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电动汽车无线充电技术研究综述

电动汽车无线充电技术研究综述
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发表时间:2019-07-30T09:02:44.673Z 来源:《基层建设》2019年第14期作者:李景

[导读] 摘要:目前,电动汽车无线充电的方法在不断向广域化、智能化、灵活化方向发展。

国网忻州供电公司山西省忻州市 034000

摘要:目前,电动汽车无线充电的方法在不断向广域化、智能化、灵活化方向发展。我国在电动汽车无线充电方法方面虽然起步较晚,但结合目前国内该领域专利申请的发展态势与国际发展趋势,中国在电动汽车无线充电领域的专利发展日新月异,在提高无线充电效率方面的专利发展前景十分广阔,目前龙头企业的发展模式证明,校企合作更有利于国内企业在无线充电领域实现技术创新和成果转化,应充分利用专利情报,借助产学研体系在细分领域深耕细作以获取细分领域的制高点。

关键词:电动汽车;无线充电技术;研究

1充电技术及存在问题

目前电动汽车充电方式有两种:一是充电桩充电,这需要在停车位日益紧缺的同时建立特定的充电停车位,而且为了避免雨天充电不安全,不能设置露天的充电停车位,这给充电停车位的建设带来了诸多的不便。同时由于充电电压较高,不熟悉操作的充电人员工作时具有较大的危险性;二是电动汽车无线充电技术,由于避免了与充电电源直接接触,充电设备也没有暴露在外界环境中,因此适用更多的环境条件。只需驾驶员把车辆停在特定的充电停车位里,再将车辆的接收线圈与停车位的发射互感线圈对准,便可以进行充电,电动汽车无线充电技术已经引起了普遍的关注。但由于不同品牌的电动汽车无线充电接收线圈布置位置存在差异性,因此不同的车型可能需要使用适合该车型的特定无线充电车位才可进行正常充电,否则会出现充电效率降低的情况,甚至不能进行充电。据资料显示,宝马

530eiPerformance电动汽车可以实现无线充电,其搭载容量为9.2千瓦时的电池,最高充电效率为85%,需要3.5小时左右充满,但是当接收线圈与发射互感线圈的相对偏移量增加时,其充电效率降至62%左右,充电时常延长至4.8小时左右。因此接收线圈与发射互感线圈的相对偏移量增加时,对充电效率有极大的影响。现有的电动汽车无线充电装置不能在保证充电效率的同时,适用于绝大多数电动汽车,这也降低了无线充电停车位的利用率,使电动汽车的发展受到了一定的阻碍。

2装置的结构与原理

针对充电时接收与发射线圈有相对大的偏移量问题,本文设计了电动汽车无线充电自动定位调节装置,其主要构成有测距收发装置(包括第一、第二、第三、第四无线测距收发装置)、通讯装置、控制器、执行机构电动机、检测元件等,如图1所示。其定位原理是当汽车驶入停车位时,测距收发装置开始检测相应的数据,通过系统计算得到的接收线圈的二维平面位置坐标,再由通讯装置将得到的接收线圈的位置坐标传递给控制器,控制器控制驱动电机,使发射互感线圈自动移动到指定位置,测距收发装置再次检测、系统计算得到接收线圈的二维平面位置坐标,若再次检测得到的接收线圈二维平面位置坐标为(0,0),则认为移动到目标位置;若再次检测得到的接收线圈二维平面位置坐标不是(0,0),通讯装置再次将得到的接收线圈二维平面位置坐标传递给控制器,控制器控制驱动电机,重复进行操作,直至检测出接收线圈二位平面位置坐标为(0,0)时,发射互感线圈停止移动,开始充电。此时发射互感线圈与接收线圈相对偏移量最少,从而实现最大的充电效率。

