量的可調度負荷和儲能容量，可以作為調度部門和每輛電動汽車的中介。目前，針對電動汽車集群并網對電網的影響及電動汽車集群的約束研究相對較多也比較完善［10］，但是，針對機構對每輛電動汽車控制的研究雖相對較多但側重點不同，有待完善和深入。文獻［11］為實現電動汽車機構與電動汽車之間的互動策略，在計及電動汽車用戶用車便利性的前提下，建立了基于優先權的電動汽車集群充放電優化模型。文獻［12］對停駛的電動汽車根據狀態進行分群，對可控狀態的電動汽車的充電行為進行控制。文獻［13］設計了一種用于協調電動汽車充電的多機構。文獻［14］把電動汽車分為充電集群和放電集群，然后根據需要動態管理每個電動汽車集群。文獻［15］提出了一種電動汽車根據自身以及附近電動汽車的信息進行決策的分布式控制策略。文獻［16］提出了一種停車場通過管理電動汽車參與V2G進行套利的調度模型。文獻［17］對電動汽車進行本地控制，為電力系統提供調頻輔助服務。雖然，上述文獻考慮了每輛電動汽車的影響，但是，并未全面考慮每輛電動汽車的調度優先順序、每次調度時每輛電動汽車的調度功率和車主違約對調度的影響。以1天為1個周期對電動汽車進行充放電調度，需要機構管轄的區域包括電動汽車1天所有可能長時間停駛的區域。研究表明，除了個別時間個別車輛遠距離行駛外，大多數車輛都是在一定區域內的辦公區、居住區、超市購物區循環行駛的。因此，本文把機構管轄的區域分為辦公區、居住區、超市購物區3個停駛區域，3個區域都是以充放電站的形式對電動汽車進行充放電管理。機構根據電動汽車的停駛區域和停駛時申報的停駛起始時刻、終止時刻、停駛時荷電狀態、結束時荷電狀態，把停駛區域內的電動汽車分為充電集群和放電集群，每輛電動汽車在每個停駛處只能選擇充電或放電，因為研究表明隨著充放電切換次數的增多，電動汽車的壽命會加速衰減［14］。除此之外，本文還制定一個評價標準對充電集群和放電集群的電動汽車在每時段調度的順序進行排列。最后，在考慮約束條件的情況下，使機構充放電盡量滿足調度計劃。
1機構的控制結構
機構有2方面的功能:一方面把自已管轄的電動汽車信息上傳給電力公司調度部門，并執行調度部門的調度計劃，從而從電力公司獲得收益;另一方面協調控制所轄各區的電動汽車充放電，為系統穩定運行、提高電能質量等創造條件，同時給予所管轄電動汽車車主一定收益。機構與各電動汽車只進行信息與資金交流，不進行能量交流，電動汽車與電網間的能量交換是通過現存的電力網絡進行的［18］。考慮到電動汽車由于緊急情況可能需要快速充電，所以機構具備一定的零散快速充電樁，但是，由于需要快速充電的電動汽車數量少且接入電網時間短，不適合于調度［19］。所以本文只考慮接入辦公區、居住區和超市購物區的選擇慢速充放電的電動汽車。機構具體控制框圖如圖1所示。
2充放電集群的劃分機構
給所管轄的每個區和每輛電動汽車都設置一個編號，作為區和電動汽車的標識。每輛電動汽車在1天中任意時段可以在任意區做長時間停駛，停駛開始時，車主把電動汽車停駛的狀態信息告知機構，電動汽車車主提供給機構的狀態信息為S=［m，n，TS，TE，eSOC0，eSOCmin］(1)式中:m為電動汽車停駛區域編號;n為電動汽車編號;TS和TE分別為停駛的起始時刻和終止時刻;eSOC0為停駛起始時刻時電動汽車電池的荷電狀態;eSOCmin為電動汽車停駛結束時刻用戶設置的電動汽車電池的最小荷電狀態。機構根據每輛電動汽車的狀態信息可把在每個區的每輛電動汽車劃分為充電集群或放電集群，劃分的依據為:若eSOC0≤eSOCmin則把電動汽車劃分為充電集群，至于充電起始時刻及充電結束時的電池荷電狀態視調度計劃和優先順序而定，但是在停駛區間內充電結束時刻電池的荷電狀態必須大于等于eSOCmin以保證電動汽車用戶出行;若eSOC0＞eSOCmin則把電動汽車劃分為放電集群，放電起始時刻及放電結束時的電池荷電狀態同樣視調度計劃和優先順序而定，但放電集群中的電動汽車在停駛區間，放電終止時的荷電狀態應該大于等于eSOCmin，以滿足用戶用車。通過充放電集群的劃分可以使電動汽車在某一區的停駛時間內，只進行充電或放電，減少充放電切換次數，這樣有利于對電池壽命衰減的減緩，維護電動汽車車主的利益。
3電動汽車調度優先順序的判定
