高电压直流充电桩系统设计与验证

文章给出了一种适用于高电压充电场景的充电设备的设计方法,并对充电系统架构、软硬件设计,以及柔性功率分配策略等进行了分析,最后通过实验样机验证了设计方案的可行性。     

电动汽车充电桩直流电能表检定装置的研制

随着电动汽车需求的不断增长,用于电动汽车充电桩直流电能计量的直流电能表大量出现.本文研制的大功率直流电能表设备检定装置针对直流电能表的工作特点设计,选用实时脉冲周期比较法,采用NI公司的数字采集卡PCI-6281作为数据采集,利用LabVIEW(虚拟仪器平台)软件进行数据处理和人机操作界面设计,详解介绍了研制的检定装置...     

市政路灯和电动汽车充电桩的一体化系统研究

本文提出了一类市政路灯和电动汽车充电桩的一体化系统,充分利用市电、风电、光伏太阳能等多种电力能源,并网接入低压直流供电网络,实现能源高效、优化配置,为一体化设备和数据中心等负荷提供稳定直流电源,利用TD-LTE230MHz无线通信专网实现主站系统与一体化设备、电动汽车的实时通信,实现充电调度、路灯控制、视频监控等功能。     

电动汽车直流充电桩自动化测试平台的设计与应用

为了保障充电桩的安全、可靠运行,依据国家相关技术标准,研发并建立了一个多通道的自动化充电设施测试平台。该测试平台改善原来测试平台单线程、人工测试效率低,质量不能保障的问题,以保障快速发展的充电设施能够安全、可靠地投放市场。从需求分析、系统架构、硬件选型、软件设计等方面对充电桩自动化测试平台做了介绍。通过实验验证,测试平台实现了对充电设施基本功能、电气性能、通信规约、互操作性等指标的四通道并行自动化测试。     

基于动态规划法的电动汽车充电研究

针对PHEV的充电,提出了基于动态规划法的充电策略,为达到充电成本最优的目的,该策略以实时电价为基础,电池电量SOC作为状态因素,充电电流作为控制因素建立充电费用函数,并采用动态规划法进行求解。基于美国相关统计数据进行仿真实验可得,电池仅在最低谷价格时充电,当电价相对较高时,充电电流为0;利用预测电价数据,可得算法能安排充电进程以达到最低充电费用。     

一种基于串并联控制的新型电动汽车充电系统设计

在基于模块化设计的原则下,提出一种新型的电动汽车(electric vehicles,EV)快速充电系统。该系统能够根据不同数量以及种类的电动汽车的充电需求来分配每个充电枪(charging terminal,CT)的功率。新型充电系统的功率分配功能将由功率切换单元(power switching unit,PSU)来完成,该单元由功率开关组成,具有更好的稳定性。此外,在基于CAN总线通信的基础上提出一种新的输入并联,输出串/并联控制方法,使系统的抗干扰性和可靠性都得到了改善。最后,搭建了实验平台,结果显示,该控制方法具有良好的均流和均压效果。     

基于模型预测控制的电动汽车直流充电桩功率器件开路故障诊断方法

针对电动汽车直流充电桩故障中较为常见的功率器件开路故障,提出了一种基于模型预测控制的电动汽车充电桩实时故障诊断方法。采用模型预测电流控制方法替代传统PWM整流器电流环中的PI控制器。在此基础上,将功率器件开路故障情况下整流器实际应用的开关状态与通过模型预测控制得到的最优开关状态相比较,建立故障特征信号,从而实现充电桩功率器件开路故障诊断与定位。由于不同功率器件故障特征信号之间互不影响,因此该方法对于单管、双管及多管同时故障均有显著效果。仿真结果验证了该充电桩故障诊断方法的正确性和有效性。     

基于低压直流供电技术的充电桩一体化系统设计

设计一种基于低压直流供电技术的充电桩一体化系统.其硬件包括高频变压器和控制板电路;软件包括充电控制功能模块、电源模块、状态监测模块、通信模块、故障检测功能模块.试验证明,基于低压直流供电技术的充电桩一体化系统相比于传统充电桩,可最大限度地提高充电效率,降低故障发生率.     