3电动汽车无线充电技术发展路线分析

3.1静态充电

静态充电指电动汽车在充电过程中处于静止状态,这一充电方式源于电磁感应充电对线圈相对位置的严格要求且只能进行一对一充电,充电过程中的电能传输效率高,传输范围大。由于发射端和接收端之间的距离和角度存在偏差都会使得充电效率降低,感应充电线圈之间磁场区域内的异物也对充电效率影响较大,因此,充电效率受线圈对准定位、线圈间充电空间环境的影响较大。于是,汽车无线充电自动泊车定位监视技术、异物检测技术、送受电线圈形状和布置方式设计,均是现有研究院所和许多企业所致力研究的问题。以宝马公司申请的发明名称为“用于通过三角测量法定位的装置和方法”的专利为例,其要解决的技术问题是感应式充电定位定位系统,主要技术构思在于通过测量电磁式距离和角度,运用三角测量法来确定地点位置,由此获知次级线圈在一定时间内相对于初级线圈的空间位置,并且系统还利用地点位置和充电位置来确定行驶轨迹。

而随着磁共振式无线充电技术的兴起,电动汽车充电设施中的位置要求开始降低,只要发射端和接收端达到相同的共振频率,就能传递能量,且支持一对多充电。该方式使得电动汽车无线充电的灵活性开始显现,但其技术缺陷在于能量损耗比较大,而且传输功率越大损耗也就越大。因此,这一阶段中,许多企业在提高充电效率的研究中侧重于减小充电过程中的损耗,同时充电控制和定位也展开研究。其中的重点专利有:丰田公司的发明名称为“车辆和非接触式供电系统”的申请,解决的技术问题是无线充电控制方法,技术构思为电力发送装置接收由车辆ECU输出的调整匹配变换器的指令,根据电力发送单元与电力接收单元之间的电力传输效率来设定匹配变换器的阻抗;三星公司的发明名称为“电力发送单元(PTU)的用于确定电力接收单元(PRU)的位置的方法和采用该方法的PTU”的申请,技术问题为磁共振充电定位,技术要点为一种电力发送单元(PTU),基于电力接收单元(PRU)的位置来无线地发送电力,PTU基于与在PTU的谐振器的电学特性的曲线上检测到的拐点相应的频率信息来确定PRU是否位于PTU的充电区域内。

3.2动态充电

“Chargingonthego”技术能够使得电动汽车在行驶途中实时充电,也称动态无线充电技术,该技术基于无线充电技术演变而来,结合了定位传感、无线通信和实时控制等多项技术。要实现移动充电,可在马路下层铺设电能发射装置,位于电动汽车车体上的接收装置能够在无需停车的情况下获取电能,然而,目前的移动供电系统仍面临有磁通分布不均匀的问题,会导致不同位置和方向上的磁通耦合效率不相同。因此,为实现道路发射磁场的均衡、提高电动车动态充电的充电接收效率是业界关注的问题,改进的方向主要有动态充电结构设计、充电线路道路布置、充电发射方式等。国内申请人存在较多相关申请,广西电网公司电力科学研究院和重庆大学都曾申请过相关专利,其中提出,通过能量发射导轨和拾取线圈来实现在电动汽车行驶过程中分段供电;东南大学也申请有“一种分段发射式电动汽车在线动态无线供电系统”等的专利。国际上的相关专利申请有:韩国技术研究院申请的发明名称为“供电道路单元为车辆传输电力的系统和方法”的专利,所要解决的技术问题为动态移动无线充电,技术构思为道路铺设线圈的通断控制,实现汽车的行驶充电。

结束语

电动汽车成为世界各国的战略性新兴产业,在十余年的发展历程中,电动汽车数量呈指数增长,市场渗透率逐年攀升。推动电动汽车

电动汽车充电技术国内外研究现况及发展趋势

电动汽车充电技术国内外研究现况及发展趋势 班级: 姓名: 学号:

