時間:2022-12-23 10:10:27
緒論:在尋找寫作靈感嗎?愛發表網為您精選了1篇電動汽車充電技術發展方向3篇,愿這些內容能夠啟迪您的思維,激發您的創作熱情,歡迎您的閱讀與分享!
新能源汽車經濟實用、綠色環保的特點,使其成為家庭與企業買車、換車的第一選擇。然而,充電效率問題也成為制約新能源汽車全面普及的關鍵因素。如何快速完成電池充電,保障駕駛延續性,是眾多新能源汽車品牌的技術開發重點。
1電動汽車發展的背景
隨著環保法的發布,國家加大了環境污染、環境治理方面的管控力度。2015年,為了更好地鼓勵新能源汽車市場快速發展,工業和信息化部、國家發改委、財政部和科技部聯合下發《關于2016—2020年新能源汽車推廣應用財政支持政策的通知》,國家及各省市均針對生產、購買新能源電動汽車提出了相關的優惠補貼政策[1]。在環境治理發展趨勢以及關于新能源汽車的政策補貼扶持下,新能源汽車得到了飛速發展。傳統車企加大新能源汽車產品線研發力度,高科技企業跨界研發新能源、無人駕駛技術,隨著電池技術、科學技術的不斷成熟,新能源汽車市場進一步擴大。
2電動汽車存在的主要問題
新能源電動汽車目前存在的最大問題是續航能力。續航能力成為用戶選擇電動汽車及燃油汽車的重要衡量指標。在現有的電池續航能力下,提升電動汽車行駛過程中的充電效率,是電動汽車全面普及的發展趨勢。
3新能源電動汽車充電技術
電動汽車驅動力來源于電力,集成的電池組為電機提供了有效的動力輸出,帶動了汽車運行。電池組的動力補充是通過外置充電器與電力供應設備(充電樁)連接,進而獲得電力支持。目前主流的充電模式主要分為傳導充電、無線充電及換電模式3類。
3.1傳導充電
所謂傳導式充電,又稱接觸式充電或有線充電,通過導線將電能導入車內電池組充電。傳導式充電分為交流充電和直流充電兩種模式,其表現形式為“充電樁”。電動汽車充電時長取決于充電電流的大小,現有電動汽車品牌在購車時會隨車贈送一根便攜式移動充電線,常用于家庭用車居家220V交流充電,充電電流一般為10A或32A,采用恒壓、恒流的傳統模式進行充電,充電時長較長,俗稱慢充電。這種模式的優點是充電電流和功率都較低,對電動汽車電池壽命損耗和電網負荷沖擊都較小;缺點是電動汽車充電時間較長,無法滿足緊急電能補充需求。為了彌補交流充電速率低的問題,市面上研發了許多快速充電的方式,通常為125~250A的高電流直流充電模式,以比亞迪E6電動汽車為例,電池總容量為57kWh,采用250A高電流充電模式,2小時即可完成充電,效率大大提升。直流充電一般采用三相交流電輸入,充電電流都很大,因此被稱為快充。直流快充方式的優點是能夠提高電動汽車充電效率,節約時間;缺點是會對動力電池組產生巨大電流沖擊,縮短動力電池組的循環壽命,電池組成本相對較高。
3.2無線充電
無線充電又稱作感應充電、非接觸式感應充電,利用交變電磁場的電磁感應(CT感應)實現能量的無線傳輸[2]。通過安裝于地面的發射線圈與電動汽車接收線圈之間的交變磁場實現電能的傳導,經過逆變器和控制單元完成對電動汽車電磁組充電。無線充電最大的特點是無須配置充電線,充電接口、充電硬件標準容易統一。但目前無線充電實施成本較高,需要“新基建”的配套實施,隨著技術和資金的投入,未來可以在技術層面或基礎設施層面實現無線充電停車場、無線充電高速停車區等,為用戶帶來即停即充的體驗,將有利于電動汽車企業發展。
3.3換電模式
