充電樁是指爲電動汽車提供能量補充的充電裝置🚶🏾♀️➡️，其😘功能類似于
加油站裏面的加油機，可以固定在地面或牆壁，安裝于公😮💨共建築（公共樓宇、商場、公共停車場等）和居民小區停車場或充電站内，可以根據不同的電壓等級爲各種型号的電動汽車…充電。
充電樁的輸入端與交流電網直接連接，輸出端都裝有充🥑️電插頭用于爲電動汽車充電。充電樁一般提供常規充電😍和快速充✡️電兩種充電方式，人們可🧑🏽🎄以使用特定的充電卡在充電🧛🏾♀️樁提供的人機交互操作界面上刷卡使用，進行相應的充電操作和費👾用數據打印，充電樁顯示屏能顯示充電量、費用、充電時間等數據。
截至2023年6月底，全國累計建成各類充電樁超過660萬台。
[14] 充電樁（栓）能實現
計時、計電度、計金額
充電，可以作爲市民購電終端。同時爲提高公共充電樁（栓）的效率和實用性，今後将陸續增加一樁（栓）多充和爲
電動自行車充電的功能。
2008年，北京市奧運會期間建設了國内第一個集中式充電站，可滿足50輛純
電動大巴車的動力電池充電需求。
2009年10月，
上海市電力公司投資建成上海漕溪電動汽車充電站，是國内第一座具🏊🏾♀️有商業👽運營功能的電動汽車充電站。2009年底，北京首科集團在🙂↕️健翔橋建設完成了國内第一個包含完整智能微網的北京
純電動乘用車示範充電站。
2009年12月31日，南方電網投産的首批電動汽車充電站（樁）在👯🏾♂️深圳建成投運，建設規模爲2個充電站、134個充電樁（栓）。
2010年3月31日，
國家電網公司唐山南湖充電站建成投運，是我國首座國家電網典型♌️設計充電站，可同時爲10台電動汽車按快充和慢充兩種方式進行充電作業。
截至2019年底，中國充電樁數量超120萬個。
2020年4月14日，國家電網啓動了首批126個充電樁項目，2020年全年☠️計😜劃安排充電樁項目投資27億元，分布在北京、天津、河北等👼🏾24個省（市），涵蓋公共、專用、物流、環衛、社區以及港口💑🏾岸電等多種類型。其中居住區充電樁5.3萬個，公共充電樁1.8萬個，專用充電樁0.7萬個，将有助于補齊居民區充電難、平台互聯🤑互通不足等行業短闆。
[1] 截至2020年6月底，全國各類充電樁保有量達132.2萬個，其中公👿共充🛀🏼電💔樁爲55.8萬個，數量位居全球首位。
截止到今年2020年9月，中國累計建設的充電站達到4.2萬座，換😜電站也🎅🏿達到了525座，各類充電樁達到了142萬個，車樁比💁🏼♀️約爲3.1：1。中國已經建成了全球最大規模的充電網絡（2020年11月3日，國務院新聞辦公室舉行國務院政策例行吹風會）。
[2] 截至2021年3月，聯盟内成員單位總計上報公共類充電樁約85.1萬台，其☠️中直流充電樁35.5萬台、交流充電樁49.5萬台、交直流一體充
電樁481台。 [3] 2022年4月26日，交通運輸部公路局副局長周榮峰說，目前全國已有3102個高速公路服務區建設了充換電基礎設施，共建成充電樁約13374個。
2022年10月11日，中國充電聯盟發布公共充電基礎設施運行情😁況🏊🏿♀️，2022年9月比8月公共充電樁增加1.2萬台，9月同比增👽長56.6%。截至2022年9月，聯盟内成員單位總計上報公共充電樁163.6萬台，其中直流充電樁70.4萬台👩🍼、交流充電樁93.1萬台。從2021年10月到2022年9月，月均新增公共充電樁約4.9萬👿台。廣東、江蘇、上海、浙江、北京、湖北、山東、安徽、河南、福建TOP10地區建設的公共充電樁占比達71.5%。
