我国发展电动汽车大功率充电技术前景研究与分析

基于电动汽车大功率充电技术及我国实际国情,从现有电动汽车充电相关政策、电动汽车用户、电动汽车制造企业、电动汽车用动力电池、电网系统、充电设施运营商、充电设施制造商、电动汽车充电用接口、城市整体规划以及国际发展几方面出发,对我国发展电动汽车大功率充电技术前景进行了系统的研究与分析。得出我国发展电动汽车大功率充电技术应分车型、分区域采取不同的发展策略,为进行电动汽车大功率充电技术预研及产品开发提供了理论支撑。     

电动汽车V2G关键技术的研究

针对规模化电动汽车无序入网造成电网负荷"峰上加峰"的现象,探究电动汽车与电网互动技术(V2G).通过对新能源汽车使用情况及充电情况进行调查,建立了电动汽车V2G响应模型并制定V2G响应策略.以住宅小区为例,对比电动汽车无序充电和应用所提V2G响应策略在电网负荷峰谷差和用户经济效益方面的差异,验证了V2G技术的应用价值.     

使用卡尔曼滤波修正蒙特卡洛算法的电动汽车充电负荷预测研究

电动汽车将在未来迎来大规模的推广和应用,并对电网运行产生深远影响。而电动汽车充电负荷预测将是分析电动汽车对电网运行产生影响的基础。传统的电动汽车负荷预测方法仅仅通过对电动汽车运行行为特征进行分析,预测结果也仅仅是一种预期,即便考虑了多种典型场景,也难以准确描述随机性较大的电动汽车充电情况及充电功率大小。通过对电动汽车充电设施设置充电功率采样观测点,使用测量值对蒙特卡洛预测结果进行卡尔曼滤波修正,计算出较为符合系统状态的预测结果,并使用某行政区进行了算例演示,所提计算方法为研究电动汽车充电负荷精确预测和有序充电提供了新的方法探究和思路。     

电动汽车充放电方式对深圳电网日负荷曲线的影响

随着电动汽车在深圳地区的推广应用,其充电行为将对深圳电网负荷造成一定影响.在分析深圳电网负荷特性的基础上,对2015年深圳电网日负荷曲线进行了预测.结合电动汽车类型、充电时间和充电模式建立了电动汽车负荷预测模型,分析在不同充电模式下电动汽车对深圳电网日负荷曲线的影响.     

电动汽车充电行为对电网负荷曲线的影响

为了探讨电动汽车大规模充电行为给电网负荷造成的影响及其对解决负荷的峰谷差可能带来的机遇,考虑了电动汽车的充电方式、电价政策、电网和非电网运营机构的充电模式等因素,将电动汽车的充电行为分为四种情景,利用蒙特卡洛方法来评估不同规模的电动汽车对广州市电网日负荷曲线产生的影响.结果表明,要减轻电动汽车大规模应用给电网带来的负担,电网公司必须出台相应的引导政策,例如峰谷电价和高峰电价政策;实施这些政策或者直接控制全网电动汽车的充电行为,才能使其充电负荷起到比较好的“填谷”效果.     

含电动汽车充电负荷的配电网电压波动特性分析

电动汽车因具有清洁高效的优良特性而获得快速发展,配电网中电动汽车集中充电的情况越来越多,但电动汽车充电行为的不确定性会给配电网带来电压波动情况加重的问题.在对电动汽车充电特性分析的基础上,建立了含电动汽车充电负荷的配电网电压波动仿真计算模型,对无序充电和有序充电两种充电模式下,不同充电规模和不同充电位置的配电网电压波动变化情况进行仿真分析,获得了电动汽车不同充电模式下的配电网电压波动规律.研究成果可为电动汽车充电模式的优化及配电网安全稳定水平的提高提供有效的理论参考和技术指导.     

电动汽车充电站设计研究

电动汽车是未来汽车发展的必经之路,而充电站的建设是电动汽车发展的前提和保障。针对目前电动汽车电池续驶里程短、充电时间长以及充电机对电网造成谐波污染的问题,提出一种电动汽车充电站设计方案。该方案采取电池组阵列储能,通过直流充电和更换动力蓄电池的组合充电模式,借助电池管理系统,实现多接口、多模式的电动汽车充电。     