摘要:对国内外电动汽车、电动汽车充电技术及规划布局等方面现状进行了研究,并对电动汽车充电需求进行了分析。介绍了国内外电动汽车充电设施的发展状况,对未来我国电动汽车发展前景进行了初步研究,提出积极推动电动汽车充电设施建设应是电网企业义不容辞的责任以及未来发展机遇。 关键词:电动汽车充电技术研究现状发展趋势 1.前言 电动汽车是全部或部分由电能驱动电机作为动力系统的汽车,按照目前技术的发展方向或者车辆驱动原理,可划分为纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池电动汽车三种类型。近年来,我国电动汽车行业取得了快速发展,攻克了一系列关键技术难题,在部分领域已实现了与日美欧等国同步发展。目前我国发展电动汽车已具有消费市场规模大、制造成本低、技术取得局部突破、资源保障能力强的四大优势。在技术突破和政策扶持的双重刺激下,我国电动汽车已处于市场引爆的临界点,预计未来两年电动汽车的市场规模和生产规模将迅速扩大,电动汽车将进入快速成长期。电动汽车充电设施是电动汽车产业链的重要组成部分,在电动汽车产业发展的同时还应该充分考虑充电设施的发展。 1 电动汽车充电的基本方式 目前常用的电动汽车充电方式有慢充、快充和快换三种: (1) 慢充方式。慢充一般以较小交流电流进行充电,充电时间通常为6~10 h,慢充方式一般利用晚间进行充电,充电时可以采用晚间低谷电价,有利于降低充电成本,但是难以满足使用者紧急或者长距离行驶需求。慢充一般采用单相220V/16A 交流电源,通过车载充电器对电动汽车进行充电,车载充电器可采用国标三口插座,基本不存在接口标准的问题。电动汽车慢充一般通过充电桩进行。 (2) 快充方式。快充又称应急充电,以较大直流电流在20 min 至1 h 内,为电动汽车提供短时充电服务,快充方式可以解决续航里程不足时电能补给问题,但是对电池寿命有影响,因电流较大,对技术、安全性要求也较高。快充的特点是高电压、大电流,充电时间短(约1 h)。目前,这种充电方式的充电插口的针脚定义、电压、电流值、控制协议等均没有国家标准,也没有国际标准,已投入使用的充电机和电动车电池充电插口均由各生产厂家自定,世界各国都在积极争夺标准的制订权,各大电动汽车厂家也纷纷抢先投放产品,抢占市场、提高占有率,试图使多数充电站不得不采用其充电设备,从而成为事实标准。快充方式主要在充电站中进行。 (3) 快换方式。快换则是通过直接更换车载电池的方式补充电能,换电时间与燃油汽车加油时间相近,大约需要5~10 min。快换方式最为便捷,但是需要电动汽车和车载电池实现标准化,而且快换过程中需要专业人员进行操作。快换可以在充电站也可在专用电池更换站完成。这种方式的优点是电动车电池不需现场充电,更换电池时间较短,但要求电池的外形、容量等参数完全统一,同时,还要求电动汽车的构造设计能满足更换电池的方便性、快捷性。 2 国外电动汽车充电设施发展状况