电动汽车动态无线充电多接收线圈耦合功率波动性的研究

本文作者以电动汽车动态无线充电系统为研究对象,对功率的波动现象作了深入的研究。首先根据电路理论建立并分析电动汽车动态无线充电系统的不同数学模型,进而探究利用多接收线圈减小功率的波动。其次对多接收线圈动态耦合模型进行有限元仿真,探究动态无线充电过程中的耦合系数以及相关电参数的变化规律。最后根据仿真分析结果搭建电动汽车动态无线充电系统试验平台,分析该模型在动态无线充电过程中的传输功率波动情况。     

基于实时最优恒定功率的电动汽车有序充电策略

大规模电动汽车无序接入充电会与电力系统基础负荷"峰峰相叠",加大系统峰谷差,造成配电变压器重过载和系统网损增大等后果,从而威胁电网的安全运行.为了实现电动汽车有序充电,在以负荷波动差作为网损分析指标的基础上,提出基于实时最优恒定功率的电动汽车有序充电模型.根据常规负荷预测曲线和电动汽车充电基础数据求解实时最优恒定功率,在满足配变最大容量等约束的前提下,以系统负荷波动差最小为目标形成电动汽车有序充电方案.最后通过MATLAB平台作算例仿真,以IEEE 33节点系统为例的仿真结果表明:所提有序充电策略能够更有效地实现系统负荷"移峰填谷",达到平抑负荷波动和降低系统网损的目标,从而验证了该策略的有效性.     

基于低压直流供电技术的市政路灯与电动汽车充电桩一体化系统

针对电动汽车充放电设施建设滞后的问题,基于LED路灯和电动汽车充电都有把交流电转换为直流电的实际需求,提出在进行市政路灯节能改造时,对220V交流电进行集中整流,同步建设一体化充电桩的节能技术方案。广泛分布于城市街道的一体化充电桩在保证道路高效照明的同时,为电动汽车充放电提供方便的接口,并且具有保护、监测、控制、通信、计量等功能,便于主站系统实现对路灯和电动汽车充放电状态的远程监测和控制。在对市政路灯供电线路规模化改造的基础上,可以建设大范围的低压直流供电网络,从而广泛吸纳光伏等新能源发电,最终形成城市智能充电网络。该方案能有效提高能源利用效率,并有力推动电动汽车的推广,效益分析表明该节案具有良好的应用和推广价值。     

基于阿里云的电动汽车无线充电监控系统设计*

使用单片机采集红外热像仪和霍尔电流传感器的数据,然后通过WiFi模块连接互联网将数据上传到阿里云物联网平台,通过手机App监测数据和控制单片机.系统采用STM32F103C8T6单片机实现传感器的数据采集,通过串口发送AT指令对WiFi模块进行联网和连接阿里云物联网平台;使用阿里云物联网平台完成对数据接收和转发;通过手机App监测传感器数据和控制单片机.通过手机App监测电动汽车无线充电的电流大小和充电线圈的范围实时温度,当充电过程发生温度异常时控制继电器断电处理,最终实现了电动汽车无线充电系统的监控.     

电动汽车充电系统对电网的影响及其高频变压器的设计

首先介绍了电动汽车充电系统对电网正常运行的影响及应对措施,然后以12 kW电动汽车充电系统为例,在介绍充电系统拓扑结构示意图的基础上,详细阐述了其高频功率变压器各参数的设计方法,并对所设计的参数应用SABER软件进行仿真。仿真结果表明,依照所提出的设计方法,系统的响应具有良好的稳定性、准确性和快速性,且变换效率大于95%,满足充电系统的性能要求。     

计及电动汽车用户需求的直流微电网经济调度策略

随着电动汽车的快速发展,电动汽车参与微电网调度受到越来越多的关注,研究考虑电动汽车用户需求的能量管理问题有助于微电网的稳定经济运行.基于此,文章提出一种计及电动汽车用户需求的直流微电网经济调度策略.针对电动汽车用户对于充电时间和充电速度需求方面的问题,建立分级充电价格下的电动汽车分类模型,包括即时型、弹性型、补偿型和夜...     

含柔性直流输电的交直流并列系统有功潮流优化方法

基于电压源换流器的高压直流输电技术,即柔性直流输电技术是近年来高压直流输电研究和应用的热点。但含柔性直流输电的交直流并列系统会使得电网的潮流分布更趋复杂。由于柔性直流输电系统能够实现有功无功的独立控制,对其有功功率指令值的分析有利于提高交直流并列系统的功率输送效率和效益。然而,目前电力调度中,该有功功率指令值的制定缺乏依据,为此提出了一种计及多目标的有功潮流优化方法。通过计及多个目标的约束,建立了相应的目标函数,利用模糊理论,给各个目标函数指定隶属函数,最终求解多目标优化函数得到交直流并列系统的有功潮流分配优化值。最后通过算例验证了所提方法的可行性。相比当前常常依据运行方式和运行经验笼统地制定有功功率指令值的做法,所提的多目标优化方法给出的指令值既能降低电网损耗,又保证了电网运行的安全稳定性。     