电动汽车充电功率需求分析模型研究综述

我国未来将进入电动汽车规模化应用的时期,但是这也将对电网运行产生巨大影响,因此合理预测电动汽车充电功率需求具有十分重要的意义。本文主要总结了电动汽车大规模充电的充电功率需求特性及其分析模型。首先展望了电动汽车大规模充电的前景及其给电网运行带来的挑战,从而引出了电动汽车大规模充电功率需求分析的重要性;然后从电动汽车本身、充电设施和电能用户三大方面总结电动汽车充电功率需求特性;接下来从不同发展时综述了电动汽车充电功率需求分析模型的研究情况;最后指出了当前研究的不足,并探讨了今后研究的方向。     

电动汽车对电网影响的评价指标与评估方法

电动汽车对电网的影响可通过电网运行指标的变化得到体现,在对其进行研究过程中需要根据评估指标建立相应的计算模型及评估方法.基于现有电网运行评价指标,提出了电动汽车对电网影响的指标体系.针对电动汽车充电的随机特性,提出了电动汽车整体充电负荷需求及电动汽车对配电网影响的评估方法.最后,针对电动汽车对电网的影响进行了仿真计算,计算结果表明,电动汽车充电负荷对各指标的影响程度是不确定的,除电动汽车负荷的随机特性外,与原有负荷在时间和空间上的关联程度也是重要的影响因素.     

基于电动汽车充电负荷需求预测的电网调度优化*

现有的电网调度方法对电动汽车充电负荷需求的预测效果较差,预测的负荷变化趋势与实际情况相差较大,因此基于电动汽车充电负荷需求预测提出电网调度优化方法。根据电动汽车到达充电站的起始和终止时间,计算得到充电时长,电网调度再根据此时间段执行充放电活动。对历史负荷数据标记季节和假期属性,得到属性相似的初步样本,使用充电负荷数据的最值和平均值作为负荷属性,经过AP算法聚类后,利用CNN模型对样本负荷进行预测,其通道值分别为负荷值、温度和车流量,输出充电负荷需求值。根据充电负荷预测信息和剩余容量确定电网调度优化目标和调度约束条件,改变电动汽车的充电时刻,实现电网负荷优化。测试结果表明,该设计方法使用有序的充电策略保证了良好的优化调度效果,满足充电负荷需求。     

基于RFID技术的嵌入式充电桩电磁耦合器设计

嵌入式充电桩电磁耦合器是实现充电桩的感应电能智能控制和传输的重要部件,设计充电桩设计的核心。通过对电磁耦合器的优化控制设计提高充电桩电能输入输出的稳定性。提出基于RFID技术的嵌入式充电桩电磁耦合器设计方法,进行嵌入式充电桩的充电原理分析和系统的总体设计描述。在平板式电磁耦合器基础上构建嵌入式充电桩电磁耦合器电能传输的拓扑结构,基于RFID无线射频识别技术进行嵌入式充电桩电磁耦合器的电路集成设计,采用自适应加权耦合控制进行嵌入式充电桩电磁耦合约束参量的优化控制,提高输出性能。实验结果表明,该系统具有较好的智能充电控制能力,对电动汽车的充电效率较高,提高了智能充电桩的电能传输效率。     

由复合屏蔽层构成的电动汽车无线充电磁耦合器

磁耦合器作为无线充电系统的核心部件,由能量发射线圈、能量接收线圈和电磁屏蔽层组成。目前在屏蔽层中使用大量的铁氧体和铝材以增强系统的耦合性能并且减少电磁泄漏,这造成了磁耦合器体积大、重量重、成本高,另外铁氧体还存在着易碎易饱和等问题,严重制约了电动汽车无线充电技术的推广和应用。为了解决上述问题,提出了一种由铁基纳米晶带材、铁氧体和铝箔构成的复合屏蔽层,在详细分析纳米晶带材特性的基础上,给出了纳米晶带材的前置处理工艺,利用Maxwell等仿真软件,从线圈静态参数的对比、铁氧体饱和状态的改善以及屏蔽效能和抗偏移能力等多方面阐述了复合屏蔽层的优势。最终搭建实验平台并加以验证。     

用于提高无线充电抗偏移能力的补偿参数确定方法及控制策略

电动汽车无线充电过程中,磁耦合器原、副边线圈的偏移会导致无线充电系统(WPTS)功率的剧烈波动。为了提升系统输出功率的抗偏移能力,以三线圈方形线圈结构磁耦合器为例,研究了非谐振的电容补偿参数选择方法并提出了基于品质因数的控制策略,降低了工程应用中的控制难度。设计并研制了一台3 kW样机进行了实验验证,结果表明采用所提控制策略,在横向偏移距离小于250 mm和纵向偏移距离小于100 mm的情况下,WPTS输出功率均大于3 kW,输出功率的波动小于1 kW,效率仍高于90%。     

规模化电动汽车有序充电分层控制策略研究

电动汽车作为一种特殊电力负荷大规模投入电网后,对其有序充电策略进行研究,能够降低充电负荷对电网的冲击、平抑负荷波动,降低用户充电费用.文中以电动私家车为研究对象、居民小区为应用场景,提出了一种上层根据居民小区的充电需求与负荷方差最小的优化目标确定功率指导曲线、下层同时考虑下发的指导曲线以及充电站峰谷差最小的优化目标来满...     