[7] 截至2022年底，海南全省累計建設充電站2341座，換電站49座🧜🏼♀️，充電🏃🏿♀️➡️樁（槍）總數7.54萬個。
[9] 2023年2月28日，國家統計局發布《中華人民共和國2022年國民經🙂↔️濟和社會🧜🏼♂️發展統計公報》，初步核算，2022年充電樁産量191.5萬個，比上年增長80.3%。
[10] 截至2023年2月，聯盟内成員單位總計上報公共充電樁186.9萬台，其中直流充電樁約79.6萬台、交流充電樁約107.2萬台。從2022年3月到👼🏾2023年2月，月均新增公共充電樁約5.5萬台。
[11] 2023年4月10日，據特斯拉消息，特斯拉在全球的超級充電👌樁數量已🧜🏼♂️達到45000個。
[13] 截至2023年6月底，全國累計建成各類充電樁超過660萬台。
[14] 2023年8月8日，浙江省計劃2025年累計建成超230萬個以上、鄉村不少于90萬個，其中建成公共充電樁12萬個、鄉村不少😗于2萬個，滿足400萬~輛以💯上新能源汽車充電需求。
[15] 按安裝方式分
可分爲落地式充電樁、挂壁式充電樁。落地式充電樁🧑🏽❤️💋🧑🏻适合安裝在不靠近牆體的停車位。挂壁式充電樁适合安裝在🧎🏻♀️➡️靠近牆體⛹🏻♀️的停車位。
按安裝地點分
按照安裝地點，可分爲公共充電樁和專用充電樁。 公共充電樁是建設在公共停車場（庫）結合停車泊位，爲社會車輛提供公共充電服務的充電樁。 專用充電樁是建設單位（企業）自有停車場（庫），爲單位（企業）内部人員使用的充電樁。 自用充電樁是建設在個人自有車位（庫），爲私人用戶提供充電的充電樁。 充電樁一般結合停車場（庫）的停車位建設。安裝在戶外的充電樁防護等級不應低于IP54。安裝在戶内的充電樁防護等級不應低于IP32。
按充電接口數分
可分爲一樁一充和一樁多充。
按充電方式分
充電樁（栓）可分爲直流充電樁（栓），交流充電樁（栓）和交直😜流㊙️一體充電樁（栓）。
電動汽車充電樁作爲電動汽車的能量補給裝置👿，其充電性能🎅🏿關系到電池組的使用壽命、充電時間。這也是消💘費者🧎🏻♀️➡️在購買電動汽車之前最爲關心的👽一個方面之一🏃🏿♀️➡️。實現對動力電池快速、高效、安全、合理的電量補給是電動汽車充電器設計的基本原則，另外，還要考慮充電器對各種動力電池的适用🤶🏾性。
快速充電器的控制系統組成：
快速充電器的控制系統
采用了智能化的變脈沖充電方式，即采用充電電流脈🏃🏻♀️沖，包括充電脈沖T1間歇脈沖T2以及放電脈沖T3。
地面充電站中充電器的方案
地面充電站中充電器的方案，該充電器由一個能将輸💔入的交😈流電轉換爲直流電的整流器和一個能調🤶🏾節直流電功率的
功率轉換器組成，通過把帶電線的插頭插入電動汽車上配套的🏊🏿♀️插座中，直流電能就輸入
蓄電池對其充電。充電器設置了一個鎖止杠杆以利于插入和取出😘插頭，同時杠杆還能提供一個确定已經鎖緊的信号以确保安全。根據充電器和車上電池管理系統相互🎅🏿之間的通訊，功率轉換器能在線調節直流充電功率，而🚶🏾♀️➡️且充電器能顯示充🤶🏾電電壓、充電電流、充電🧑🏾🎄量和充電費用。這隻是充👩🏽🐰👩🏿電樁的基本原理，許多細節問題都應在實際應用中不斷改進，已得到最☠️便捷的使用方案。
