电动汽车充换电关键技术

本书为国家电网有限公司电动汽车充换电设施建设运营问答丛书之一。本书分为八章，靠前章为电动汽车充换电基础知识，介绍了新能源汽车及电动汽车、动力蓄电池及电池成组技术等内容；第二章为传导式整体交流充电技术，介绍了交流充电设备构成及要求、交流充电控制过程；第三章为传导式整体直流充电技术，介绍了直流充电设备构成及要求、直流充电控制过程；第四章为电池更换技术，介绍了换电站系统和换电站设备的构成及要求；第五章为传导式充换电连接技术，介绍了充电连接装置定义、结构、材料及附件；第六章为充电设施及电动汽车间通信技术，介绍了交流充电控制信息交互技术、直流充电通信技术；第七章为充电设施计量计费技术，介绍了充电设施计量技术、计费控制单元；第八章为充电设施安全防护技术，介绍了设备本体安全要求、充换电站安全要求。本书适用国家电网有限公司下属单位从事电动汽车充换电服务网络建设运营的市场营销人员、客服人员、营业人员等相关人员使用。

前言
第一章电动汽车充换电基础知识
第一节新能源汽车及电动汽车/2
1.什么是新能源汽车？/2
2.电动汽车是如何发展和演变的？/2
3.电动汽车可以分为哪些类别？/3
4.简述电动汽车的发展现状及主要车型参数对比。/4
5.纯电动汽车的基本构成及工作原理是什么？/5
第二节动力蓄电池及电池成组技术/6
6.什么是电动汽车动力蓄电池？动力蓄电池的分类和主要构成部分有哪些？/6
7.锂离子电池的主要类型和特性有哪些？/7
8.衡量动力蓄电池性能的主要参数和指标有哪些？/8
9.动力电池的充放电过程和原理是什么？/9
10.电动汽车动力蓄电池的成组与一致性控制措施有哪些？/11
11.动力蓄电池有哪些安全风险？/12
12.电动汽车动力蓄电池（管理）系统（BMS）是如何构成的？/13
13.动力蓄电池管理系统的功能是什么？/13
第三节电动汽车充换电技术及发展/14
14.电动汽车充电方式有哪些？/14
15.常见的电动汽车传导式充电模式有哪些？/15
16.电动汽车充电连接方式有哪些？/16
17.电动汽车充电设备分类有哪些？/17
18.电动汽车无线充电方式的基本原理是什么？/18
19.什么是电动汽车与电网互动技术（V2G）？/19
20.电动汽车与电网的互动方式和互动策略有哪些？/21
21.电动汽车充电技术呈现何种发展趋势？/22
第四节电动汽车充换电标准体系／23
22.我国如何建设电动汽车充换电设施标准体系？/23
23.我国电动汽车充换电设施标准的主管部门及归口部门有哪些？/24
24.国家电网有限公司充换电设施企业标准制定与修订流程的关键节点是什么，归口管理部门有哪些？/25
25.我国主要的电动汽车充换电设施国家标准和行业标准有哪些？/25
第二章传导式整车交流充电技术
第一节交流充电设备构成及要求/28
26.什么是交流充电桩？/28
27.什么是传导式车载充电机？/29
28.交流充电桩由哪几部分组成？/30
29.交流充电桩应具备哪些功能？/30
30.交流充电桩应该满足哪些技术要求？/32
31.交流充电技术有哪些特点？/32
32.电动汽车发展对交流充电技术的要求有哪些？/33
33.交流充电桩检验和试验的分类有哪些？/33
第二节交流充电控制过程／34
34.交流充电启动前有哪些准备工作？/34
35.当车辆和供电设备准备就绪后，交流充电系统如何开启充电过程？/36
36.正常情况下，交流充电系统如何结束或停止充电过程？/37
37.哪些异常情况下，交流充电系统会结束或停止充电过程？/38
38.交流充电连接过程中，充电桩和车辆如何实现配合控制？/39
第三章传导式整车直流充电技术
第一节直流充电设备构成及要求/42
39.直流充电桩由哪些部分构成？/42
40.直流充电桩的主要功能有哪些？/43
41.直流充电桩所使用的充电模式4有哪些功能？/45
42.直流充电桩的性能要求有哪些？/46
43.直流充电桩的安全要求有哪些？/47
44.直流充电桩绝缘检测方法有哪些？其电路及原理是什么？/49
