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ˇ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；
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；
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；
7、具備CAN2.0B、
RS485通訊接口，可以和集中監控通信，上送充電狀态信息；
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ˇ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ˇ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。