基于实时电价的电动汽车智能充电导航

大量电动汽车（electric vehicle,EV）并网将影响电力系统规划与运行,对电动汽车的充电行为进行有序引导具有重要意义。针对这类问题,提出一种基于实时电价的EV智能充电导航策略,采用粒子群-遗传算法求解最优方案,旨在应用实时电价机制,引导EV有序充电。根据用户的不同需求,设计3种不同导航目标的充电导航策略,分别使用户的时间成本、费用成本以及综合成本最小化。最后在Matlab中建立IEEE-33节点系统模型,以地图上某一真实交通区域为背景,运用蒙特卡罗法模拟路况和EV时空分布信息,验证该方法的有效性。仿真结果表明,该方法可以降低EV用户的出行成本,同时提高配电系统的节点电压质量。     

基于多信息交互与深度强化学习的电动汽车充电导航策略

针对电动汽车动态行驶行为和随机充电行为的多信息融合特征以及多系统建模复杂度,提出了一种基于多信息交互与深度强化学习的电动汽车充电导航策略。该策略首先对“电动汽车集群优化储能云平台”采集的电动汽车实际运行数据进行建模与挖掘,通过数据预处理以及数据可视化显示得到电动汽车行驶、充电信息以及城市充电站信息。其次,分析了电动汽车充电调度过程符合马尔科夫决策定义,引入深度强化学习方法建立了充电导航模型。将“车-站-网”实时信息作为深度Q网络算法的状态空间,并将充电站的分配作为智能体的执行动作。通过对充电过程不同时段出行的成本和时间决策目标的评估,确定行驶途中与到站后的奖励函数。执行最高奖励对应的最优动作-值函数,为车主推荐最优充电站和规划行驶路径。最后,设计了多场景仿真算例验证了所提策略的可行性和有效性。     

基于V-I特性的多端柔性直流输电系统的控制策略

针对典型的分布式电站如大型海上风电场的柔性直流输电接入和控制问题,本文建立了一个具有两个发送端和两个接收端的多端柔性直流输电系统,说明了针对该多端直流输电系统的框架结构与运行原理,给出了一种各个换流站之间的协调控制策略.该控制策略对送端换流站采用定交流电压与定频率控制,对受端换流站,通过分析其直流网络特性,并基于受端换流站的电压-电流(V-I)特性曲线,得到了各受端换流站吸收的功率之比与其V-I特性曲线的斜率之间的关系.在此基础上提出了一种在电压外环采用比例控制的方法,推导得出了比例系数与受端换流站的V-I特性曲线的斜率之间的关系,给出了调节功率分配的方法.通过PSCAD/EMTDC仿真验证了该控制方法的正确性,仿真表明该控制方法具有良好的稳态特性和动态性能.     

基于动态交通信息的电动汽车充电负荷时空分布预测

电动汽车充电负荷预测是研究电动汽车与电网互动的重要前提。针对交通路网信息对电动汽车行驶规律的影响,考虑电动汽车的交通工具特性和移动负荷特性,提出了一种基于动态交通信息的电动汽车充电负荷时空分布预测方法。该方法首先针对城市路网多交叉口特征,提出建立考虑路段阻抗和节点阻抗的动态路网模型。并根据路网规模确定了相应的交通网-配电网的交互模型。其次引入OD矩阵分析方法和实时Dijkstra动态路径搜索算法为电动汽车分配起止节点和规划行驶路径,模拟其动态行驶过程和充电行为。最后设计了电动汽车路径规划实验和典型区域实际路网充电负荷预测实验。结果表明,电动汽车充电负荷在不同功能区域分布存在差异且时间分布上不均匀,验证所提方法的有效性和可行性。     

电动汽车复合储能系统的功率分配优化研究

以带有半主动复合储能系统构型的纯电动客车作为研究对象,提出了一种以最小电池耗能及电池功率变化作为目标函数的凸优化方法。在中国哈尔滨城市公交道路工况的基础上,对所提优化方法与基于规则的功率分配策略进行能效及电池功率变化的对比分析。仿真结果表明,在中国哈尔滨城市公交道路工况条件下,采用所提凸优化功率分配策略,电池及超级电容的综合能效分别为93.46%和98.81%,电池功率的均方差为5.3153 k W,较之基于规则的功率分配策略,电池及超级电容的综合能效分别提高了0.74%和0.26%,电池功率均方差降低了46.91%。基于此功率优化分配方法能够有效的改善电动汽车的运行特性。