在第2節對各區的電動汽車劃分為充電集群和放電集群的基礎上，還需對電動汽車在每個時段充電或放電的優先順序進行判定，優先級高的電動汽車首先充電或放電以滿足調度計劃，優先級低的可以規劃在以后的某個時段被調度。影響電動汽車充電或放電優先順序的因素是以下3個:可調度容量、可調度時長、電動汽車車主違約度，本文首先對3個指標進行分析，然后使用直線型標準化的方式進行標準化處理［20］，最后建立優先順序的綜合評價體系。
3.1可調度容量計算及標準化
m區編號為n的電動汽車某時刻可調度容量為該時刻電池容量和停駛結束時刻可達到容量的差。若充電則為式(2)，若放電則為式(3)。Sn．C(t)=［eSOCn．max－eSOCn(t)］×Sn．EV(2)Sn．D(t)=(eSOCn(t)－eSOCn．min)×Sn．EV(3)式中:eSOCn(t)為編號為n的電動汽車該時刻的電池荷電狀態;eSOCn．min、eSOCn．max分別為編號為n的電動汽車的停駛結束時刻最小荷電狀態、最大荷電狀態，通常最大荷電狀態取1，最小荷電狀態視用戶出行計劃而定;Sn．EV為編號為n的電動汽車電池最大容量。編號為n的電動汽車可調度容量的標準化是該電動汽車此時可調度容量與此時所有電動汽車可調度容量中的最小值的差，和此時所有電動汽車可調度容量中的最大值與此時所有電動汽車可調度容量中的最小值的差的比值，充電如式(4)、放電如式(5)所示。αn．C(t)=Sn．C(t)－min{S1．C(t)，S2．C(t)，…，SN．C(t)}max{S1．C(t)，S2．C(t)，…，SN．C(t)}－min{S1．C(t)，S2．C(t)，…，SN．C(t)}(4)αn．D(t)=Sn．D(t)－min{S1．D(t)，S2．D(t)，…，SN．D(t)}max{S1．D(t)，S2．D(t)，…，SN．D(t)}－min{S1．D(t)，S2．D(t)，…，SN．D(t)}(5)式中:S1．C(t)、S1．D(t)、S2．C(t)、S2．D(t)、SN．C(t)、SN．D(t)分別為編號為1、2、N的電動汽車t時刻可調度容量，共N輛電動汽車。αn．C(t)或αn．D(t)越大說明編號為n的電動汽車在該時刻可調度的充電容量或放電容量越大，調度優先順序越靠前。
3.2可調度時長的計算及標準化
m區編號為n的電動汽車在某時刻的可調度時長為停駛結束時刻減去該時刻的差，如式(6)所示:Tn(t)=Tn．E－T(t)(6)式中:Tn(t)、T(t)、Tn．E分別為編號為n的電動汽車該時刻可調度的時長、調度時刻、停駛結束時刻。編號為n的電動汽車可調度時長的標準化是此時所有電動汽車可調度時長中的最大值與該電動汽車此時可調度時長的差，和此時所有電動汽車可調度時長中的最大值與此時所有電動汽車可調度時長中的最小值的差的比值，如式(7)所示:βn(t)=max{T1(t)，T2(t)，…，TN(t)}－Tn(t)max{T1(t)，T2(t)，…，TN(t)}－min{T1(t)，T2(t)，…，TN(t)}(7)式中:T1(t)、T2(t)、TN(t)分別為編號為1、2、N的電動汽車t時刻可調度時長，共N輛電動汽車。βn(t)越大說明編號為n的電動汽車可調度時長越小，越應該優先調度。
3.3電動汽車用戶的違約度及標準化
機構應建立每輛電動汽車的歷史互動數據庫，記錄每輛電動汽車是否按申報計劃在某個區結束停駛。若某輛電動汽車在某個區每次都是按照申報計劃結束停駛(在不影響調度計劃的情況下，為了反應電動汽車用戶用車的便利性可以給結束時間設置一定區間)則認為該輛電動汽車的違約度為0。若電動汽車用戶不是在申報的時刻離開停駛區，而是提前離開，則電動汽車用戶有一定的的違約度。除此之外，提前離開的程度也會影響違約度，提前的程度越大違約度越高，則編號為n的電動汽車違約度計算公式可用式(8)表示:γn=mnMn∑mnm=1(Tm．n．E－Tm．n．L)∑mnm=1(Tm．n．E－Tm．n．S)(8)式中:Mn表示機構記錄的編號為n的電動汽車在管轄區域停駛的次數;mn表示提前駛離停駛區的次數;mn/Mn表示該電動汽車的違約概率;Tm．n．S、Tm．n．E、Tm．n．L分別為該電動汽第m次停駛開始時刻、計劃離開時刻、實際離開時刻;∑mnm=1(Tm．n．E－Tm．n．L)/∑mnm=1(Tm．n．E－Tm．n．S)可表示該電動汽車的違約的程度，Mn和mn是根據機構的統計不斷更新變化的。編號為n的電動汽車違約度的標準化是該電動汽車的違約度與所有電動汽車中違約度最小值的差，和所有電動汽車中違約度最大值與所有電動汽車中違約度最小值的差的比值，如式(9)所示:χn=γn－min{γ1，γ2，…，γN}max{γ1，γ2，…，γN}－min{γ1，γ2，…，γN}(9)式中:γ1、γ2、γN分別為編號為1、2、N的電動汽車的違約度，共N輛電動汽車。由此可得χn越大，編號為n的電動汽車違約度越高，針對違約度高的電動汽車應該優先調度。