除了傳導充電、無線充電模式外,目前市面上最快速實現有效續航的充電方式,即采用更換電池組的方式,在蓄電池電量耗盡時,用充滿電的電池組更換已經耗盡的電池組,實現快速“充電”。國內現有電動汽車品牌,如北汽、比亞迪、蔚來等車企均提供快速更換電池服務,更換下來的蓄電池,可以集中檢測檢修、充電,提升電池使用壽命,降低充電過程對電力系統的影響。電池更換技術給新能源電動汽車發展帶來了積極意義,越來越多的換電服務站將進一步保障電動汽車的有效續航。但現階段電池更換服務也存在較多問題,不同汽車廠商配置的電池種類、型號、尺寸均不統一,不同車企需要建設本企業汽車品牌換電服務,成本高且所需換電站空間較大[3]。另外,換電站布局不足也無法快速有效響應各位置車輛換電服務。
4新能源電動汽車未來充電模式設想
4.1統一標準,規范市場
目前,電動汽車市場品牌較多,國內外品牌電池研發、充電技術方向各不相同,采用的標準也不統一。因此需要國家聯合國際電動汽車標準制定部門,制定符合全球、國內發展的統一執行標準,規范電池尺寸、充電接口、充電功率標準等相關指標,規范電動汽車市場,為電動汽車快速發展奠定良好的技術規范基礎。
4.2加大電池組技術研發,建設支持大功率的充電樁
提升充電效率,最關鍵的是要提供更便捷的充電環境,未來可以在電池組技術上加以研發,生產出容量更大、充電電流更大的電池組,支持400A~1000A的超大電流充電,進一步提升充電效率。
4.3自動化換電,提升換電效率
換電模式是目前效率最高的提升續航能力的方式,傳統人工更換電池模式人員成本高、效率低。打造全自動換電流水線,加大換電站建設,提升自動化、科技化,致力實現電動汽車駛入換電站,換電流水線能夠自動完成換電工作,不斷提高換電效率。自動將拆卸完成的饋電電池收集至指定位置進行充電,循環完成換電工作。
5結語
進一步完善電動汽車充電設備部署,研發新一代蓄電池,提升續航能力,研究更快、更安全的充電手段,結合電網系統打造更可靠的供電系統、監測系統都是未來新能源電動汽車發展的關鍵點。當充電效率與傳統燃油汽車加油效率持平時,電動汽車的益處將成倍放大,或將有望取代燃油汽車。
作者:李夢 單位:三亞學院理工學院
電動汽車充電技術發展篇2
隨著全球能源危機不斷加深、全球變暖及大氣污染危害的加劇,發展電動汽車已成為節能減排的重要途徑之一。國家電網公司正在持續推進智能電網建設,作為智能電網重要組成部份的電動汽車充電設施,具有分布廣、用電負荷大的特點。電動汽車體現了與智能電網的互動性,使交通運輸與電網之間的關系更加和諧,也促進了我國智能電網的建設和發展。
1充電技術
1.1充電方式
電動汽車主要有常規充電、快速充電和更換電池組3種常用充電方式[1]。常規充電也稱交流慢充,一般是以較小的交流電流進行恒流充電或小電流恒壓充電,充電電流約為15A,充電時間大約5~8h;快速充電也稱直流快充或應急充電,是采用150~400A的直流電流進行恒流充電,在20~30min內就能使蓄電池電量達到80%~90%;更換電池組,也稱快速換電或機械換電,是在蓄電池電量不足時,將已經耗盡的電池組更換為充滿電的電池組,這種直接更換電池組的過程通??稍?0min之內完成。
1.2充電特性
常規充電可采用低壓交流電,但充電所需時間較長,而且要求具備很好的停車庫(位)條件;快速充電的充電時間較短,但需要配置專門產生直流大電流的直流機,占地面積較大,對電網的沖擊也較大,且會影響電池使用壽命;更換電池組具有時間短、選址靈活、可夜間充電或采用新能源充電,可規模化應用等優點,但動力電池必須標準化。此外,不同類型汽車充電所需的電壓和電流各不相同,其對電網的影響也不一樣。