电动汽车无线充电技术文献综述

电动汽车无线充电技术的现状与展望 王利军(合肥工业大学,合肥230000) 刘小龙(合肥工业大学,合肥230000) 端木沛强(合肥工业大学,合肥230000) 景池(合肥工业大学,合肥230000) 【摘要】介绍了无线充电技术的分类、电动汽车无线充电技术的工作原理以及电动汽车无线充电技术的应用情况,对比分析电动汽车传统能源供给方式及无线充电方式的优缺点。分析电动汽车用无线充电技术的特点,并介绍应用于电动汽车的无线充电技术的研发现状。然后以行驶中的充电技术为重点,对将来电动汽车用无线充电技术的发展进行展望。Abstract:The categories, operating principles and applications of wireless charging technology are introduced in this paper. The advantages and disadvantages are analyzed by comparing traditional energy supply mode and wireless charging mode. The characteristic of wireless charging technology for EV is analyzed. And then the development present of wireless charging technology is introduced. Finally,the future of wireless charging technology for EV is described with focus on charging of a moving vehicle on road. 【关键词】电动汽车无线充电无线电力输送电磁感应 Key words:electric vehicle; wireless charging technology; wireless power transmission; electromagnetic induction; 0 引言 随着社会的进步、科技的发展、环境和能源问题的日益突出,发展和普及电动汽车等新能源汽车的呼声日趋高涨,国内外纯电动汽车( EV) 和插电式混合动力汽车( PHEV) 的量产和销售也已开始。然而当前电动汽车的普及还面临着诸多问题。其中充电技术方面,现在电动汽车的充电方式全部是接触式充电(无论是充电模式还是换电模式) ,非接触式的无线充电技术尚处于起步阶段。然而,从便利性来看,非接触式无线充电技术更适用。由于电动汽车二次电池的能量密度远不及汽油,必须经常进行充电作业,且每次充满电都需要数小时。而利用无线充电技术可以省却繁琐的充电作业,甚至可以在汽车行驶中自动进行充电,实现智能化和人性化,同时解决了接触式充电在安全和维护方面的问题。 1 无线充电技术 无线充电技术引源于无线电力输送技术。无线电力传输也称无线能量传输或无线功率传输,主要通过电磁感应、电磁共振、射频、微波、激光等方式实现非接触式的电力传输。根据在空间实现无线电力传输供电距离的不同,可以把无线电力传输形式分为短程、中程和远程传输三大类。 1.1 短程传输 通过电磁感应电力传输(ICPT)技术来实现,一般适用于小型便携式电子设备供电。ICPT 主要以磁场为媒介,利用变压器耦合,通过初级和次级线圈感应产生电流,电磁场可以穿透一切非金属的物体,电能可以隔着很多非金属材料进行传输,从而将能量从传输端转移到接收端,实现无电气连接的电能传输。电磁感应传输功率大,能达几百千瓦,但电磁感应原理的应用受制于过短的供电端和受电端距离,传输距离上限是10 cm 左右。 1.2 中程传输 通过电磁耦合共振电力传输(ERPT)技术或射频电力传输(RFPT)技术实现,中程传输可为手机、MP3 等仪器提供无线电力传输。ERPT 技术主要是利用接收天线固有频率与发射场电磁频率相一致时引起电磁共振,发生强电磁耦合的工作原理,通过非辐射磁场实现电能的高

电动汽车开题报告

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毕业设计(论文)开题报告
题目
电动汽车充电对配电系统的影响
学院
自动化学院
专业
电气工程与自动化专业
姓名
班级
学号
指导教师
可编辑

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一、综述本课题选题的依据和意义
2015 年 9 月,关于充电桩的好消息频频传出,如国务院常务会议上提出加快 电动汽车充电基础设施、电动汽车充电接口国家标准修订稿通过审查,以及国务 院办公厅日前发布《关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见》,到 2020 年,我国将基本建成适度超前、车桩相随、智能高效的充电基础设施体系,满足 超过 500 万辆电动汽车的充电需求。尤为引人关注的是,北京通信展举行期间, 国务院副总理马凯称:国家准备将充电桩普及的任务交由铁塔公司负责。
随着时代的发展,汽车的普及,石油的消耗也日益增加,作为不可再生的石 油资源,总有枯竭的一天,而且汽车尾气的排放对环境有很大的污染,所以利用 电能替代石油,实现汽车尾气的零排放,将是未来汽车行业的发展趋势。截至 2015 年一月,从公开信息显示,目前杭州已经建成了 70 座充换电站、620 个充 电桩,其中杭州主城区投入运营的充换电站有 27 个。在杭州市区里,一辆新能 源车要找到最近的充电站,只要开 4.5 公里。
国内外电动汽车在近几年的发展情况如下:经过 2012 和 2013 年的缓慢起步, 全球电动汽车销量终于在 2014 年下半年爆发,全年销售已超过 30 万辆大关,中 国新能源汽车品牌突飞猛进,比亚迪从 2013 年的第 40 名跃升至第七位,康迪电 动车也挤进第十名。在 2015 年,全球电动汽车销售量达到 40 万辆左右。
随着电动汽车规模化应用,电网原有装机和线路容量是否能应对新增充电负 荷需求,即在不扩大规模的情况下,如何提高原有电网利用率,增加容纳能力,同时 最大限度降低充电负荷对电网的负面影响,在分析充电负荷特性基础上,针对电动 汽车充电对电网各方面的影响,提出相应对策,将对电动汽车产业化进程具有重要 的研究意义。
二、国内外研究动态
我国电动汽车起步较发达国家晚,但研究发展快。各汽车生产商进入研发电动 汽车的行列,已经在促进电动汽车各方面技术发展方面取得有益的成见。由于配 套设施等主要原因,家用电动汽车并没有广泛的推广开来,现有的电动汽车充电 站主要对电动公交车和工程车辆进行充电。同时针对电动汽车充电站运行和电动 汽车充电对配电网的研究仍然非常缺乏。电动汽车规模预测,用户充电行为的随 机性,以及接入电网造成的影响和相应充电控制策略都没有一套成熟的模式和系 统,以及对此的全面研究。
电动汽车对电网的影响,主要包括电网负荷特性影响、谐波影响、电压电流
可编辑

