电动汽车充换电设施接入电网技术规范解读

以支持新能源产业发展为指导思想,以满足电动汽车充电需求为基本目标,从电压等级选择、用户等级确定、接入点选择、供电电源配置、无功补偿及设备选型和电能质量要求等方面,解读电动汽车充换电设施接入电网的技术原则,为指导规划设计、规范运行管理、保障充换电设施及时可靠、合理有序的接入提供重要依据。     

某数据采集记录装置的电源系统设计

针对数据采集记录装置特殊工作环境对电源系统的要求,提出了一种由供电控制模块实现地面电源到自身电源转电,且能对自身锂电池充电管理的可充电式电源系统。详细介绍了电源系统中供电控制模块控制线性稳压芯片使能端实现地弹转电的过程,以及BQ2057对锂电池的充电管理流程。同时也给出了防止单路传感器供电短路、电源系统散热优化、锂电池工艺处理等可靠性方面的设计。试验证明,该电源系统供电稳定、安全可靠,能满足装置供电需求2小时以上。     

电动汽车充电运营管理系统研究

为了提高电动汽车充电运营管理与客户服务水平,文章阐述了一种电动汽车充电运营管理系统建设的方法,将配电网络、充电站、道路、电动汽车和用户构建成一个完整的运行体系,并对体系中各个主体的运行状态进行实时监控,同时综合电网实时负荷、充电站的运行状况及地理分布情况、路况信息、电动汽车位置信息及电池运行状况等因素计算最佳充电接入点,并通过可视化界面为用户提供充电服务导航,同时实现对区域内充电、收费、对账及发票打印业务的管理。电动汽车充电运营管理系统解决了实时监控、充电接入、客户服务和缴费等一系列管理问题。     

基于智能用电互动服务平台的智能家庭能效管理系统设计

为了实现电力用户与电力公司双向互动,满足电力用户多元化、互动化的用电服务需求,设计并实现依托于智能用电互动服务平台的海量信息数据和多元化服务,完成面向电力用户的智能家庭能效管理系统设计.本系统是以智能用电互动服务平台为系统支撑,构建智能电表、智能家庭网关、智能交互终端、智能插座和智能电器为依托,支持光伏发电、分布式电源、电动汽车充电等系统或设备的接入,结合阶梯电价、有序用电、家庭能耗指数等节能指标,形成电力公司与电力用户能源与信息同步的新型供电关系,为电力用户提供经济高效用电模式为综合体的智能家庭能效管理系统.系统设计具有标准接入、信息共享、高可靠性等优点,将在智能电网与电力用户之间发挥重要作用.     

电动汽车充电设施运行管理系统研究与应用

为推动电动汽车充电设施运行管理水平,研究了基于物联网的电动汽车充电设施运行管理系统的现状和应用,包括对基于物联网的电动汽车充电设施的发展概况以及运营管理系统国内外现状、发展趋势等。采用梳理、分析、定义等方法形成系统总体架构和技术架构,并进行了数据模型设计、功能精化设计、IT架构设计等工作,开发完成了一套基于物联网的电动汽车充电设施运行管理系统。实践证明该系统研究具有较好的应用效果,并取得了一定的经济效益和社会效益。     

电动汽车充电桩的控制系统研究与设计

针对制约电动汽车发展的要素(电池和充电方式),文章提出了以交流充电桩为主的电动汽车充电方案,设计了一套电动汽车充电桩的控制系统,阐述了该控制系统的硬件设计,包括主充电电路单元、主控制电路单元、计费单元、人机交互单元、刷卡单元,以及软件系统及主要程序.     

智能电网中电动汽车双层最优充电策略

大量、无序的插电式混合动力汽车(plug-in hybrid electric vehicle, PHEV)接入电网,会造成高峰时段电网变压器过热、过载,导致跳闸甚至大面积停电。因此电动汽车的协调充电问题是电网中一个研究热点和难点。文章首先将插电式混合动力汽车协调充电问题定义为带约束条件的优化问题,然后提出一种双层最优充电策略对该优化问题进行求解。在第一层基于需求侧管理对电网低压变压器(low-voltage transformers, LVTs)的负荷曲线进行扁平化平滑优化;在第二层基于一致性迭代算法,使插电式混合动力汽车用户的总体充电成本达到最小并同时满足用户的充电需求。所提充电策略既保持了电网变压器供电负荷曲线波动最小,又实现了每个电动汽车用户的充电成本最小,满足了用户的充电需求。     