1.3充電設施
電動汽車充電設施是指為電動汽車動力電池提供電能補給的設施。根據電動汽車充電方式的不同,電動汽車充電設施可以分為充電樁、充電機和換電站3種類型。充電樁為配置車載充電機的電動汽車提供交流常規充電電流,布點靈活、占地面積較小,可安裝在停車場、居住社區等,提供常規充電服務。充電機通常指直流充電機,對各類電動汽車提供較大的直流電流進行快速充電,設備技術要求較高、占地面積較大,通常安裝在電動汽車充電站,為各類電動汽車提供應急充電服務。換電站則是配備若干動力電池組,為電動汽車更換電池和提供電池維護服務,操作專業性強、占地面積較小,可結合車輛行駛路線、區域等情況適當配置。根據電動汽車充電設施的不同特點,既可將交流充電樁安裝在街頭、停車場和加油站等地,方便電動汽車就近接入電網進行常規充電,也可以根據實際需求與預測建設一些電動汽車充電站,充電站中可配備一定數量的交流充電樁、直流充電機和電池組,可同時為各類電動汽車提供不同的充電服務。
1.4布點規劃
目前,電動汽車充電設施的布點規劃主要從選址模型的建立、算法求解等方面進行研究,如WANGHeng-song等在考慮充電用戶特點、充電站特性及市區規劃、電網布局等因素的基礎上,提出了一種多目標規劃模型[2];寇凌峰等主要研究區域電動汽車充電站選址問題,建立充電站選址定容的最優費用模型,并用假設算例的粒子群算法求解結果證明其模型的可行性[3];張國亮等在考慮電動汽車用戶分布特性的基礎上,采用目標規劃思想,通過改進的禁忌搜索算法,提出了以充電站初始建設成本及用戶充電總成本最小化為目標的多等級充電站選址模型[4];周洪超等基于博弈論思想,分析傳統項目選址方案評價方法,評價電動汽車充電站規劃布局方案,并建立博弈優化模型和算法[5];ReVelle等綜述電動汽車充電設施選址研究,總結出幾個經典選址模型,并通過增加不同的約束建立了多種擴展模型[6]。
1.5相關標準
為了適應電動汽車等新能源汽車技術的發展,國家電網公司于2009年12月頒布了《國家電網公司電動汽車充電設施建設指導意見》等相關企業文件和企業標準,為充電站設計、建設以及電動汽車充電設施的生產、選型、使用及建設大規模充電站等提供了技術依據[7]?!峨妱悠噦鲗匠潆娊涌凇?、《電動汽車充電站通用要求》、《電動汽車電池管理系統與非車載充電機之間的通信協議》和《輕型混合動力電動汽車能耗量試驗方法》等4項國家標準[8]于2010年4月出臺,推動和規范了我國電動汽車充電樁及充電站的發展與建設,也進一步促進了電動汽車生產商積極參與電動汽車的研發與生產。
2電動汽車充電對電力系統的影響
電動汽車充電對電力系統的影響因素主要是電動汽車的充電方式、充電特性、充電時間以及電動汽車的普及程度和類型等。但電動汽車充電更多地采用充電樁或充電站時,對電力系統的影響就可籠統地反映為充電樁或充電站對電力系統的影響。
2.1對輸電網的影響
目前,國外已從負荷平衡的角度開展了現有或規劃的發供電容量能否滿足電動汽車充電所引起的負荷增長等相關研究。文獻[9]在不同的電動汽車增長方案下,采用場景分析進行加州電力市場研究,結果表明電力負荷將分別增長8%和2%。文獻[10]僅從充分滿足電動汽車自然增長的考慮出發,不涉及具體的電動汽車充電設施,采用自下而上的方法研究了美國佛蒙特州在最優充電模式、夜間充電模式和1天內2次充電模式等3種情況對電力負荷的影響,結果表明該州可以支持10萬輛電動汽車夜間充電,但在負荷高峰期進行充電將會對電力供應造成惡劣影響。文獻[11]在全天均可充電和12h可充電兩種情況下研究整個美國電網對電動汽車充電的承受能力,結果表明美國的現有電網最多可以承受73%的電動汽車充電負荷。
