小母线电容电动汽车集成充电系统控制研究

研究了一种电动汽车电机驱动与车载充电集成系统的充电控制策略.该集成系统通过共用电机驱动和车载充电的功率变换电路,并将电机绕组用作充电电感,可减小电动汽车功率变换电路的空间占用和成本.此外,该集成系统直流母线采用小容值薄膜电容取代传统大电解电容,不仅可进一步减小系统体积,还可提高系统可靠性.该系统在充电状态下,电网侧变换器工作于二极管整流模式,母线呈现直流半波脉动电压.针对该工作特点,研究了基于Boost电路工作原理的电池侧双有源隔离型直流变换器正弦功率充电控制策略,在直流半波脉动母线电压条件下实现了电池有效充电,同时保证了电网电流具有良好的谐波性能和功率因数性能.最后通过实验样机对该控制策略的有效性进行了验证.     

智能用电管理系统与电动汽车管理系统的信息交互

正在智能电网时代,电动汽车既是电网的用电负荷,同时其车载电池也可以作为分布式储能单元,在负荷高峰时期向电网提供容量支持,电动汽车的这一应用被称为"车辆到电网"(VehicletoGrid,V2G)。V2G可以提供应急的电力资源,有效地削减电网高峰负荷,增加电网的负荷率。电动汽车充电负荷具有一定的随机性、分散性。电池的储能能力使得用户在充电时间选择上具有一定的灵活性,充电负荷具有一定的可控性。智能充换电网络下对电动汽车充电进行控制,需要有相应的硬件管理平台、灵活的电价机制、智能的计量装置以及     

基于微网的电动汽车无线充电系统研究

本文提出了一种利用微网为电动汽车无线充电的新技术,该方法可有效解决电动汽车充电对电网产生的冲击,同时提高充电灵活性。微网采用光伏与蓄电池组合系统,该系统充分利用光伏发出的电能且蓄电池保证供电可靠性;采用谐振式无线电能传输方式为电动汽车车载电池充电,该方法为电动汽车充电方式提供了新思路。本文采用Matlab/Simulink对系统进行了仿真,仿真结果证明了该方案的可行性,并对无线传能部分进行了实验系统的设计。仿真和实验结果表明利用微网为电动汽车无线充电将具有重要应用前景。     

考虑规模化电动汽车入网的电网调频控制策略

介绍了电动汽车常用的几种电池特性,建立了电动汽车电池模型。搭建了电动汽车参与电网调频的模型,分析了电网的几种运行状态,提出了电网不同运行状态下的一种基于二次调频的电动汽车调频控制策略。该控制策略根据电网的实时运行状态,同时充分考虑频繁充放电对电池寿命的影响,给出对不同电池状态电动汽车的控制策略。算例分析表明,采用电动汽车参与电网调频有助于提高频率质量,改善了系统的频率控制特性。     

计及电池寿命的电动汽车参与电网调峰策略

适当利用电动汽车电池可为电网提供调峰等辅助服务,但频繁充放电会缩短电池寿命。在分析影响电动汽车电池寿命因素基础上,对电动汽车参与电网调峰的成本进行定量分析。根据分析结果设计了考虑电池寿命的电价奖惩机制,用于大规模电动汽车充电管理。该机制通过电价奖惩信号引导电动汽车电池自主调整充/放电功率,实现调峰目的。仿真程序验证了该方案在充分保障车主利益同时,可有效减少电网的负荷波动,起到削峰填谷作用。     

让全球感受到中国的无线“特斯拉”

正目前,广西电网公司"面向智能电网的无线电能传输关键技术研究"项目已通过验收,该项目建成国内首条为电动汽车无线供电的车道,通过无线传能的方式为车辆提供电能,为电动汽车的普及奠定理论基础。据介绍,电动汽车无线供电技术使用方便,有无线供电车道导轨即可充电;减少了车载电池,成本低;续航能力强;车载电池要求低,仅作无导轨时备用;环境适应能力强,在雨雪天气等潮湿环境也可正常使用。     

基于V2G的电动汽车无功功率补偿技术

近年来电动汽车得到了快速发展,非车载充电机等与此匹配的充电设施也大量分布在公共场所。考虑到无功功率对电网的不利影响和V2G(vehicle to grid)技术,研究了电动汽车通过非车载充电机在满足用户充电需求且不损害电池寿命的前提下对电网进行合理的无功补偿。基于瞬时无功理论和解耦控制设计控制环节,对信号做出快速响应。最后在PSCAD/EMTDC的平台上进行仿真,仿真结果表明,电动汽车在充电的同时,可以通过非车载充电机对电网进行合理的无功功率补偿,既可以满足用户的充电需求,又可以调节电网无功功率,充分利用了电动汽车资源,拓展了V2G技术,让V2G技术的实施更加具有可行性。     