一种微电网自充电控制系统的设计及应用

针对微电网系统长期停机后系统供电电源无法启动的问题,设计一种微电网自充电控制系统。通过分析微电网的系统功能及存在问题,采用系统硬件、软件设计实现微电网控制系统供电电源停机时持续充电功能。该系统在微电网系统断电后自动为能量管理系统电源充电,从而提高系统的稳定性和使用效率。     

考虑用户因素的电动汽车有序充放电控制策略

随着更多的电动汽车入网充电以及售电政策的开放,运营商不仅需要控制充电负荷,还需获取良好的效益。提出了考虑用户因素的电动汽车有序充放电控制策略。用户主动响应参与V2G反向供电并申报供电价格,运营商综合考虑用户的综合指标及所属电动汽车状态,筛选参与反向供电的电动汽车,在满足电网功率限制条件下完成电动汽车的有序充放电计划。基于蒙特卡洛模拟和粒子群算法进行仿真计算,结果表明,在该策略控制下不仅能使充电负荷削峰填谷,还能使运营商获取额外效益,用户充电成本降低。     

面向互联网的电动汽车智能充电系统设计与应用

近年来已经有很多关于电动汽车充电相关的研究与应用,但是缺乏智能的电动汽车充电与服务管理系统。为此,提出了面向互联网的电动汽车智能充电服务系统,对系统的3个主要组成部分云服务器、智能充电桩与App客户端的结构与功能进行了详细分析与设计。本系统通过客户手持终端即能实时查询充电装置的位置与状态信息,并实现充电装置的定位导航、充电预约及锁定等功能。可使用户实时参与用电管理,实现有序充电、合理用电,为电动汽车大规模推广提供有效途径。     

电动汽车储能式直流快速充电站系统集成设计研究

随着电动汽车的不断推广,充分解决未来电动汽车长距离行驶过程中的电能补给需求,研究电动汽车快速充电站系统将会推动新能源行业的发展。研究经济合理的基于直流母线的电动汽车储能式直流快充站系统集成总体集装箱方案,提出基于直流母线的直流快充站能量管理控制策略,研制基于直流母线的模块化直流快充站直流充电设备和监控管理系统,建立接入梯次电池储能系统的直流快充站示范工程,为未来电动汽车充电设施技术发展及实践验证提供一定的参考价值。     

一种电动公交车充换电站动力电池全自动更换技术方案

针对目前服务于电动公交车的大型充换电站提出一种全自动更换动力电池的技术方案。方案站在系统的角度,整合充换电站各类设备信息资源,联动视频监控信息,实现对电动公交车的全自动换电。系统利用物联网技术在换电车辆、动力电池、充电机自动感知和物物相连的基础上,通过车辆自动导引、电池自动匹配、换电系统控制,进而实现整站全自动换电。同时,结合充换电站实际运行的深入分析研究,制定出一套规范化的操作流程和控制策略。结果表明,该技术方案在兼顾安全和效率的前提下,可以有效提高整个充换电站的服务能力。     

电力现货市场环境下电动汽车充换电站的优化调控策略

在构建新型电力系统的战略目标下,电力现货市场不断对电动汽车充换电站等需求侧资源提出新的需求与要求。基于南方电力现货市场系列试点规则,考虑现货电能量、调频辅助服务、多阶段需求响应等交易品种,建立了电动汽车充换电站的调控模型,设计了日前-日内-实时多阶段优化调控策略。日前阶段针对换电需求、调频调用电量和各交易品种价格的不确定性构建鲁棒优化问题,并采用二阶锥规划算法进行求解;日内阶段构建基于模型预测控制的滚动优化环节,实现对需求响应日内邀约的有效响应,同时改善日前调控计划的保守性;实时阶段以调控成本最低为目标,考虑需求响应实时邀约和电价波动,求解电池功率分配策略。仿真算例表明,所提策略可充分发挥充换电站的调节潜力,提升其经济效益。     