3.4評價體系的建立
由第3.1—3.3節建立如下某時刻優先調度指標體系:可調度容量越大即αn．C(t)或αn．D(t)越大，越優先調度;可調度時長越短即βn(t)越大，越優先調度;違約度越高即χn越大，越優先調度。基于多項指標綜合評價決定某時刻電動汽車調度的優先順序，需考慮每項指標的權重，由于不同機構，考慮不同特性計算方式不同，本文設可調度容量的權重為0.3，可調度時長的權重為0.3，違約度的權重為0.4，綜合指標評價公式如式(10):V=0.3α(t)+0.3β(t)+0.4χ(10)
4模型建立
機構根據每輛電動汽車上傳的狀態信息確定充放電集群的最大、最小充放電容量，為了使實際負荷/出力和調度計劃偏差最小，以式(11)為目標函數，以式(12)、(13)為約束條件確定各時段可調度電動汽車的實際總的負荷/出力。
4.1目標函數
目標函數如式(11)所示:minf=∑T2t=T1［PN(t)－P(t)］2(11)式中:P(t)為t時段的調度計劃;PN(t)為t時段所調度電動汽車的實際總的負荷/出力;T1、T2分別為開始調度時間、結束調度時間。
4.2約束條件
為了維護電動汽車電池的安全和保證用戶的出行條件，電動汽車充放電必須滿足一定的約束條件。如式(12)、(13)分別給出了維護電池安全的最大充放電功率約束和滿足用戶出行條件的停駛結束時電池荷電狀態約束:－PD≤Pn(t)≤PC(12)eSOCn．min≤eSOCn．L≤1(13)式中:PC、PD分別為編號為n的電動汽車最大充電功率和最大放電功率;eSOCn．min、eSOCn．L分別為編號為n的電動汽車停駛時間結束時最小荷電狀態和實際荷電狀態。由第3節給定的評價體系和第4節模型確定的每個時段可調度電動汽車實際總的負荷/出力，可以確定每個時段每輛電動汽車的優先順序和實際負荷/出力，每個時段每輛電動汽車的優先順序和實際負荷/出力是不斷更新的。電動汽車接受機構的管理進行額外的充放電調度，不可避免地會對電池造成損耗。為了彌補電池損耗成本，同時為了鼓勵車主參與機構調度使車主獲得一定收益，機構應通過建設智能充放電裝置及給車主固定經濟補償和可變經濟利益的方式來引導電動汽車車主參與充放電調度。固定經濟補償為只要用戶簽約參與充放電調度就會相應的得到對電池損耗的補償;可變經濟利益為充電價格優惠，使放電價格價格大于充電價格，根據充放電電量的多少得到可變的經濟收益。
5算例分析
本文以某個區為例，設機構分配給超市購物區的任務為:19時段充電功率25kW;20時段充電功率20kW;21時段放電功率30kW;22時段放電功率20kW。實際超市購物區在可調度時間段停靠了12輛電動汽車，其狀態信息如表1所示，設每輛電動汽車的最大充放電功率均為5kW，電池最大容量均為30kW•h。由表1可把編號為1，2，6，7，11，12的電動汽車歸入充電集群，經計算充電集群最小充電容量為36kW•h時才能保證車主用車，設每輛電動汽車都可以充滿，則充電集群最大充電容量為105kW•h。把編號為3，4，5，8，9，10的電動汽車歸入放電集群，經計算放電集群在不影響車主出行的情況下最大放電容量為48kW•h，最小放電容量為0kW•h。根據式(11)目標函數和式(12)、(13)約束條件為了使偏差最小，可以確定19時段充電集群充電功率為25kW，20時段充電集群的充電功率為20kW，21時段放電集群放電功率為29kW，22時段放電集群放電功率為19kW。4個時段總的偏差為2。19時段充電集群各電動汽車評價指標如表2所示。由于受每輛電動汽車最大充電功率限制，19時段應有5輛電動汽車以最大功率充電才能滿足實際總的充電功率，按優先順序可知編號為6，11，7，1，12的電動汽車優先考慮，所以編號6，11，7，1，12的電動汽車在19時段以5kW的功率充電，滿足實際總的充電功率。