[發明專利]電動巴士充電站的設置方法

無效

• 申請號: 201210089434.4
• 申請日: 2012-03-30
• 公開（公告）號: CN103368214A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 邱梅清
• 申請（專利權）人: 微宏動力系統(湖州)有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

[技術領域]

本發明涉及一種電動汽車充電站的設置方法，特別是沿固定路線行駛的電動巴士充電站的設置方法。

[背景技術]

隨著石油資源的日益減少和環境的污染日漸嚴重，保護環境，節能減排成了目前世界上的潮流和趨勢。在這個背景下，近年來，以電池為主要動力源或者部分動力源的電動車輛(主要包括混合動力車，插電式混合動力車，純電動車)逐漸出現并日益增多，電動車輛的碳排放量要小于傳統內燃機汽車，純電動車的碳排放甚至為零，并且具有能量轉換效率高的特點，這使得人們將電動汽車視為未來替代內燃機車的一個重要選擇。但是目前而言，電動車，尤其是家用純電動車輛的普及受到電池性能不足，價格高昂以及缺乏充電站等一系列條件的制約，所以，雖然世界上各汽車公司均推出了一些電動車輛，比如日產汽車公司(Nissan)的純電動車“Leaf″，通用汽車公司(General?Motors)的插電式混合動力車“Volt″，但是它們受制于上述種種條件，目前距離普及還相距甚遠。

在電動汽車中，沿固定路線行駛的純電動車輛，例如電動巴士(或稱為電動公交車)或者電動城市物流車、環衛車、郵政車等是優先發展的方向，與上述的普通家用電動車相比，這些電動車輛推廣起來有一系列優勢：首先，它們的行駛路線固定，便于建設和運行充換電基礎設施；其次，它們為集中運營和管理，車輛電動系統的維護管理易于實現；再次，它們還具有零排放的優點，不會污染城市空氣，不僅有利環保，也符合國家大力發展公共交通的政策思路。基于以上這些優點，在城市內推廣這類車輛的電動化成為了一個重要和必須的發展方向。

以電動巴士為例。目前的純電動巴士，大致有以下三種形式，第一是最古老的傳統電車，這種車輛本身并無電池系統，采用電網持續對車輛供電提供能量；第二是電動巴士上裝備有可供車輛行駛一個工作日的電池包，在每天晚上進行充電。或者裝備可供車輛行駛半個工作日左右的電池包，在工作中間進行更換電池包來補充電能；第三是電動巴士上僅裝備有可供電動巴士行駛一個工作周期(即一趟車從起點行駛至終點再回到起點的單程，或者從起點到終點的單程)的電池包，在電動巴士行駛完一個周期后，在起點站或者終點站內對電動巴士的電池包進行快速充電(充電倍率需一般大于5C，這樣，一般在充電8～15分鐘后即可基本充滿電池包，使得電動巴士可以繼續工作)。

對于上述第一種方式，采用線網進行供電。這是傳統的“帶辮子”電車所使用的方式。它可以在車輛行駛過程中，持續不斷地給車輛提供電能。但是由于這種方式下，車輛的行駛路線被完全固定，且在架空線網未鋪設到的地方就不能行駛，不利于車輛調度和公交線路的拓展變化，另外，由于密集的架空線網影響城市街道的美觀以及城市規劃設計，這種能量供給的方案近些年已經被逐步淘汰。

對于上述第二種方向，由于電動巴士車輛重量較大載客較多，如果要維持其一日行駛，則電池包的儲能范圍一般為400kWh-600kWh，這對于目前的鋰離子電池行業而言是一個巨大的挑戰。首先，基于目前電池的能量密度一般低于100Wh/kg，儲能為400kWh～600kWh的電池包的重量達到4-6噸，電動巴士裝載該電池組后，載客能力大大降低；其次，400kWh的電池包成本超過100萬人民幣，僅電池成本就達到了普通燃油大巴的2倍。這樣，電動巴士就沒有任何經濟優勢，反而會囿于如此高昂的價格使得電動巴士的競爭力喪失。

而如果采用中間更換電池包的方法，典型的電池包容量為200kWh左右。這固然降低了車載電池包的重量，但是在能量供給上存在很多問題。首先，由于必須在換電站內儲存備用電池用來更換，電池部分的投資仍然居高不下；其次，換電站通常占地龐大，在擁擠的城市里難以找到建站所需的空間；第三，每天數次快速更換數噸的電池組，也大大地增加了電池乃至整個換電站的安全隱患；第四，快換機構與設備本身也十分昂貴；最后整條線路全部車輛的電能供給在一個換電站里集中完成，給局部電網帶來了較大的負荷壓力，使得換電站的選址受到限制。