第二节直流充电控制过程/53
45.直流充电桩的充电过程有哪些阶段？/53
46.直流充电桩充电前的自检过程及要求有哪些？/55
47.直流充电桩预启动过程及要求有哪些？/56
48.正常情况下直流充电桩是如何结束充电的？/56
49.异常情况下直流充电桩是如何结束充电的？/57
第四章电池更换技术
第一节换电站系统构成及要求/60
50.电动汽车换电站系统是如何构成的？/60
51.电动汽车换电站供电系统技术要求有哪些？/61
52.电动汽车换电站充电系统构成及配置要求是什么？/62
53.电动汽车换电站换电系统构成及配置要求是什么？/62
54.电动汽车换电站监控系统构成及配置要求是什么？/63
第二节换电站设备构成及要求／64
55.电动汽车换电站充电与电池更换系统组成及技术要求有哪些？/64
56.分箱式充电机功能有哪些要求？/66
57.分箱式充电机有哪些安全防护要求？/67
58.电动汽车电池箱更换设备如何分类？/68
59.电动汽车电池箱更换设备的总体要求是什么？/69
60.电动汽车换电站电池箱更换设备的安全防护要求有哪些？/69
61.纯电动客车快换电池箱是如何构成的？/70
62.电动汽车换电站电池箱连接器是什么？/71
63.电动汽车模块化电池仓构成及功能要求是什么？/71
64.电动汽车模块化充电仓和电池仓的结构要求有哪些？/72
65.电动汽车模块化充电仓和电池仓的接地要求有哪些？/73
第五章传导式充换电连接技术
第一节充电连接装置定义/76
66.什么是充电连接装置？充电接口的组成和定义是什么？/76
67.供电插座、供电插头、车辆插座、车辆插头的定义分别是什么？/77
68.电动汽车充电连接装置的作用是什么？/77
69.交流和直流充电连接装置的使用电压和电流优选值各是多少？/78
70.交流充电接口电气参数值及功能定义是什么？/79
71.交流充电接口触头布置方式是什么？/80
72.直流充电车辆接口电气参数值及功能定义是什么？/81
73.直流充电接口触头布置方式是什么？/82
74.电动汽车传导充电用连接装置2011版国家标准与2015版国家标准的主要区别是什么？/83
第二节充电连接装置结构/84
75.充电连接装置结构有哪些要求？/84
76.充电连接装置的锁止功能有哪些要求？/85
77.充电连接装置的防触电保护有哪些要求？/86
78.充电设备如何避免在充电过程中意外带电切断充电连接引起危险？/86
79.充电连接装置对机械强度有哪些要求？/87
第三节充电连接装置材料及附件/88
80.充电连接装置如何选择导线？/88
81.充电连接装置所用的橡胶和热塑性材料的耐热、耐燃、耐老化要求有哪些？/89
82.充电连接装置的温度监测功能如何实现？/90
83.国内外电动汽车充电连接装置标准及技术路线有哪些不同之处？/92
第六章充电设施与电动汽车间通信技术
第一节交流充电控制信息交互技术/96
84.电动汽车传导式充电时，除建立电气连接进行电能传输外，还需要进行信息交互的原因是什么？/96
85.电动汽车传导式充电，在采用模式3连接方式C时，充电设施和电动汽车之间信息交互采用什么方式？/96
86.电动汽车传导式充电，在采用模式3连接方式C时，充电设施和电动汽车之间信息交互的内容有哪些？/97
87.电动汽车传导式充电，在采用模式3连接方式C时，控制导引电路原理是什么？/97
88.电动汽车传导式充电，在采用模式3连接方式C时，控制导引的电路参数如何选择？/98
89.电动汽车传导式充电，在采用模式3连接方式C时，控制导引电路的功能是什么？/99
90.电动汽车传导式充电，在采用模式3连接方式C时，车辆插头和车辆插座在充电过程中的耦合顺序是什么？/99
91.电动汽车传导式充电，在采用模式3连接方式C时，充电过程中，工作控制程序需要完成哪些功能？/100
92.电动汽车传导式充电，在采用模式3连接方式C时，每个阶段车载充电机优选允许输入电流的设置依据是什么？/101