作爲
電網配用電側的
電動汽車充電樁（栓），其結構的特殊性決定了自動化通信系統的特點是✋被測點多且分散、覆蓋面廣、通信距離短。并😁且随着城市的發展，
網絡拓撲要求具有靈活性和擴展性的結構，因此，電動汽車充電樁（栓）通~信方式的選擇應考慮如下問題：
（1） 通信的
可靠性——通信系統要長期經受惡劣環境和較強的電磁幹擾或噪音幹擾的考驗，并保持通信的暢通。
（2） 建設費用——在滿足可靠性的前提下，綜合考慮建設費用及長👨🏻🏭期使用和維護的費用。
（3） 雙向通信——不僅能實現信息量的上傳，還要實現控制量的下😁達。
（4） 多業務的
數據傳輸速率——随着以後終端業務量的不斷增長，主站到子站、子站到終端之間通信對實現多業務的數據傳輸速率要求越來越高。
（5） 通信的
靈活性和
可擴展性——由于充電樁（栓）具有控制點面多、面廣和分散的特點，要求采用标準的通信協議，随着“ALL IP”網絡技術趨勢的發🔞展以及電力運營業務的不斷增長，需要考慮💯基于IP的業務承🧛🏾♀️載，同時要求便于安裝施工、調試、運🙆🏿行、維護。
交流式
交流充電樁（栓）技術要求
1、環境條件要求
① 工作環境溫度：-20℃～+50℃；
② 相對濕度：5%～95%；
④ 安裝地點：戶外；
地面垂直加速度 0.15g；
設備應能承受同時作用持續三個正弦波，并且安全系數應大于1.67；
2、結構要求
① 交流充電樁（栓）殼體應堅固；
② 結構上須防止手輕易觸及露電部分；
③
交流充電樁（栓）應選用厚度1.0以上鋼組合結構，表面采用浸塑🛀🏼處理，并😗充分考慮散熱的要求。充電樁（栓）應有良好的防電磁幹擾的屏🧜🏼♀️蔽功能；
④ 充電樁（栓）應有足夠的支撐強度，應提供必要設施，以保證能夠正确起吊、運輸、存放和安裝設備，且應提供
地腳螺栓孔；
⑤ 樁（栓）體底部應固定安裝在高于地面不小于200mm的基座✡️上。基座面積不應大于500mm×500mm；
⑥ 樁（栓）體外殼應采用抗沖擊力強、防盜性能好、抗老化的🔞材質；
3、電源要求
① 輸入電壓：單相220V；
② 輸出功率：單相220V/5KW；
③ 頻率：50Hz±2Hz；
4、電氣要求
① 插頭與插座正确連接确認成功後，帶負載可分合電路方可😜閉合，實現對插座的供電；
③ 低壓配電設備及線路的保護應滿足《
低壓配電設計規範》（GB/50053）中的相關規定；
④ 對
IT系統配電
線路，當第一次接地故障時，應由絕緣監察裝置發出音響或燈光信号，當發生第二次異相接地故障時應由過電流保護電器😵💫或漏電電流動作保護器切斷故障電路；
⑤ 照明配電系統中，照明和插座回路不宜由同一回路供電。插座回路的電源側應設置剩餘 電流動作保護裝置，其額定動作電流爲30mA；
6、安全防護功能
① 交流充電樁（栓）應具備急停開關，可通過手動或遠👩🏽🐰👩🏿方通信的方式緊急停止充電；
② 交流充電樁（栓）應具備輸出側的漏電保護功能；
③ 交流充電樁（栓）應具備輸出側過流和短路保護功能；
④ 交流充電樁（栓）應具有阻燃功能；
7、IP防護等級