纯电动汽车与电网相互关系的研究现状

随着石油资源的日益枯竭以及人们对城市空气污染的关注,纯电池电动汽车开始受到全世界的青睐,各国政府和工业界均在加大政策支持力度。可以预计,未来配电网用户端将接有大量的纯电动汽车电池充电负荷。电动汽车的大规模应用将对城市电网和电力基础设施产生一定的影响,如局部电网升级、谐波污染等;此外,电动汽车车用电池亦可以作为分散式储能装置,在电网负荷高峰时,为电网提供容量支持。电动汽车的这一应用被称为“车辆到电网”。“车辆到电网”实现了车用电池和电网的交互作用,将解决以往电能无法大量储存的困境,实现削峰填谷、稳定可再生间歇式能源电能质量,并提供应急电源。综述电动汽车与电网交互关系的研究现状,指出虽然该领域是当前的研究热点,但是各项研究均处于起步阶段,仍有大量的基础研究工作需要展开,如电动汽车电池充电负荷模型的研究以及车用电池在“车辆到电网”中的模型,等。     

电动汽车用飞轮电池关键技术和技术瓶颈分析

飞轮电池具有储能容量大、工作效率高、无环境污染、无噪声、环境适应性能好、维护简单及可连续工作等优点,为解决目前日益关注的新能源汽车动力电池问题提供新途径。该文详细阐述电动汽车用飞轮电池的三大关键技术(包括磁悬浮轴承技术、飞轮电池电机、飞轮转子稳定控制技术)的研究现状。针对车载飞轮电池系统存在的技术瓶颈进行分析,针对电动汽车用飞轮电池系统散热差、待机损耗大、陀螺效应、车载工况导致飞轮转子不稳定及车载条件下飞轮电池体积和质量受限等技术难题,指出相应的解决措施,为电动汽车用飞轮电池系统的关键技术及亟需解决的技术瓶颈指明未来发展方向。     

电动汽车充电机仿真研究北大核心

电动汽车充电机为一种非线性负载,大量接入电网会给电网带来很大影响。研究了基于一种典型电动汽车实测数据的充电机仿真模型,采用Boost型APFC进行功率校正,选择隔离式全桥DC/DC变换电路,用PSCAD进行建模,仿真结果表明该模型能够较好地满足车载充电机的各项性能指标。     

电动汽车与电网一体化信息交互系统设计与实现

为充分发挥电动汽车规模化接入电网的优势,考虑电网的安全稳定性,设计了电动汽车与电网一体化信息交互系统.介绍了系统结构、工作原理及主要功能.系统由电动汽车智能车载终端、充电站信息交互及接入装置、实时信息交互及监控管理中心、通信链路四部分组成,具有电动汽车信息监控、充电站信息监控、电池充放电智能提醒与告警、汽车充电排队情况实时查询、最短充电路径搜索、WEB发布、GIS显示等功能.该系统的开发应用为电动汽车大规模应用提供良好的基础平台,对保证电网的安全稳定有重要意义.     

电动汽车参与电网AGC的充放电优化控制研究

电动汽车的大规模接入对电网的稳定与控制带来了新的挑战。电动汽车接入电网,可作为分布式储能单元与传统AGC机组相协调配合,可有效协助电网调频和实现节能减排。在现有研究基础之上,考虑电池荷电状态对电池最大充放电功率的影响、电池寿命及电动汽车用户行驶需求,以及SOC对电池最大充/放电功率的影响。文章首先阐述了电动汽车参与电网AGC的控制体系结构与充放电控制方案。其次,探讨了多电动车参与电网AGC的充放电过程的功率分配的协调问题、解决方案及相关约束条件的建立。最后对电动汽车参与两区域互联电网的AGC进行了模拟仿真。仿真结果表明:通过文章所提方法,能够实现电动汽车合理的功率分配和有效的利用,以更好的提高系统稳定性和实现节能减排。     

BEVs/PHEVs动态V2B技术在智能电网中的应用

电动汽车向楼字反向服务(vehicle-to-building,简称V2B)为使用电动汽车自身电池的储能供应电网负荷提供了一个选择.国内外很多研究人员已经证明,电动汽车向电网反向服务(Vehicl-to-grid,简称V2G)有很多潜在的好处.但由于各种实践原因,这一概念被预测在将来5～10年的时间广泛应用.而V2B作为一个新提出的概念,在实践上比V2G要更容易实现,预计3～5年的时间就可实现.提出利用纯电动汽车(BEVs)和可插电混合动力汽车(PHEVs)所携带的电池,作为动态配置的分散储能系统,将交通系统和电力系统通过“智能车库”有机地结合起来,以实现V2B技术.根据智能车库提供的数据,基于BEVs和PHEVs车载电池储能充放电的V2B技术可实现智能电网里的需求侧管理(DSM),并用仿真结果验证了V2B的可行性.     

