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新能源汽车国家重点研发计划重点专业智能充电网项目安全控制

日期:2021-4-27 类别: 阅读:411 (来源:互联网)

另外,随着电动汽车充电服务技术的不断创新,以充电网络为平台的App充电收费模式逐渐取代了充电卡收费模式。要得到相对方便的充电服务,电动汽车用户需要向多个充电运营商申请充电卡,下载多个App注册。德翔表示,随着中国电动汽车保有量的增长,作为新能源汽车规模最大、经济效益最好、社会价值最大的基础设施,智能充电电网将成为未来新能源汽车发展的重要方向。

经四年多的科研攻关,由青岛特锐德电气有限公司牵头,华北电力大学、中国汽车技术研究开发中心、天津力神集团、CATL、宇通客车、重庆长安等国内各领域的高校、企业参与的新能源汽车国家重点研发计划重点专业智能充电网项目安全控制、能源互连、开放互连的研究与应用示范通过项目综合评审,对推动中国智能充电网市场化推广应用具有重要意义。

青岛市特锐德电器有限公司董事长于德翔在接受《科技日报》记者采访时表示:项目的成果是在全国运营的智能充电网络城市达344个,建立了127个城市运营公司,为200多万辆电动汽车提供充电技术支持。试验结果表明,智能充电网工程成果对车桩的兼容性好,对环境的适应性强,安全稳定性好。

电动车充电面临三大难题

伴随着全球能源危机的加深,BU9795AFV-E2以及环保意识的增强,各国政府把电动汽车产业提升到了战略高度。根据公安部交管局对外公布的数据,截至2021年3月,新能源汽车保有量已达551万辆。新能源汽车保有量达到449万辆,占新能源汽车总量的81.53%。

随之而来的是,中国成为了充电基础设施发展最快的国家。根据中国充电基础设施促进联盟的数据,截至2021年3月,该联盟的会员单位共有约85.1万个公共类充电桩。

同时,电动汽车的迅速发展也带来了一系列挑战,尤其是充电安全问题。电动车数量增加,充电需求明显增加,充电安全事故发生时,充电设备和动力电池是事故发生的两个主要方面。我国对充电设备及电池安全性的评价目前还处于符合相关标准的阶段,缺乏完善的评价指标。对充电桩安全事故的预警和保护措施也需要进行相应的评估。

另外,随着电动汽车充电服务技术的不断创新,以充电网络为平台的App充电收费模式逐渐取代了充电卡收费模式。伴随着电动汽车充电服务业务的深入,App赋予了越来越多的增值服务功能。不同类型的企业在设备的生产制造、网络建设、平台开发、服务运营等层次上形成了分工协作、持续竞争的产业体系。

但是,随着各运营商的充电卡和充电应用的推出,无法实现不同运营商的充电卡和应用程序的共享。要得到相对方便的充电服务,电动汽车用户需要向多个充电运营商申请充电卡,下载多个App注册。所以,在电动车发展和充电设施建设过程中,实现不同运营商的充电设施共享和互联互通是非常必要的。

缺乏规范,配套政策不完善,基础设施建设相对滞后,电动车充电过程中存在安全隐患,严重制约了电动车产业的发展。研究小组从充电设备的主动安全保护角度出发,结合云平台大数据对充电记录历史跟踪等全寿命管理方案,为解决安全充电、融合充电需求和数据连接开放等问题提供了一种有效途径。

智能化充电网有机连接人,车,能源

通过解决基础系统安全问题,保证充电的安全性,才能实现能源互联、智能开放连接。为了解决目前电动汽车充电过程中电池关键指标出现异常,无法提前诊断和预警,以及充电方式单一导致电池寿命衰减过快等诸多问题,研究小组参考电动汽车充电相关标准,从模块电路控制保护、谐波控制、电池状态监测、充电设施主动保护、电池安全预警、安全充电评价等方面进行了技术研究,最终开发了CMS主动灵活智能充电系统,研发了适用于大规模充电的设备,提出了一套适用于充电设施运营服务的一体化安全充电综合评价方法。

在新开发的智能充电网络上,汽车充电网络将进行19个模型和27个维度的安全检测。在空间上,通过充电设备保护+数据保护的双重保护,充电网的管理系统从传统的新能源汽车电池管理系统扩展到充电设备侧和大数据侧,充电网的运行侧贯穿车辆的历史数据,同时利用同类型的车辆数据,建立多角度、多维度、系统化的电动汽车充电安全模型,对数据进行对比分析,得出充电网可防止73%的烧车事故。

德翔认为,充电电网是汽车充电技术的未来。充电高峰是汽车充电的物理插头,一个地区有几十个或几百个充电桩进行物理连接并进行智能化改造,当电动车容量达到一定水平时,充电高峰期必然对配电网造成冲击,因此建设智能充电网是解决大型电动车充电问题的主要途径。

安全控制、能量联接、开放联接的智能充电网研究与应用示范项目,是以充电桩设备为基础,在网络终端上建立充电网,通过调度管理形成智能充电方案,即根据用户习惯,对车辆按时段分批充电,确保电力稳定,降低无序充电对电网的冲击。

大平台对充电网大数据的支持是必需的,我们每天收集的数据达到9太字节。德翔说,到目前为止,他们已经拥有350多万用户。为此,本项目构建了基于云技术的充电网络互联数据平台。建立开放的数据平台,与充电运营商、政府监管平台、车辆运营商、互联网平台的互联互通,将多种充电业务整合到第三方平台和App客户端上。

德翔说,由四层网络——数据网、能源网、物联网和设备网组成的充电网数据平台不仅包含了充电费用数据,还包含了电网数据、电动车BMS数据、车辆行驶数据以及充电行为数据。以大数据为基础,为车主提供用户数据分析、车辆诊断、维修、保养、配件、保险等数据增值服务,同时为整车、电池产业链上下游企业提供产品设计、优化、评估等一体化服务。

产学融合在促进城市碳中和方面发挥作用

采用智能充电网对武汉公交西藏龙岛充电站实施错峰充电。同一辆公共汽车充电站实施峰填谷补电策略后,平均日电费由0.8075元下降到0.4286元,每月可节约电费3万多元,节约费用近一半。

此应用场景仅是项目推广的一个缩影。该项目的应用不仅能满足大规模电动汽车充电的需要,也能帮助电网削峰填谷,消除废风、废水、废光,实现对新能源汽车进行充电新能源,减少火力消耗,减少烟气排放,降低新能源汽车用电成本。

电动车+充电网络是实现碳中性最好的方式之一。德翔说,电动车是不燃油不排碳的,充电网是电动车技术支撑的同时,将汽车电池与巨大的储能网络连接,实现了大规模消费光伏、风电、自来水等新能源的潜力。

智能化充电网络是产学研结合,协同创新和集成创新的产物。德翔介绍,在整个项目实施过程中,科技部对项目管理和服务进行了顶层设计、方案优化、政策指导,组织顾问专家对项目团队的技术能力进行了指导,促进了充电设施建设、运营、示范等目标的实现。

在项目实施过程中,研究小组在专利、论文、标准、软件等方面取得了具有代表性的成果。课题成员由国内工业因特网领域的骨干企业、科研院和著名高校组成,充分发挥项目实施中的联合科研和多行业优势,在政、产、学、研、金、用等各方面密切配合。

德翔表示,随着中国电动汽车保有量的增长,作为新能源汽车规模最大、经济效益最好、社会价值最大的基础设施,智能充电电网将成为未来新能源汽车发展的重要方向。