电动汽车充电设施的设计与建设

电动汽车是一种发展前景广阔的绿色交通工具,是解决能源和环境问题的重要手段。电动汽车充电站作为电动汽车能源补给站,是发展电动汽车所必须的重要配套基础设施。结合已建成投运的扬州吴州路电动汽车充电站实际情况,介绍了吴州路电动汽车充电站内的CEV1000智能充电运行管理系统的功能及组成,对未来电动汽车商业运营管理模式进行探讨。     

电动汽车充电设施的设计与探讨

电动汽车是一种发展前景广阔的绿色交通工具,是解决能源和环境问题的重要手段。电动汽车充电站为电动汽车提供能源补给,是发展电动汽车所必须的重要配套基础设施。结合已建成投运的扬州吴州路电动汽车充电站实际情况,介绍了吴州路电动汽车充电站内的CEV1000智能充电运行管理系统的功能及组成,对未来电动汽车商业运营管理模式进行了探讨。     

小区电动车充电服务平台技术方案探讨

为了解决城市居民小区的电动自行车、电动慢速车、电动汽车等电动车充电面临的充电模式单一、支付手段单一、充电设施缺乏有效运营管理和充电设施无法实现共享等问题,提出了构建小区电动车充电服务平台的设想。通过小区电动车充电服务平台总体目标、方案、架构和关键技术领域的分析探讨,提出了小区电动车充电服务平台技术解决方案,通过小区电动车充电服务平台网站及手机APP的示范应用解决了小区电动车充电面临的问题。示范应用结果表明,居民小区电动车充电服务平台技术方案有效地解决了小区充电面临的问题,为居民小区电动车充电服务业务发展提供了重要的理论依据和应用探索,具有重要的研究和应用价值。     

电动汽车三相无线充电系统关键技术研究综述

电动汽车无线充电技术是推动电动汽车走向智能化和无人化的重要技术手段,高效率、高功率密度、大偏移和低成本等要求是电动汽车无线充电技术面临的挑战。三相无线充电系统由于具有功率密度高、磁场分布均匀和抗偏移能力强等优点,受到了越来越多的关注。围绕电动汽车三相无线充电系统的磁耦合机构、补偿网络和高频逆变器,归纳总结了这些关键技术的研究现状,分析讨论了亟待解决的问题及今后的发展趋势。     

Contactless charging and communication for electric vehicles

Charging batteries in electric vehicles needs to cover several aspects including electrical safety, the weight of an onboard charger, different types of chargers needed by different types of batteries, low line disturbance with high efficiency, and the influence of the charging process on the lifetime of the battery. Another important problem is the communication between the vehicle and the outside world during the charging process. This article describes a system combining energy transfer and signal transmission in one unit, which is able to solve all of the above-mentioned problems. Minimal power electronic components are installed in the vehicle. The system uses contactless energy transmission employing an inductive high-frequency coupler. The charging process is monitored and controlled by an onboard charge meter, which can communicate with the converter outside the vehicle via the signal transmission included in the inductive coupler. A laboratory setup able to transfer up to 5 kW was built to demonstrate the performance of the system. The efficiency of the overall system, including all filters, converters, and rectifiers, is at a power level of 5 kW better than 92%. The used gelled lead acid battery, 35 Ah and 288 V, was made from 24 battery modules     

电动汽车充电负荷时空分布及其对配电网的影响

电动汽车充电负荷因受诸多因素影响而充满随机性与复杂性,随着电动汽车的规模化应用,势必会给配电网带来一系列问题,这也成为目前国内外学者和相关科研机构的研究热点。基于电动汽车充电运行数据,选取充电起始时间和充电持续时间作为影响充电负荷时间分布的关键因素,结合用户充电行为的不确定性分析,建立电动汽车充电负荷的时间分布模型。以此为根据,对充电负荷区域进行划分,建立电动汽车充电负荷的时空分布模型。通过算例分析,研究电动汽车充电负荷对配电网运行中的电压质量、网络损耗及日负荷曲线的影响。