欢迎访问ic37.com |
会员登录 免费注册
发布采购

我国智能充电网市场化推广应用具有重要意义

日期:2021-4-29 类别: 阅读:406 (来源:互联网)

其中纯电动汽车449万辆,占新能源汽车总量的8153%。电动汽车数量增加,充电需求明显增加,充电安全事故时有发生,其中充电设备和动力电池是事故的两大主体。另外,随着电动汽车充电运营服务的技术创新,以充电网络为平台,使用App进行充电支付的方式逐渐取代了使用充电卡的支付方式。

为了解决新能源汽车行业的关键技术问题,国家重点研发计划新能源汽车重点专项问题应运而生。目前,该专项已形成一批具有国际前瞻性和领先水平的科技成果。

经过四年多的科研攻关,BF259由青岛特锐德电气有限公司牵头,华北电力大学、中国汽车技术研发中心、天津力神集团、CATL、宇通客车、重庆长安等国内优势大学、企业参与的国家重点研发计划新能源汽车重点专项项目安全可控、能源互联、开放互通智能充电网研究与应用示范通过项目综合绩效评价,对推动我国智能充电网市场化推广应用具有重要意义。

青岛特锐德电气有限公司董事长于德翔在接受《科技日报》记者采访时表示:项目成果智能充电网在全国运营服务城市已达344个,已成立127家城市运营公司,为200多万辆电动车的充电服务提供技术支持。示范效果表明,智能充电网项目成果具有良好的桩兼容性、环境适应性和安全稳定性。

电动汽车充电面临三个问题

随着全球能源危机的深化和环境治理意识的增强,各国政府将电动汽车行业提升到战略高度。公安部交通管理局公布的统计数据显示,截至2021年3月,全国新能源汽车总量达到551万辆。其中纯电动汽车449万辆,占新能源汽车总量的81.53%。

随之,中国也成为充电基础设施发展最快的国家。根据中国电动充电基础设施推广联盟的统计,截至2021年3月,联盟成员单位共报告公共充电桩约85.1万台。

与此同时,电动汽车的快速发展也带来了一系列挑战,其中充电安全问题尤为引人注目。电动汽车数量增加,充电需求明显增加,充电安全事故时有发生,其中充电设备和动力电池是事故的两大主体。目前,我国充电设备和电池的安全评价处于满足相关标准的水平,缺乏完善的评价指标。充电设备充电安全事故的预警和保护措施也需要相应的评价方法。

另外,随着电动汽车充电运营服务的技术创新,以充电网络为平台,使用App进行充电支付的方式逐渐取代了使用充电卡的支付方式。伴随着运营服务业务的深入和电动汽车充电需求的增长,App被赋予了越来越多的增值服务功能。各类企业在设备制造、充电网络建设、平台开发、服务运营等方面,形成了分工合作、持续竞争的产业体系。

但是,随着各运营商充电卡和充电应用的发布,不同运营商的充电卡和应用无法实现共享和通用。为了获得相对便捷的充电服务,电动汽车用户必须申请多个充电运营商的充电卡,下载并注册多个应用。因此,在电动汽车发展和充电设施建设过程中,有必要实现不同运营商充电设施的共享和互联。

缺乏标准,配套政策不完善,基础设施建设相对滞后,导致电动车充电过程中出现安全问题,阻碍了中国电动车行业的发展。于德翔表示,R&D团队从充电设施的主动安全保护出发,结合云平台大数据对充电记录的历史可追溯性等全寿命控制方案,为解决充电安全、充电需求整合和数据互联开放问题提供了有效途径。

智能化充电网有机接人、车、能

只有解决基础设施系统的安全问题,保证充电安全,才能建立能源互联、开放互通的智能充电网。针对当前电动汽车充电过程中电池关键指标异常时,无法提前诊断和预警的问题,充电方式单一导致电池使用寿命衰减过快的问题,R&D团队参考了与电动汽车充电相关的标准,对模块电路控制保护、谐波抑制、电池状态监控、充电设施主动保护电池安全预警、安全充电评价等进行了技术研究。最后,开发了CMS主动柔性智能充电系统,设计开发了适合大规模充电的设备,提出了适合充电基础设施运营服务的综合性安全充电评价方法。