考虑电动汽车集群的互联电网负荷频率分散预测控制

随着大量电动汽车接入互联电网,其移动的充电模式会给电网带来一定的冲击,反过来,电动汽车作为一种移动式储能单元可参与互联电网调频,但目前的研究都是集中式或分散式的V2G控制上.在电动汽车储能电池动态模型的基础上,构建含电动汽车集群的多区域互联电网负荷频率控制模型,基于广域监测系统,结合模型预测控制实现了多区域电网负荷频率广域分散预测控制.在MATLAB/Simulink中搭建三区域互联电网模型,并进行仿真分析.算例结果表明,电动汽车作为移动式储能单元参与互联电网调频,可以在短时间内平抑电网频率波动;而文中提出的广域分散预测控制方法较经典的PI控制方法,能将三区域电网的频率偏差限制在更小的范围内波动,又能较快地恢复至稳态值.     

汽车用锌空气动力电池研究现状

锌空气电池具有高比能量、低成本、无污染、不燃爆、可循环利用等优势,适宜用作城市电动汽车的动力电源.目前国内外电动汽车用锌空气动力电池主要采用机械充电式锌空气电池和锌膏循环式锌空气电池两种结构,这两种结构都是通过更换锌负极使电池连续工作.论述了锌空气动力电池还需要解决一些问题,并分析了其发展前景.     

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。     

Modeling power consumption by electric vehicles and its impact on power demand

Electric vehicles are expected to be one of the means to level the difference between the peak time and off-peak time electric loads. From a global point of view, increasing environmental concerns make us recognize the necessity of replacing conventional gasoline cars by electric vehicles. Due to problems with the efficiency and life time of a battery, it will take time before electric vehicles are in general use. Electric vehicles are used only in specialized small fields. Automobile makers are cooperating to invent advanced batteries for use in electric vehicle. Thus, it is timely to develop appropriate infrastructure standards and technologies to make electric vehicles attractive to consumers. In this paper, we investigate the impact of electric vehicle on electricity demands by assuming analytical models of EV consumption. The charging characteristics of a battery, the running performance, and the practical driving distance of each type of car are used in this analysis. According to the scenario analysis, the simulations clearly presented the impact of EV introduction using the practical day load duration curve for the Tokyo cosmopolitan area. The authors conclude that electric vehicles are effective for load leveling under some sort of market regulations. If there is no regulation in the EV market, power shortage will occur on both nighttime and daytime because of the concentration of the nighttime charge and the quick charge. © 1997 Scripta Technica, Inc. Electr Eng Jpn, 120(4): 40–47, 1997     

动力锂离子电池及其正极材料的研究进展

综述了锂离子电池作为车载动力的现状和发展方向,比较了各种动力电池的性能,介绍了锂离子电池在电动车、混合电动车和电动自行车的应用市场。着重讨论了锂离子动力电池的安全问题和新型正极活性材料的研发现状。     

计及电价不确定性和容量衰减的电动汽车充放电商业模式

电动汽车作为移动储能设施,可以通过开展车网协同,促进电力系统的稳定。随着电动汽车的迅速发展,如何设计电动汽车充放电的商业模式成为亟须解决的问题。鉴于此,设计了电动汽车聚合商单独参与现货市场、联合参与现货市场及辅助服务市场2种模式。同时,考虑到电价不确定性和电池容量衰减的影响,对2种模式开展经济性测算和多因素敏感性分析。算例结果表明,电动汽车聚合商联合参与现货市场及辅助服务市场模式的经济性要优于单独参与现货市场模式。在该研究结果的基础上,设计现阶段电动汽车聚合商参与电力市场的商业方案。     

电动车用MH-Ni动力电池

对近年来电动车用MHNi动力电池开发动向进行了简要综述。从动力电池角度而言,MHNi电池与现有正开发的各种电池相比,具有更强的现实应用性,其比能量已与锂离子电池水平相当,体积比功率甚至高于锂离子电池水平;从发展态势上看,MHNi动力电池主要有适合纯电动车用的高能MHNi动力电池和适合混合动力车使用的高功率MHNi动力电池,不同类型的动力电池有着不同的电池结构设计及电极组成。与此同时,对构成其电极的活性物质成分、一些改性措施及存在的问题、发展趋势及国内MHNi动力电池发展等进行了评述