电动汽车群智能充电系统应运而生

文章来源:互联网 发布时间:2014-11-10
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电动汽车的发展对整个国民经济的发展有着重要的推动作用,电动汽车对GDP的拉动动10倍于高铁,然而电动汽车却面临着推广缓慢的难题,其中一个关键影响因素就是汽车充电问题,有人甚至认为汽车的充电设施已经成为电动汽车推广的最大障碍。

电动汽车的发展对整个国民经济的发展有着重要的推动作用,据测算,电动汽车对GDP的拉动动10倍于高铁,然而电动汽车却面临着推广缓慢的难题,其中一个关键影响因素就是汽车充电问题,有人甚至认为汽车的充电设施已经成为电动汽车推广的最大障碍。

针对现阶段充电桩所面临的难题,青岛特锐德电气股份有限公司的副总裁陈忠强认为,主要存在九个方面的问题,一是电网安全问题,无序充电、和居民抢负荷、电网过负荷,当充电汽车多了以后,会对电网整个的安全造成大的冲击。第二,充电设备安全问题,由于在停车场建立起多个充电桩之后,就犹如一个充电桩林,停车的时候可能会出现撞桩的状况。第三,充电安全问题,因为充电桩带高压电,存重大安全隐患。第四,充电成本高,因为无序充电不能利用低谷电,充电成本相对高。第五,电网投资大,因为充电桩模式,当充电汽车在容量越来越大的情况下,就会造成电网负荷不会满足充电汽车对充电容量的要求,电网就必须进行投资,为了充电汽车进行大量投资,所以电网投资是巨大的。第六,充电接入手续比较麻烦,一桩一接入,申请难、施工难、造价高。第七,运维管理难,公共充电桩经常被破坏,维护难、管理难。第八,设备占地,充电桩需要增加停车位面积,就会减少停车位。第九,供电平衡,无序充电会导致三相不平衡,会导致电网跳闸。

由充电桩存在的问题分析可见,充电桩解决不了汽车群的充电问题,我们定义一个汽车群充电,群的意思就是十辆车以上同时进行充电就称之为汽车群充电。当十辆以上的车大量在一个区域进行充电的时候,会对电网产生影响。所以说单个充电桩的问题解决不了汽车群充电的问题。所以必须用群管群群控实现有序的无桩充电,同时要具有比充电桩更加节省规模和成本而且安全系数更高的设备来完成这个充电功能。青岛特锐德电气股份有限公司就此提出了汽车群充电模式,它和传统的充电桩模式完全不一样,它通过群管群控实现有序充电,通过设备层、控制层、调度层、平台层四层结构来完成充电系统整体的构成。

青岛特锐德电气股份有限公司副总裁陈忠强介绍说,充电桩一般是完成三类功能,一类是完成插卡功能,一类是控制、保护、显示、计量功能,最后一类是充电插头的功能,对车进行充电。从结构上来看,这个充电系统分成四层,分别是设备层,设备层就是对设备进行充电,控制层是监测,充电的自动控制和自动计量计费,另一个是调度层,调度层对汽车充电智能系统、电网安全管理、负荷平台。平台层是通过云平台来管理城市充电群。基于移动互联,对于汽车用户进行增值服务。在控制层主要是通过箱面里进行状态量监测、模拟量监测等等,实现了对每一路交流或者直流的充电模块的智能管理。另外在移动终端,在用户的移动终端上,在手机上,提供一个人机界面,可以免费装APP,通过云管理平台,建立起一个云平台的管理中心,作为汽车群充电的整体的后台管家。

在调度层,主要是根据汽车量的大小进行安全负荷调度,负荷平衡调度,峰谷用电调度,以及根据用户的时段以及用户的预约要求,对实际每一辆车进行充电。平台层主要实现的是人机交互、便捷充电的功能,用手机操作,下载手机App,注册账户,可以定位,预约充电服务,可以扫描充电桩的二维码进行识别用户,而且在自己的手机上可以监控整个充电的感觉过程。还可以做到整个城市的资源共享,整合城市的充电网络资源,在手机平台上可以提供整个可以排放的充电资源,通过导航,让用户找到离他最近的充电终端。另外在这个充电终端上有一个创新设计,具有无桩、防水、抗碾压、无电的充电终端。因为终端是无电终端,所以这个系统是无桩充电、无电终端,取消了充电桩,采用充电终端模式充电枪自动收回,通过手机APP来实现交互。

此外,这个充电终端,只有当这个线插入到汽车内以后,整个充电线才会带电,充电插头和车一旦分开,充电线线就变成了无电的线,通过这个技术可以取消充电桩,而且这个终端可以作为一个无电终端,只有充电的时候才有电,不充电是没有电的,这样最大的解决了安全的问题。而且这个充电终端是防水终端,水中浸泡后可正常使用,伸缩线轴,连接无断点,插头前设计有防护罩。

为了确保汽车群充电负荷控制在电网安全限额内,就需要进行群管群控,主要靠调度层进行整体控制。这需要涉及到三个数据,一个是电网数据,一个是车的数据,一个是用户的需求。对电网来讲,要检测三相平衡状况以及实时功率,以及电压电流的情况,把电网相关的参数收集过来。其次要了解车内的剩余电量情况,充电曲线情况,以及充电电流和充电电压情况。最后是要了解客户需求,包括是临时用电、紧急用电还是长时间停车;是正常充电还是要加急充电,以及其他的需求。通过这三方面的需求建立起一个数学模型,制定出群充电的车型,制定出对策,根据整个汽车群充电,根据在这个区域内的所有车的共同状况,制定出充电的原则。使用倒序递推原则,实现低谷充电和低价充电,对于有紧急需求的车辆的用户,则采取加急充和立即充,对于停车时间比较长的,则用低谷电进行充电,在夜里则用最低谷电来进行充电,这样可以最大限度的降低整个用电负荷的同时还可以降低用户的充电费用。

另一个道理就是充电的接入是比较复杂的,因为一车一桩一接入,都要通过供电部门办理相关手续,手续比较繁杂,造价也高。有了汽车群充电系统就可以30~40辆车一次接入,满足不同充电的的同时,也降低了施工难度和安装造价。

总的来说,汽车群充电系统有三大优势,第一是安全,在安全方面保证了电网安全,动态调度,控制区域内总负荷均衡。第二个是设备安全,充电终端无桩、抗碾压、避免碰撞危险。第三个保证人身安全。

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