交流充電樁（栓）應遵守IP54（在室外），并配置必要的防雨、防曬裝置；
8、三防（防潮濕，防黴變，防鹽霧） 保護
充電機内
印刷線路闆、 接插件等電路應進行防潮濕、防黴變、防鹽霧處理，其中防鹽霧腐蝕能力滿足 GB/T 4797.6-1995《電工電子産品自然環境條件 塵、沙、鹽霧》中表9的要求，使充電機能在室外潮濕、含鹽霧的環境下正常運行；
9、防鏽（防氧化）保護
充電樁（栓）鐵質外殼和暴露在外的鐵質支架、零件🧛🏾♀️應采取雙層防鏽措施，非鐵質的金屬外殼也應具有防氧化保護膜或進行防氧化處理；
10、防風保護
安裝在平台上的充電機以及暴露在外的部件應能👀承受 GB/T 4797.5-9《電工電子産品自然環境條件降水和風》中表 9 規定的不同地區、不同高度處相對風速的侵襲；
11、防盜保護
電樁（栓）外殼門應裝防盜鎖，固定交流充電樁（栓）的螺栓必💘須在✡️打開外殼門後方能安裝或拆卸；
12、溫升要求
交流充電樁（栓）在額定負載長期連續運行，内部各發熱元器件及各部位溫升應不超過Q/GDW 397�9中表2規定；
MTBF應不小于8760h；
14、安裝垂直傾斜度不超過5%；
15、設備安裝地點不得有爆炸危險介質，周圍介質不含有腐蝕金屬和破壞絕緣的有害氣體及導電介質
直流式
a) 充電樁（栓）電源輸入電壓：三相四線380VAC±15%，頻率50Hz±5%；
b) 充電樁（栓）應滿足充電對象；
c) 充電樁（栓）輸出爲
直流電，輸出電壓滿足充電對象的電池制式要求；
d) 最大輸出電流滿足充電對象的電池制式1C的充電要求👺，并向下兼容；
e) 充電方式分爲常規和快速2種方式，常規爲5小時充電方式💕，快😁速爲1小時充電方式（針對不同電池類型⛹🏻♂️選擇💕）；
f) 實現智能IC管理；
g) 每個充電樁（栓）自帶操作器，以供用戶進行充電方式選🙉擇和操作指導，并顯示
電動車電池狀态和用戶IC卡資費信息，實現無人管理；
h) 充電樁（栓）接口應符合GB/TXXXXXXXX電動汽車傳導式充電接口(暫行)中直👽流充電接口的相關規定；
i) 充電樁（栓）通訊接口采用CAN通訊接口，通信協議按照GB/TXXXXXXXX
電動汽車電池管理系統與非
車載充電機之間的通信協議(暫行)的規定執行（充電對象爲锂電池電動車）；
j) 充電樁（栓）對充電過程中的非正常狀态應具備相應🛌🏻的報警和💁🏼♀️保護功能；
k) 充電樁（栓）對電池的狀态要監控，根據電池的溫度，電壓對充電曲線，充電電流，充電壓自動調整；
l) 充電樁（栓）采用強制風冷；
m) 充電樁（栓）防護等級符合《GB 4208-1993 外殼防護等級(IP代碼)》IP54要求；
一體式
概述
快速充電樁（栓）設備采用交直流一體的結構。既可👨🦰實現直流充👹電，也可以交流充電。白天充電業務多的時候，使用直流方式進行快速充電，當夜間充電👋站用戶少時可用交流充電進行慢充操作。
外形特點
1、
人體工學設計，充分考慮中國人特點，安裝後整機高度、屏幕高度、鍵盤高度🧜🏼♀️、充電接頭安放槽高度，适宜操作；
2、上出線口的形式，節省操作者一半的體力；
3、考慮人的使用習慣和耐用性，采用觸摸和鍵盤互🥑️爲備份的操控，觸摸屏和鍵盤采用防雨、防塵的設計；
4、具備緊急停機的急停開關；具備充電接頭安放槽，安放槽可防水；5米長的軟電纜。