新型绿色电动汽车电池更换站的研究

由于间隙性新能源发电输出功率的波动性和不可控性,其并网容量受到了限制。针对该问题,提出一种新型“绿色电动汽车电池更换站”,将间隙性新能源发电站与电动汽车电池更换站相结合,通过合适的协调控制策略,一方面可以借助于电动汽车电池更换站中的蓄电池来平衡间隙性新能源发电输出功率的波动,降低其对电力系统产生的不利影响;另一方面也可以利用新能源发电站所产生的能量降低电池更换站对电网的负荷需求,实现新能源发电并网容量与电动汽车规模化的同步发展。仿真结果显示所提方案不仅可以有效平滑间隙性新能源发电输出功率,降低电动汽车电池更换站对电网的负荷需求,同时也可以降低线路损耗,提高电能传输效率,节约用电成本。     

集成式车载充电机的研究

电动汽车以其节能、环保、高效的特点成为21世纪最具潜力的交通工具之一,而制约电动汽车发展的电池以及充电技术的突破有助于电动汽车的迅速发展。设计了一款集成式车载充电机,该充电机同时具有高压充电功能和低压直流转换功能,巧妙的把充电机与DC/DC集成,共用功率电子元器件和控制电路,并用Matlab/Simulink仿真技术对设计进行检验和优化。实验结果表明该产品性能稳定,能有效减少汽车的体积和质量,并节约成本,具有一定的推广应用价值。     

电动汽车充电站建设探析

1对电池的管理 电动汽车作为无污染的交通工具,在市场上具有很大的竞争优势。但是电动汽车使用的动力电池的无伤害化快速充电问题却又是制约电动汽车工业发展的主要障碍之一。目前,车载二次电池的设计寿命一般为15至20年,但有统计资料表明,     

新型充放电均衡一体化电池管理系统研究

电动汽车串联动力电池组的不一致问题,使得成组电池在容量利用、使用寿命及安全等方面的性能远不及单体电池.分析了电动汽车动力锂电池组不一致产生的原因,以及现有均衡方案存在的问题.提出了一种基于SOC的新型充放电均衡一体化电池管理系统(BMS)方案,并依据车载在线均衡要求设计了均衡硬件电路.实车验证表明,通过均衡模块作用整组电池的可用容量提高了 1.2％,降低了电动汽车电池的使用和维护成本.     

利用电动汽车可调度容量辅助电网调频研究

电动汽车既可作为可控性负荷,也可作为分布式电源,能够为电网提供可调度容量,参与调频等辅助服务。但该可调度容量受用户出行需求及电池损耗等因素的制约,不能无限制地调度。基于此,对电动汽车采取"分散接入,集中控制"的管理模式,首先基于用户出行需求及电池使用寿命等约束,对电动汽车可调度容量进行评估。进而建立了计及可调度容量的电动汽车集中管理器充放电静态频率特性模型,以单区域系统为例模拟了电动汽车参与负荷调频的作用效果。仿真结果表明,利用电动汽车可调度容量辅助电网调频,不仅可以快速有效地减小系统频率偏差,提高电能质量,还能减小传统调频机组的备用容量,进而提高电网经济性。研究电动汽车参与调频的作用效果时,用户需求及电池损耗是不容忽视的影响。     

考虑储备阈值的电动汽车换电需求分析

电动汽车换电规律对研究换电站电池储备决策、电池充电策略、充电负荷对电网的影响等问题具有重要意义。对此,通过电动汽车的运行统计规律来模拟其电能消耗过程,并以电池剩余电量作为产生换电需求的判断依据,从而给出相应的电动汽车换电统计规律。在此基础上,依据不同的储备闽值给出不同情景集的划分,并对各情景集下的电动汽车换电需求进行了深入的比较分析,对目前这一问题的研究具有一定的借鉴意义。     

车载锂离子动力电池系统及充换电技术研究

电动汽车车载动力电池的性能直接影响汽车的续航里程,车载动力锂离子电池组的安全性和串联充电不均衡问题是限制其发展的一大阻力。结合国内外电动汽车动力电池的发展状况,对其中前景较好的锂离子电池管理系统的构成和核心功能进行了重点介绍。分析了车载锂离子电池组的充电模式,总结出针对它的智能充电最优方法,并针对电池检测装置进行了初步介绍。