充電結束時編號6，11，7，1，12的電動汽車的荷電狀態變為0.467，0.567，0.567，0.567，0.667。20時段充電集群各電動汽車評價指標如表3所示。20時段調度的優先順序排列是編號為6，11，7，2，1，12的電動汽車。但是由于編號為1，2，6，11，12的電動汽車目前的荷電狀態還未滿足車主行駛要求，而后續停駛時刻又不再進行充電，所以為了滿足車主用車，首先確定編號為1，2，6，11，12的電動汽車的充電功率分別為1，3，4，4，1kW;為了滿足實際總的充電功率，同時考慮最大充電功率限制，不足的充電功率按優先調度順序添加，即編號為6，11，7的電動汽車在原有充電功率基礎上再分別增加1，1，5kW，即編號為6，11，7，2，1，12的電動汽車20時段總的充電功率分別為5，5，5，3，1，1kW。充電結束時編號為1，2，6，7，11，12的電動汽車電池荷電狀態分別為:0.6，0.6，0.633，0.733，0.733，0.7滿足車主出行最小荷電狀態約束。21時段放電集群各電動汽車評價指標如表4所示。由表4可知21時段電動汽車調度的優先順序排列是編號為10，5，8，3，9，4的電動汽車，為了滿足實際總的放電功率和考慮最大放電功率約束，以上編號的電動汽車放電功率分別為5，5，5，5，5，4kW。22時段放電集群中所有電動汽車將剩余可調度容量釋放出來參與調度才能滿足實際總放電功率，編號為3，4，5，8，9，10的電動汽車放電功率分別為1，2，4，4，4，4kW，共19kW，放電結束時編號為3，4，5，8，9，10的電動汽車的荷電狀態分別為0.4，0.6，0.5，0.5，0.5，0.4，滿足車主用車的最小荷電狀態約束。除此之外，由算例分析可以看出，電動汽車實際調度與調度任務存在偏差及電動汽車車主存在違約脫網的可能，如果把偏差及違約信息上傳，修正調度任務，存在信息延遲，所以機構需具備常備儲能設備，彌補調度偏差及車主違約對調度的影響。
6結論
本文針對機構對所管轄的電動汽車充放電控制進行了研究，首先機構把電動汽車調度區域分為辦公區、居住區、超市購物區，然后機構根據電動汽車車主上傳的電動汽車狀態信息，把各區的電動汽車分為充電集群、放電集群，之后針對電動汽車在某時段充放電順序問題，提出并建立了基于可調度容量、可調度時長、車主違約度的電動汽車優先級綜合評價體系，確定充放電順序。最后根據調度計劃及充放電約束條件確定每輛電動汽車充放電情況。由于存在調度偏差和車主違約的可能，所以機構在設計過程中應具備一定常備儲能設備。
參考文獻：
［1］劉振亞．全球能源互聯網［M］．北京:中國電力出版社，2015:71-100．
［2］莊幸，姜克雋．我國純電動汽車發展路線圖的研究［J］．汽車工程，2012，34(2):91-97．
［3］劉卓然，陳健，林凱，等．國內外電動汽車發展現狀與趨勢［J］．電力建設，2015，36(7):25-32．
［5］胡澤春，占愷嶠，徐智威，等．電動汽車與電網互動的關鍵問題分析與展望［J］．電力建設，2015，36(7):6-13．
［6］連恒輝，萬凌云，劉洪，等．電動汽車充放電對配電網規劃的影響［J］．電力建設，2015，36(7):33-39．
［7］潘樟惠，高賜威，劉順桂．基于需求側放電競價的電動汽車充放電調度研究［J］．電網技術，2016，40(4):1140-1146．
［10］趙俊華，文福拴，楊愛民，等．電動汽車對電力系統的影響及其調度與控制問題［J］．電力系統自動化，2011，35(14):2-10，29．
［11］張謙，蔡家佳，劉超，等．基于優先權的電動汽車集群充放電優化控制策略［J］．電工技術學報，2015，30(17):117-125．
［12］葛少云，連恒輝，劉洪，等．電動汽車時序響應能力模型與控制策略［J］．電力系統自動化，2016，40(3):33-38，151．
［13］辛昊，嚴正，許少倫．基于多系統的電動汽車協調充電策略［J］．電網技術，2015，39(1):48-54．
［14］李志偉，趙書強，劉應梅．電動汽車分布式儲能控制策略及應用［J］．電網技術，2016，40(2):442-450．
［18］戴詩容，雷霞，程道衛，等．分散式電動汽車入網策略研究［J］．電工技術學報，2014，29(8):57-63．
