从印度的交通电动化趋势,浅谈太阳能与电动汽车充电系统的应用与布局

RANAJAYMALLIK意法半导体众所周知，印度政府在全国实行交通工具电动化，大力推展电动汽车，电子产业寄予厚望本土电动汽车的研制活动。大型OEM厂商正在研发电动汽车，同时电动汽车生态系统也在稳定的建设中，老牌企业以及各种初创公司在电动汽车充电器、充电站以及软件和云计算服务研发方面开始发力，且初见成效。但是，电子系统还有很多改良机会。

本文将以印度的交通电动化趋势为事例，探究太阳能与电动汽车电池系统的应用于与布局。在BIS、ARAI、EESL等机构的组织协助下，印度政府早已公布了充电站技术规范；部分原先规范如AC－001和DC－001的充电器早已研发出来，并部署在了指定方位的充电站。近期提示拒绝充电站必需配有多种标准充电器，即CCSAC2型和CHADEMO连接器，以及较低功率的AC和DC－001充电器。但是，这些系统的电源几乎依赖电网，在大城市和半城镇化地区，充电站场地选址是一个难题，电网否为电动汽车腾出了阻抗的问题仍然不存在。

这些问题可以通过太阳能发电来解决问题。太阳能发储电不仅可以补足电网供电能力，还可以在全国各地加装，即使不相连电网也可以给电动汽车电池。

幸运地的是，印度的太阳能推展很顺利，地理位置让印度享有非常丰富的太阳能。考虑到其最少20－25年的使用寿命，太阳能充电站重复使用安装费和资金投入较为合理，性价比低，在几年内就能取得投资报酬。在投入使用后，电站的电源完全是免费供给。下面讲解一个利用太阳能发储电给电动汽车电池的不切实际方案，将不会牵涉到太阳能发储电方法、分布式电池管理、功率切换、通信相连，以及研发一个可拓展的模块化太阳能电动汽车充电站所需的基本模块。

右图是一个典型的电动汽车太阳能充电站功能示意图。图1：电动汽车太阳能充电站功能框图用户终端主要表明终端用户所能看见的功能，负责管理信息互相交换和嵌入式，组件一般来说还包括TFT触屏和用作身份验证或缴付的NFC读卡设备，为构建更加高级的功能，也许还有蓝牙模块。

电池连接器反对有所不同的电池标准：小型电车和电动三轮车用AC快差使、电动汽车AC和DC慢差使。在开始电池前，用户必需检验身份，设置电池偏爱。较简单的功能是在后台展开的，中央控制器和其它模块负责管理监控后台运营。电流和电源管理：电池系统有3个电源。

首先是太阳能光伏板。本文不辩论太阳能板面积测算，一般来说情况下，充电站功率最少要几千瓦。

在额定光照度条件下，太阳能板长时间发电量大约150W／平方米。太阳能板将电能送到MPPT模块，这是一个能效极高的DC－DC转换器，内部运营仅次于功率点追踪算法，切换效率多达98％。

这些转换器一般来说是静电学交叠的升压或升压－降压转换器，输出末端和输入端的工作电压都在几百叱。电气隔绝有可能不是强迫拒绝，但出于法规和安全性考虑到，大多数转换器都是电气隔绝的。

输入末端相连公共直流母线，为下游阻抗供电。掌控可以使用仿真、显数字或模数混合方法。

第二个电源是电网。因为本充电站是设计目的是仅次于程度地利用太阳能，所以电网电池是最合适电源。

不过，有些地区电网是间歇性供电，还有些地区因为光照严重不足，太阳能板无法全年发电，电网必需在某些季节补足太阳能发电。本电池系统本质上是一个太阳能储电设备，在用电高峰时段可以通过双向并网逆变器补足电网供电能力，起着发电厂的起到。有了合理的净电量承销政策，太阳能发电厂或采买电厂就可以合法地向电网折返电力，因此，这是一个“一站两用”的解决方案。

第三个电源是储电站。当下的趋势是用于锂电池建站，因为锂电池使用寿命宽，非常适合慢差使，静电深度和能量密度极高。为节省占地面积成本，电池可以加装在地下。这些锂电池组通过混联和串联的方式相连在一起，最后连到一个兼备监控功能的接线盒端接单元。

每个电池都有一个数据端口，一般来说是CAN或RS485，通过菊花链方法将这些电池连在一起，最后连到接线盒，以便端接单元表明每个电池、电池串或整个电池库的运行状况。本质上，这是一个数据集中器和一个电源单元，掌控电池组电路的输入输出状态。

另外，接线盒与中央控制器通信，以要求电池的充放电操作者。

本文来源：94开元官方网站登录-www.mosaicaservices.com