功能特點
2、具備語音提示功能；具備刷卡功能；
3、具備打印憑條的功能；
4、和
BMS實時通信，獲取動力電池類型、單體電壓、
剩餘容量、溫度、告警等信息；
5、向充電機發生控制指令、開關信号，控制充電機啓動與停止，獲取充電機狀态信息；
6、具備充電接口的連接狀态判斷、聯鎖、控制導引等👨🏻🏭完善的安🏃🏻♀️全保護控制邏輯；
8、具備漏電、短路、過壓、欠壓、過流等保護功能，确保充👧🏾電樁（栓）安全可靠運行；
防護等級IP54。
自19世紀第1輛電動汽車面世至今，均采用可充蓄電池作💁🏼♀️爲其動力源。對于一輛電動汽車來講，蓄電池充電設備是不可缺少的子系統之一。它的功能是将電網🧜🏼♂️的電能轉化爲電動汽車車載
蓄電池的電能。電動汽車充電裝置的分類有不同的方法，總體上🧑🏽❤️💋🧑🏻可😺分爲車載充電裝置和非車載充電裝置。
車載充電裝置指安裝在電動汽車上的采用地面交流電網和車載電源對電池組進行充電的裝置，包括車載💞充電機（圖🛀🏼1-13）、車載充電發電機組和運行能量回收充電裝置，将一根帶插頭的交流動力電纜線直接插👩🏼❤️👨🏾到電動汽車的充電插座中給蓄電池充電。車載充電裝置通常使用結構簡單、控制方便的接觸式充電器，也可以是感應充電器。它完全按照車載蓄電池的種類進行設計，針對性較強。非車載⛹🏻♂️充電裝置，即地面充電裝置，主要包括專用充電機、專用充電👌站、通用充電機、公共✍🏻場所用充電站（圖1-14）等。它可以滿足各種電池的各種充電方式。通常非
車載充電器的功率、體積和重量均比較大，以便能夠适應各種充電方式。
另外，根據對電動
汽車蓄電池充電時能量轉換的方式不同，充電裝置可以分爲接觸式👿和感應式。随着電力電子技術和變流控制技術的飛速發🤑展，高精度🏃🏿♀️➡️可控變流技術的成熟和普及，分階段恒流充電模式已經基本被充電電流👽和充電電壓連續變化的恒壓限流充電模式取代。主導充電工藝的還是恒壓限流充電模式。接觸式充電的最大問👩🏽🐰👩🏿題在于它的安全性和通用性。爲了👾使它滿足🧛🏾♀️嚴格的安全充電标準，必🏊🏿♀️須在電路上采用許多措施使充電設備能夠在各種😜環境下安全充電，恒壓限流充電和分階段恒流充電均屬于接觸式充電技術。新型的電動汽車感應充電技術發展很快。感應充電器是利用高頻交流磁場的
變壓器原理，将電能從離車的原方感應到車載的副方，以達到㊙️給😁蓄電池充電的目的。感應充電的最大優點是安全，這🧑🏾🎄是因⛹🏻♂️爲充電器與車輛之間并無直接的點接觸，即使車輛在惡劣的🧑🏻❤️🧑🏼氣候下，如雨雪☠️天，進行充電也無觸電的危險。
（1）變電所應設置安全嗣欄、
警示牌、安全信号燈及警鈴。
（2）高壓配電室和變壓器室門外或變電所安全同欄上應🧎🏻♀️➡️懸挂“止👽步，高壓危險”警示牌。警示牌的标示必須朝向圍欄的外側。
（3）高壓配電裝置上應有顯著的操作指示說明。設備的接地點應有明顯可見的标志。
（4）室内應有明顯的“安全通道”或“安全出口”标示牌。
另外，
變電所及配電設備的布置設計應便于安裝、操作、搬運、檢修、試驗和監測。高低壓配電室、變壓器室、電容器室😗、控制室内，不應有與其無關的管道和線路通過。當然，即便充電站技術瓶😗頸得到了很好的解決，但是充電站建設可能還存在選址🧜🏼♂️困難等問題。新能源汽車應先以城市爲主，但繁華Ⅸ域往往🧛🏽用地緊張，地價成本較高，這方面需要政府🙆🏿在政策上能予以傾斜．推動充⛹🏻♂️電設施的建設。由電力企業發展經營