2.2對配電網的影響
電動汽車充電不僅會對配電網的負荷平衡造成影響,還會給配電網帶來其他方面的問題。文獻[12]表明電動汽車充電過于集中將會導致局部地區負荷緊張甚至過負荷;電動汽車在負荷高峰時充電以及大量電動汽車充電時間的疊加將會加重配電網的負擔。文獻[13]從確定性和隨機性方面詳細研究電動汽車充電對配電網負荷平衡、電壓調節、三相平衡的影響,建立了由配電網模型、負荷曲線和電動汽車充電的負荷特性構建的峰荷-時間模型,分析對系統影響的確定性與隨機性。文獻[14]提出了兩種電動汽車充電協調方法:分布協調充電,即在充電站總電流不越限的前提下對每輛電動汽車進行最大電流充電,減少充電時間;集中協調充電,即通過計算機的智能判斷來協調每輛電動汽車在什么時間充電、充電電流大小和充電時間長短,以保證充電站總電流不超載。
2.3造成諧波污染
電動汽車在充電過程中不可避免會使用電力電子設備,而電力電子設備會產生諧波,給電網帶來不利影響。針對這一問題已有學者通過建模和仿真進行了研究。文獻[15]搭建電動汽車充電機(站)的Matlab/Simulink仿真模型,通過理論研究和實測驗證,分析了電動汽車充電機(站)諧波大小的影響因素。文獻[16]采用商用電動汽車充電機實測數據,對諧波電流進行分析計算,結合概率統計學大數定律和中心極限定理,建立了多諧波源諧波分析數學模型,對多個電動汽車充電機產生的諧波電流及其概率特性進行了研究。針對電動汽車充電造成電力系統諧波污染的一系列研究表明:如果認真貫徹執行與諧波相關的國家標準,是可以控制電力系統的總體諧波水平的,可采取的措施有增加換流裝置的相數,降低諧波電流的有效值;增加無功補償裝置,提高電力系統承受諧波的能力;加裝濾波裝置,就地治理電力系統的諧波污染,等等。
3效益分析
3.1經濟效益
雖然電動汽車的一次性購買成本還比較高,但其使用成本要比傳統的燃油汽車低得多[17]。燃油汽車按10L/100km的油耗、7.05元/L的油價計算,行駛300km需花費211.5元。而以比亞迪E6純電動汽車為例,行駛300km需充電57kWh,以0.84元/kWh的商業電價計算,僅需耗費47.88元,比燃油汽車節省77%。若考慮油價上漲以及采用夜間低價居民用電充電,則電動汽車使用成本的優勢將更為明顯。充電站的建設是發展電動汽車的基礎,其研究與建設將大大提高電動汽車的續駛里程,促進電動汽車的市場需求,推動相關產業鏈多個環節的技術進步。
3.2社會效益
電動汽車充電設施的建設可充分利用大型停車場、變電站和公眾服務場所等現有土地,并可根據實際需求使充電站和營業廳一體化,提高土地利用率;也可考慮采用只在夜間負荷低谷時進行充電的運行方式,以改善電網負荷特性、提高火電與核電的運行效率、參與削峰填谷,從而起到節能和提高電網使用效率的效果。
3.3環境效益