当汽车在新开发的智能充电网上充电时,充电网将对其进行19个模型和27个维度的安全检测。通过对充电设备的保护+数据保护的双重保护,在空间上,充电网的管理系统从传统的新能源汽车电池管理系统(BMS)扩展到充电设备侧和大数据侧;时间上,充电网运营侧贯穿车辆的历史数据,同时打开同类车辆的数据,构建多角度、多维度、系统化的电动车充电安全模型,使充电过程能够监控、预警、控制和可追溯。通过数据对比分析,充电网可以防止73%的烧车事故。

在德翔看来,充电网是汽车充电的未来。他认为充电桩是将电充入汽车的物理插头,而充电网是将一个区域、几十个或几百个充电桩进行物理连接和智能改造。当电动汽车的数量达到一定程度时,配电网必然会在充电高峰期受到冲击。因此,智能充电网的建设是解决大型电动汽车充电问题的主要途径。

于德翔介绍,安全可控、能源互联、开放互通智能充电网研究与应用示范项目是以充电桩设备为基础,在配网端建立充电网,通过调度管理形成智能充电方案,即根据用户习惯分时段对车辆进行分批充电,确保用电稳定,减少无序充电对电网的冲击,与单个充电桩相比,充电效率和安全系数大大提高。

充电网大数据需要大平台的支持,我们每天收集的数据达到9太字节(TB)以上。于德翔表示,到目前为止,他们的用户已经超过350万。对此,该项目建立了基于云技术的充电网络互联数据平台。通过建立开放的数据平台,与充电运营商、政府监管平台、车辆运营商和互联网平台实现互联,将多项充电业务整合到第三方平台和应用客户端。

于德翔介绍,将数据网络、能源网络、物联网和设备网络这四层网络融合在一起的充电网络数据平台,除了包括充电电费数据外,还包括电网数据、电动汽车BMS数据、汽车驾驶数据和充电行为数据。在大数据的基础上,还衍生出更多的业务线路,如用户数据分析、车辆诊断、维修、保养、配件、保险等,为整车、电池厂商等产业链上下游企业提供产品设计、优化、评估等综合服务。

产学研融合有助于城市碳中和

武汉公共汽车藏龙岛充电站利用智能充电网实施峰值错误充电。同一公共汽车充电站实施峰值填充谷充电战略后,一天平均电价从0.8075元下降到0.4286元,每月可节约电费3万多元,成本下降近一半。

这个应用场景只是项目推广的缩影。项目结果的应用不仅可以满足大规模电动汽车的充电,还可以帮助电网削峰填谷,同时还可以消除弃风、弃水、弃光,实现新能源汽车充电、降火、降雾、降低新能源汽车的用电成本。

电动汽车+充电网是实现碳中和的最佳途径之一。于德翔解释说,电动汽车不烧油不排碳,充电网不仅成为电动汽车的技术支撑,而且将每辆车的电池连接成一个巨大的储能网,充分利用光伏、风电、水电等新能源的大规模消耗。

智能充电网是产学研结合、协同创新、整合创新的成果。于德翔表示,在整个项目实施过程中,科技部在项目管理和服务上做好顶层设计、方案优化和政策咨询,组织咨询专家组为项目团队提供技术咨询指导服务,促进项目充电设施建设、运营和示范的实现。

于德翔表示,在项目实施期间,R&D团队在专利、论文、标准和软件方面取得了代表性成果。由国内工业互联网领域骨干企业、科研机构和知名大学组成的项目成员单位,在项目实施中充分发挥联合科研和多产业优势,在政治、产业、学习、研究、黄金和使用方面密切合作。

对于智能充电网的未来,于德翔表示,随着中国电动汽车拥有量的不断增加,智能充电网作为新能源的基础设施,将伴随着新能源汽车的大规模发展,发挥其巨大的经济效益和社会价值。