電動車充電站具有先天優勢。電力企業将電力直接賣給車輛是一個新的業務，希望電力企業能轉變。
電動汽車充電樁屬于配電網側，其通信方式往往和
配電網自動化一起綜合考慮。通信是配電網自動化的一個重點和😘難👀點，區域不同、條件不同，可應用的通信方式也不同，具體到電動汽車充電樁，其通信方式主要有有線方式和無線方式：
（1）有線方式
有線方式主要有：有線
以太網（RJ45線、光纖）、工業串行總線（RS485、RS232、CAN總線）。
有線以太網主要優點是數據傳輸可靠、網絡容量大，缺點😵💫是布🙆🏿線複雜、擴展性差、施工成本高、靈活性差。
工業串行總線（RS485、RS232、CAN總線）優點是數據傳輸可靠，設計簡單，缺點是布網複雜、擴😥展性差、施工成本高、靈活性差、通信容量低。
（2）無線方式
無線方式主要采用移動運營商的移動數據接入業務，如：GRPS、EVDO、
CDMA等。
采用移動運營商的移動數據業務需要将電動汽車充😗電樁…這一電網内部設備接入移動運營商的移動😍數據網絡，需要支付昂貴的月租和年費，随着充電樁數量的增加費用将越來越大；同時數據的安全性和網絡的可靠性都受到移動運營商的限制，不利于設備的安全運行；其次，移動運營商的移👩🏼❤️👨🏾動接入帶寬屬共享帶寬，當局部區域有大量設備接入時，其接入的可靠性和每個用戶的平均帶寬會惡化，不利于充電💔樁群的密集接入、大數據量的數據傳輸。
電動汽車作爲一種發展前景廣闊的綠色交通工具，今後的普及速度會異常迅猛，未來的市場前景也是異常巨大的。在全球能源危機和環境危機嚴重的大背景下🙆🏿，我國政府積極💞推進新能源汽車的應用與發展，充/換電站作爲發展電動汽車所必須👌的重要配套👼🏾基礎設施，具🧑🏽❤️💋🧑🏻有非常重要的社會效益🙂↕️和經濟效益。一場興建電動汽車充/換電站的🔞運動已經在全國範圍👌内展開。
整體系統由四部分組成：電動汽車充電樁、集中器、電池管理系統(BMS)、充電管理服務平台。
電動汽車充電樁（栓）的控制電路主要由嵌入式
ARM處理器完成，用戶可自助刷卡進行用戶鑒權、餘額查詢、計💔費🤶🏾查詢等功能，也可提供語音輸出接口，實現語音交互。用戶可根據
液晶顯示屏指示選擇4種充電模式：包括按時計費充電、按電量🔞充電、自動充滿、按裏程充電等。
電動汽車充電機控制器與集中器利用CAN總線進行數據交互，集中器與服務器平台利用有線互聯網或無線
GPRS網絡進行數據交互，爲了安全起見，電量計費和金額數據實現安全加密。
電池管理系統系統(
BMS)的主要功能是監控電池的工作狀态(電池的電壓😈、電流和溫度)、預測動力電池的電池容量(
SOC)和相應的剩餘行駛裏程，進行電池管理以避免出現過放電、過充、過熱和單體電池之間電壓嚴重不👩🏽🐰👩🏿平衡👧🏾現象🛀🏼，最大限度地利⛹🏻♀️用電池存儲能力和循環壽命。
充電服務管理平台主要有三個功能：充電管理、充電運營、綜合查詢。充電管理對系統涉及到的基礎數據進行
集中式管理，如電動汽車信息、電池信息、用戶卡信息、充電樁（栓）信息；充電運營主要對用戶充電進行計費管理；綜~合查詢指對管理及運營的數據進行綜合分析查詢。