與傳統燃油汽車相比,電動汽車在減少溫室氣體排放、帶動低碳產業發展方面具有顯著優勢[18]。從全生命周期的角度來看,火電廠每生產1kWh的電將排放約0.91kg溫室氣體,而每燃燒1L汽油將排放約2.81kg溫室氣體。將油耗特性為10L/100km的燃油汽車與充電57kWh即可行駛300km的純電動汽車相比,每行駛100km分別產生28.1kg和15.5kg溫室氣體,電動汽車的溫室氣體排放量可減少約50%。隨著可再生能源發電的比例不斷增加,電力生產清潔度持續提高,電動汽車所產生的溫室氣體還將繼續減少。
4發展趨勢
4.1實現智能充電控制
電動汽車充電行為具有隨機性和間隙性,會對電網造成諸多不利影響。如果能在提供方便安全的電動汽車充電服務的基礎上,通過現代化的技術手段和管理方法,對電動汽車充電設施進行統一監控,實現充電網絡一體化、自動化與智能化的充電設施管理與控制,可大幅度削弱電動汽車充電給電力系統帶來的不利影響,甚至可將電動汽車充電設施作為電力系統的“友好負荷”,使其參與電力系統削峰填谷,有助于提高電力系統的運行效率和安全性。
4.2與新能源發電配合
新能源發電可利用的資源豐富、污染較少,甚至是零污染,可以在一定程度上緩解電力供應的緊張情況和環保壓力。如能將充電設施與新能源發電集成接入電力系統,將在一定程度上削弱新能源接入對電力系統造成的不利影響,降低充電設施帶來的負荷增量,提高可再生能源的利用率;在新能源豐富的郊區建立電動汽車充電站,同時在市區提供電池組更換服務,通過雙向運輸等方式促進電動汽車和新能源發電的發展。
4.3作為系統儲能的組成部分
由于太陽能、風能具有隨機性、波動性和不可控性,在含光伏發電、風力發電的微電網或配電網中,需配置一定容量的儲能設備。若儲能配置偏少,可能無法滿足系統發電和用電之間的實時動態平衡;若儲能配置過于充裕,將顯著增加系統總投資費用,可能造成經濟性變差。從電動汽車特性可知,只有在蓄電池荷電狀態比較充裕時才可使用,因此當電動汽車因電量不足以行駛時,仍有一定的電量存儲,可用于參與含分布式電源的微電網或配電網功率實時動態平衡。此外,電動汽車行駛時間通常較短,可在其大量的空置時間內參與電網運行,作為儲能單元參與系統削峰填谷,減少系統靜態儲能設備的配置,提高系統的經濟性。
4.4成為智能電網的重要組成部分
電動汽車是發展新能源汽車的重要方向,支持電動汽車發展的電網技術是智能電網的重要組成部分,也是國家863計劃重大專項“智能電網關鍵技術研發(一期)”重點資助的研究內容[19]。目前,為充電設施安裝智能電表、充電站雙向通信設施等都是電動汽車充電的主要研究方向。智能電網的實現也依賴于對電網中各環節重要運行參數的在線監測和實時信息掌控,新興的物聯網可作為“智能信息感知末梢”,使管理更加集中化、統一化、智能化。將物聯網應用于電動汽車充電將有助于實現電動汽車的自動識別、自動報警、自動管理等功能,是推動智能電網發展的重要技術手段。
5結論
當前我國電動汽車產業已步入快速發展期,充電設施建設如火如荼,從電動汽車充電的發展趨勢來看,短期內主要考慮充電設施接入電網的方式、在配電網規劃中的布點與容量配置以及諧波治理;從長遠來看,隨著電動汽車大規模使用以及充電技術、接入控制技術的發展,如何提高與新能源發電的集成使用、如何成為智能電網的重要組成部分,是必須考慮的重要方面。
作者:吳志力 單位:國家電網公司北京經濟技術研究院
電動汽車充電技術發展篇3