93.电动汽车传导式充电，在采用模式3连接方式C时，如何识别交流充电连接装置载流能力和供电设备供电功率？/102
第二节直流充电通信技术／103
94.国家标准关于电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间通信为何采用CAN总线？/103
95.电动汽车传导式充电，在采用模式4连接方式C时，充电设施和电动汽车之间信息交互的内容有哪些？/104
96.电动汽车传导式充电，在采用模式4连接方式C时，控制导引电路原理是什么？/104
97.电动汽车传导式充电，在采用模式4连接方式C时，控制导引电路的功能是什么？/105
98.电动汽车传导充电用直流充电接口的车辆插头和车辆插座在充电过程中的耦合顺序是什么？/105
99.电动汽车传导式充电，在采用模式4连接方式C时，充电连接装置各部件在不同阶段是按照什么顺序
进行相互配合协同的？/106
100.电动汽车传导式充电，在采用模式4连接方式C时，充电过程中，工作控制程序需要完成哪些
功能？/109
101.电动汽车传导式充电，在采用模式4连接方式C时，通信地址有固定要求的设备有哪些？/109
102.电动汽车传导式充电，在采用模式4连接方式C时，充电总体流程分为几个阶段？/110
103.电动汽车传导式充电，在采用模式4连接方式C时，在低压辅助上电及充电握手阶段有哪些报文交互？/110
104.电动汽车传导式充电，在采用模式4连接方式C时，在充电参数配置阶段有哪些报文交互？/111
105.电动汽车传导式充电，在采用模式4连接方式C时，在充电过程中有哪些报文交互？/112
106.电动汽车传导式充电，在采用模式4连接方式C时，在充电结束阶段有哪些报文交互？/113
107.电动汽车传导式充电，在采用模式4连接方式C时，各个阶段充电机的优选输出电流的设置依据是什么？/114
第七章充电设施计量计费技术
第一节充电设施计量技术/116
108.充电设施对电能计量有哪些功能要求？/116
109.交流充电桩所使用的交流电能表配置及安装要求是什么？/117
110.交流充电桩所使用的交流电能表有哪些功能要求？/117
111.直流充电桩所使用的直流电能表有哪些功能要求？/118
112.直流充电桩所使用的直流电能表有哪些性能要求？/120
113.直流充电桩所使用的直流电能表的配置及安装要求是什么？/122
第二节计费控制单元/123
114.计费控制单元有哪些主要功能？/123
115.计费控制单元是由什么硬件构成的？/124
116.计费控制单元与充电控制器通信的主要内容有哪些？/125
117.计费控制单元如何完成充电控制？/126
118.什么是计量计费密钥技术？/128
第八章充电设施安全防护技术
第一节设备本体安全要求/130
119.IP防护等级代码是如何规定的？/130
120.为保证电网安全和电能质量，对电动汽车充换电设备有哪些要求？/132
121.非车载传导式充电机安全防护有哪些要求？/133
122.充电设备充电接口有哪些安全防护要求？/134
123.为保证对车辆动力电池的充电安全，充电设施控制导引方面有哪些具体要求？/136
124.为保证对车辆动力电池的充电安全，在电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议上有哪些具体要求？/137
125.在电动汽车传导充电用连接装置2015年版国家标准中，针对充电设施安全防护技术，有哪些新的要求？/138
第二节充换电站安全要求／139
126.电动汽车充换电站在选址上有哪些安全要求？/139
127.电动汽车充换电站供配电系统在设计上有哪些安全要求？/140
128.充电设施运营管理平台信息安全防护包括哪些内容？/140
129.电动汽车充换电监控系统在设计上有哪些安全要求？/141
130.电动汽车充换电站安防监控系统在设计上有哪些安全要求？/142
131.电动汽车充换电站消防及灭火设施在设计上有哪些安全要求？/142
132.充换电站防雷接地有哪些基本规定？/143