電動汽車充電技術及基礎設施建設（簡體書）

隨著能源危機和環境為題的日益嚴重，可持續發展的理念逐漸深入人心。以電動汽車為主的新能源汽車作為交通領域節能、環保和大氣霧霾治理的有效措施，日趨受到國內外各界的關注，成為汽車工業的發展趨勢和方向，並被確立為我國戰略性新興產業之一。隨著電動汽車產業的迅速發展，派生出新了新的新興產業――電動汽車充電站。充電站承擔著為電動汽車動力電池提供電能的重要使命，是電動汽車行業快速發展的基礎性設施。本書從電動汽車的發展現狀、基礎知識以及充電關鍵技術入手，在全面闡述國內外電動汽車充電基礎設施市場、建設、技術、運營管理、商業模式等方面發展現狀的基礎上，分析了充電基礎設施未來發展趨勢和運行風險。

王震坡，北京理工大學教授、博導，新能源汽車領域專家，現任電動車輛國家工程實驗室副主任、新能源汽車國家大數據聯盟秘書長等職。

前言
第1章 概述1
1.1　電動汽車充電技術的發展現狀與趨勢1
1.1.1　充電技術的發展現狀1
1.1.2　充電技術的發展趨勢4
1.2　電動汽車充電基礎設施的發展現狀與趨勢5
1.2.1　國外充電基礎設施的發展現狀5
1.2.2　國內充電基礎設施的發展現狀8
第2章 相關基礎知識13
2.1　電動汽車的分類13
2.2　電動汽車的應用領域與應用模式19
2.2.1　車分享模式（分時租賃）19
2.2.2　融資租賃模式22
2.2.3　電池租賃模式23
2.3　電動汽車動力電池技術23
2.3.1　化學能電能轉換基本原理24
2.3.2　動力電池的分類24
2.3.3　動力電池的基本結構25
2.3.4　動力電池的基本參數26
2.3.5　常用動力電池簡介30
2.3.6　動力電池管理系統38
2.3.7　動力電池的使用壽命42
2.3.8　動力電池的梯次利用與回收46
第3章 動力電池的充電方法53
3.1　充電方法的評價指標53
3.1.1　充電效率53
3.1.2　充電時間54
3.1.3　電池內阻54
3.1.4　電池壽命54
3.2　鋰離子動力電池的充、放電特性55
3.3　最佳充電電流曲線61
3.4　蓄電池充電電流接受比定律62
3.5　電池極化現象及其影響64
3.5.1　電池極化現象64
3.5.2　極化現象對電池的影響66
3.5.3　去極化遵循的原則及方法66
3.6　常規充電方法67
3.6.1　恒流充電法67
3.6.2　恒壓充電法69
3.6.3　階段充電法70
3.7　快速充電方法71
3.7.1　脈衝式充電法71
3.7.2　ReflexTM快速充電法73
3.7.3　變電流間歇充電法73
3.7.4　變電壓間歇充電法74
3.7.5　變電壓、變電流波浪式間歇正負零脈衝快速充電法74
3.7.6　智能充電法74
3.8　充電優化方法75
第4章 充電機77
4.1　分類與構成77
4.1.1　充電機的分類78
4.1.2　充電機的基本構成80
4.1.3　充電策略84
4.2　充電機主電路的基本工作原理87
4.2.1　主電路的功率等級分類87
4.2.2　傳導式充電技術主電路89
4.2.3　無線充電技術主電路92
4.2.4　功率因數校正電路95
4.2.5　無線充電機示例97
4.3　性能及其技術要求101
4.3.1　充電機的性能標準101
4.3.2　充電機的技術要求102
第5章 充電機測試104
5.1　充電機測試分類104
5.1.1　電氣性能測試104
5.1.2　通信性能測試106
5.1.3　保護功能測試106
5.1.4　使用及保養要求107
5.2　充電系統互操作性測試108
5.2.1　互操作性測試順序、流程、項目編碼規則、儀器及要求108
5.2.2　供電設備互操作性測試110
5.2.3　車輛互操作性測試130
第6章 充電基礎設施141
6.1　分類與功能141
6.1.1　充電樁141
6.1.2　充電站143
6.2　充電站的總體佈局及拓撲結構144
6.2.1　充電站的建設形式144
6.2.2　充電站的系統結構146
6.3　充電站供配電系統148
6.3.1　供配電系統的基本結構148
6.3.2　充電站交流配電系統的配置原則150
6.4　充電站系統匹配的方法和理論151
6.4.1　充電機電池負載功率模型151
6.4.2　充電站配電容量需求模型152
6.4.3　電動公交車充電站容量需求模型153
6.4.4　充電站服務能力計算模型154
6.4.5　整車充電模式下充電機配置模型154
6.4.6　更換模式下備用車輛和電池配置模型155
6.4.7　M/M/S排隊論模型155
6.5　電動汽車充電基礎設施對電網的影響156
6.6　諧波與諧波治理157
6.6.1　諧波的產生157
6.6.2　充電站諧波對電網和充電設施的危害159
6.6.3　諧波治理的技術和方法160
6.7　充電站運行維護與安全管理167
6.7.1　設備定期維護與評價167
6.7.2　設備缺陷管理167
6.7.3　消防安全保障管理168
6.7.4　防汛、防寒、防高溫工作管理168
6.7.5　安全標識及交通標誌的規範化管理169
6.7.6　文件檔案管理169
第7章 充電站監控系統170
7.1　充電站監控系統的構成及配置原則170
7.1.1　充電站監控系統的基本功能171
7.1.2　充電站監控系統的基本要求172
7.1.3　充電站監控系統的基本構成172
7.2　充電站監控系統的監控網絡173
7.2.1　充電站監控系統網絡的結構173
7.2.2　充電站監控系統網絡的功能175
7.2.3　充電站監控系統網絡的設置模式177
7.3　充電機監控單元與外界的通信協議179
7.3.1　非車載充電機監控單元與電池管理系統的通信協議179
7.3.2　車載充電機監控系統與交流充電樁的通信協議182
7.4　案例分析187
7.4.1　系統架構187
7.4.2　技術參數189
7.4.3　主要功能189
第8章 換電技術202
8.1　動力電池自動更換技術202
8.1.1　自動更換系統的總體方案202
8.1.2　自動更換系統的組成及工作原理203
8.1.3　更換動作的基本準則與過程205
8.1.4　更換系統的其他關鍵技術206
8.2　動力電池手動更換技術209
8.3　換電模式的應用與分析210
8.3.1　國外換電模式應用210
8.3.2　國內換電模式應用211
8.3.3　國內、外換電模式分析213
第9章 充電設施的佈局規劃與用地選址218
9.1　充電設施佈局規劃的原則與思路219
9.1.1　充電設施佈局規劃的原則219
9.1.2　充電設施佈局規劃的思路220
9.2　電動汽車保有量的預測方法221
9.2.1　基於灰色理論的預測方法221
9.2.2　基於時間序列數據的預測方法222
9.2.3　基於情景分析的預測方法223
9.2.4　基於