汽車工業的發展方便了人類生活,其尾氣排放對環境造成的影響也越來越被人們所重視,清潔替代是能源利用發展的方向。由于電動汽車的污染物排放和噪聲低,且能源利用率較高,因此我國支持和鼓勵電動汽車的發展。隨著電動汽車的發展及其應用量的增加,出現了車與充電樁不匹配、充電排隊時間長、充電樁利用率不高、充電運營商盈利難、重復建設等一系列問題[1]。在國家政策支持下,電動汽車關鍵技術取得了重大突破,但要推動電動汽車普及,除突破其本體技術并統一標準外,高效的汽車充電網絡建設是主動、積極、系統地推動電動汽車發展的關鍵[2]。本文結合我國現有電動汽車充電技術,探索電動汽車未來充電技術發展的趨勢。
1常用電動汽車充電技術及存在的問題
電動汽車常用的充電技術有感應式無線充電技術、傳導式充電樁技術、換電技術等。
1.1感應式無線充電技術
感應式無線充電是利用交變電磁場的電磁感應來實現能量的無線傳輸[3]。如圖1所示,通過發射線圈與接收線圈間的交變磁場實現電能的傳輸,再經逆變器和控制單元完成對電動車充電。其特點是不需充電線,硬件方面的標準較易統一。由于電力傳輸與距離的平方成反比關系,故隨著距離的增加電力傳輸效率迅速下降。無線充電技術還需要解決的瓶頸是電磁相容問題,雖然采用封閉的智慧車庫是解決電磁相容問題較好的途徑,但高昂的成本可能會限制其應用。另外,采用該充電方式,發射線圈與接收線圈都要精準定位,它們錯開幾毫米都會影響感應的發生。
1.2傳導式充電技術
傳導式充電技術通過電纜將充電設施與電動汽車相連,利用電傳導實現為電動汽車充電傳導式充電一般由充電模塊、計量模塊、控制與繳費模塊構成,如圖2所示。采用該技術進行電動汽車充電需要解決的問題如下:充電接口、充電參數、收費計量等標準統一,充電樁或充電站合理分布,充電安全等。
1.3換電技術
換電技術即把車上“無”電的電池換下來去充電,充好電的電池換到車上。換電技術可以節約充電時間,但須有專門提供換電服務的充電站或充電廠,且需要解決車載電池標準統一、換電服務成本核算、換電后系統風險檢驗等問題。
2國外電動車及其充電技術概況
19世紀中期國外出現了純電動汽車,20世紀初由于充電的不便性及燃油汽車批量生產技術的提高,純電動汽車便退出了市場。20世紀60年代,由于環境問題和石油危機的出現,純電動汽車又被重新重視。由于電池技術和續航里程等問題,20世紀90年代國外汽車商開發了混合動力電動汽車。在西方國家由于政府對燃油車的限制以及越來越嚴格的燃油排放標準,其汽車企業投入巨大資金用于電動汽車及相關充電技術的研究。歐美和日本等國家在商場、停車場、居民區、政府大樓等區域建設各自的電動汽車充電設施,主要以充電樁為主。在美國,市民可用手機下載App來尋找附近空閑的充電樁,通過購買充電樁,秒變“樁東”;在英國,國家加速國內的充電樁布局并發展電動車無線充電技術;在德國,政府和車企共同投資擴建充電基礎設施,其中1/3為高壓充電樁,要求0.5h內必須讓電動車充滿80%的電來縮短充電時間,且使用具有歐洲標準的連接器;在日本,充電樁形成了每隔30km的覆蓋量,本土大車企與日本政策投資銀行共同成立了“日本充電服務”公司,主動擔當起充電樁的安裝成本和8年的免費保修任務。
3我國電動汽車充電技術發展趨勢
電動汽車充電技術的發展要充分考慮安全和便捷,使電動汽車的車主享受到技術發展帶來的實惠。
3.1諧振無線充電
依據電磁諧振原理[5],在發送端和接收端頻率相同的諧振線圈可實現能量從發射線圈到接收線圈的傳輸。諧振的兩個線圈耦合是松散的,只要調整到同一頻率,即可通過共振傳輸能量。諧振無線充電的充電距離比感應式遠,在電動汽車和一些工業領域具有較大的應用潛力。
3.2大功率充電樁
電動汽車獲得了較快發展,已在公交、出租、物流和共享汽車等領域開始應用并呈增長趨勢,但公共充電樁少、動力電池續航里程低、充電時間長仍是電動汽車發展的制約因素。提高續航里程就要增加動力電池的容量,并提高動力電池的電壓;縮短充電時間可在動力電池允許的條件下將充電電壓升到1000V,且把充電電流升到350A。為此,需建設大功率充電樁,將電動汽車直流充電系統額定值提高至1000V/350A[6-7]。開發大功率充電樁的途徑:一是開發大功率充電模塊。單個充電模塊容量越大,則構成一臺大功率充電樁所需并聯的充電模塊越少,模塊間的均流和控制越穩定可靠。二是加大電纜截面,提高載流能力。三是進一步優化熱管理技術,以提高充電樁的可用性。
3.3配合新能源發電
新能源發電有環保優勢,也具有隨機、波動和不可控等特點。如果能將充電設施與新能源發電集成接入電力系統,既能減小新能源接入對電力系統的不良影響,又能削弱充電設施給電力系統帶來的壓力[8]。同時,電動汽車可作為一種靈活負荷和儲能設施,可以為新能源大規模進入能源系統起并網消納作用,也可以向一些商業區域、微電網、小微電網輸電,參與平衡局部的電網。
3.4集中和分散布置充電樁
目前國內動力電池以三元鋰和磷酸鐵鋰為主,其每次使用放電的深度越小,電池的壽命越長,最佳的充電電量在20%~90%區間。動力電池充電過程是一個電化學過程,過充或過放均會導致整個電池失效。在充電站或充電樁布置方面應參照加油站模式,首先建設集中式充電站,其次在對市場充分調研的基礎上建設分散式充電樁,方便電動汽車用戶能在最佳充電區間完成充電,以確保動力電池的使用壽命。
3.5充電的廣泛性和智能化
隨著電動汽車行業標準的制定和推行,動力電池系統和電壓等級也將逐步規范。同時公共充電裝置也將規范與電動汽車的充電接口和接口協議等。作為電動汽車運行的能量補給,充電系統應具備充電的廣泛性,能夠實現多類型動力電池的充電控制算法,與不同類型動力電池系統實現充電特性匹配,完成充電服務。未來的充電服務將是智能的,作為電能從電網傳輸到電動汽車的“中轉站”[9],智能充電網能夠監測動力電池的放電狀態,實現無損充電,避免動力電池的過放或過充;優化智能充電技術,對動力電池故障自動診斷和維護;對電量智能化管理,實現即插即充、無感支付等。
3.6規范統一交易結算模式
能耗是電動汽車的重要指標,一方面是電動汽車驅動系統的能耗指標,另一方面是電動汽車從電網獲取電能的利用率。前者取決于電動汽車本身特性,后者與充電裝置的電能轉換效率有關。因此,采用高效充電裝置,對降低電動汽車能耗具有重要意義[10]。低能耗意味著低的使用成本,用能結算模式統一也是未來發展的方向。無論是充電模式還是換電模式,應通過系統集成構建充電樁或動力電池與用戶之間規范化、可信賴的充電交易模式,減少不同廠家充換電產品差異性,提高充換電系統穩定性,建立統一規范的交易結算模式,提高電動汽車充換電操作的便利性與交易的安全性。
4結束語
電動汽車未來發展要解決續航里程、運行成本、充電時間、電力供應、電池廢料處理等5個問題,而電動汽車充電技術與其中4個有關。隨著5G通信技術的推廣應用,在電動汽車與智能電網雙重推動下,有關充換電裝置的配電容量、服務能力、投資和運營等將獲得新突破,與之配套的建設也將緊跟其后,相應的標準也將日趨完善。
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作者:曾慶捷 單位:山東中實易通集團有限公司