电动汽车充电技术探讨

电动汽车充电技术探讨 武汉电动汽车示范运营有限公司赵红荣熊建斌 摘要:电动汽车充电分为常规充电模式、快速充电模式和更换电池组三种模式,在不同的运行模式下选着相应的充电模式。充电机对蓄电池充电应具有充电快速化、充电通用化、充电智能化、电能转换高效化、充电集成化等要求。 关键词:电动汽车充电;充电模式;充电技术;绿色充电站 引言:目前我国电动汽车研究已取得阶段性成果,电动汽车是一种非常理想的中速和短途的日常公共交通工具,电动汽车的应用有效地解决了能源和环境两大难题,因此,在我国有着得天独厚的发展条件和广阔的应用前景。根据欧美和日本等先进国家的经验,在进行电动汽车的开发和制造的同时,必须研究开发电动汽车与之相适应的公共充电站和进行电动汽车示范工程建设,为电动汽车的推广使用积累经验。为了作好这项工作,就必须进行电动汽车充电机(站)及其充电管理系统的研究与开发。 随着电动汽车研究的深入,对于电动汽车用电池充电机(站)有了一定的需求,在电动汽车大范围推广应用后,存在着对电池包中电池模块充电的技术要求,因为很大程度上影响电动汽车的运行质量是电池使用寿命过低、电池容量充不足等诸多问题造成,而这些问题与使用中电池安装配置和充电方法的选择即电池组与充电机的匹配、电池包中电池模块间性能一致性差异太大、运行和充电过程中电池的管理都有密切关系,故电动汽车蓄电池充电机(站)就必须达到一定的标准、规模和技术管理,而且同时还要考虑到充电机(站)对电网的影响,所以研究大规模电动汽车充电技术就具有极其重要意义。本文着重探讨电动汽车充电方式的选择。 一、电动车的充电模式的比较 不同种类的动力电池具有不同的充电属性,充电方式必须与电池的充放电曲线进行匹配,最佳充电属性在0.1C~0.3C之间变化。电池系统额定电压相同的情况下,最高充电电压由于电池种类、结构形式上的区别也体现出一定的差别。对于不同种类的电池,充电方式及电控制和管理策略也不同,因此应根据电池的特性来确定不同的充电方法。 由于电动汽车动力电池组的技术和使用特性的不同,电动汽车的充电模式存在一定的差别。通常有常规充电、快速充电和更换电池组三种充电模式。 (1)常规充电模式 常规充电是指采用小电流(0.1C~0.3C)在较长的时间内对蓄电池进行慢速充电,这种充电又叫普通充电。常规蓄电池均采用小电流的恒压恒流三段式充电,一般充电时间为10~12小时,最长可达15小时。 ●常规充电的优点: 1)充电器和安装成本较低,便于实现车载; 2)可充分利用电力低谷时段进行充电,降低充电成本,保证充电时段电压相对稳定; 3)充电设施体积小可携带,便于车辆在停车场以外的地方充电。 ●常规充电的缺点:

电动汽车开题报告

毕业设计(论文)开题报告 题目电动汽车充电对配电系统的影响学院自动化学院 专业电气工程与自动化专业 姓名 班级 学号 指导教师

一、综述本课题选题的依据和意义 2015年9月,关于充电桩的好消息频频传出,如国务院常务会议上提出加快电动汽车充电基础设施、电动汽车充电接口国家标准修订稿通过审查,以及国务院办公厅日前发布《关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见》,到2020年,我国将基本建成适度超前、车桩相随、智能高效的充电基础设施体系,满足超过500万辆电动汽车的充电需求。尤为引人关注的是,北京通信展举行期间,国务院副总理马凯称:国家准备将充电桩普及的任务交由铁塔公司负责。 随着时代的发展,汽车的普及,石油的消耗也日益增加,作为不可再生的石油资源,总有枯竭的一天,而且汽车尾气的排放对环境有很大的污染,所以利用电能替代石油,实现汽车尾气的零排放,将是未来汽车行业的发展趋势。截至2015年一月,从公开信息显示,目前杭州已经建成了70座充换电站、620个充电桩,其中杭州主城区投入运营的充换电站有27个。在杭州市区里,一辆新能源车要找到最近的充电站,只要开4.5公里。 国内外电动汽车在近几年的发展情况如下:经过2012和2013年的缓慢起步,全球电动汽车销量终于在2014年下半年爆发,全年销售已超过30万辆大关,中国新能源汽车品牌突飞猛进,比亚迪从2013年的第40名跃升至第七位,康迪电动车也挤进第十名。在2015年,全球电动汽车销售量达到40万辆左右。 随着电动汽车规模化应用,电网原有装机和线路容量是否能应对新增充电负荷需求,即在不扩大规模的情况下,如何提高原有电网利用率,增加容纳能力,同时最大限度降低充电负荷对电网的负面影响,在分析充电负荷特性基础上,针对电动汽车充电对电网各方面的影响,提出相应对策,将对电动汽车产业化进程具有重要的研究意义。 二、国内外研究动态 我国电动汽车起步较发达国家晚,但研究发展快。各汽车生产商进入研发电动汽车的行列,已经在促进电动汽车各方面技术发展方面取得有益的成见。由于配套设施等主要原因,家用电动汽车并没有广泛的推广开来,现有的电动汽车充电站主要对电动公交车和工程车辆进行充电。同时针对电动汽车充电站运行和电动汽车充电对配电网的研究仍然非常缺乏。电动汽车规模预测,用户充电行为的随机性,以及接入电网造成的影响和相应充电控制策略都没有一套成熟的模式和系统,以及对此的全面研究。 电动汽车对电网的影响,主要包括电网负荷特性影响、谐波影响、电压电流

国内外电动汽车充电设施发展状况研究

国内外电动汽车充电设施发展状况研究 时间:2011-01-14 来源:华中电力科学研究院作者:鲁莽,周小兵,张维介绍了国内外电动汽车充电设施的发展状况,对未来我国电动汽车充电的商业模式及发展前景进行了初步研究,提出积极推动电动汽车充电设施建设应是电网企业义不容辞的责任。 电动汽车是全部或部分由电能驱动电机作为动力系统的汽车,按照目前技术的发展方向或者车辆驱动原理,可划分为纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池电动汽车三种类型。近年来,我国电动汽车行业取得了快速发展,攻克了一系列关键技术难题,在部分领域已实现了与日美欧等国同步发展。目前我国发展电动汽车已具有消费市场规模大、制造成本低、技术取得局部突破、资源保障能力强的四大优势。在技术突破和政策扶持的双重刺激下,我国电动汽车已处于市场引爆的临界点,预计未来两年电动汽车的市场规模和生产规模将迅速扩大,电动汽车将进入快速成长期。电动汽车充电设施是电动汽车产业链的重要组成部分,在电动汽车产业发展的同时还应该充分考虑充电设施的发展。 1 电动汽车充电的基本方式 目前常用的电动汽车充电方式有慢充、快充和快换三种: (1) 慢充方式。慢充一般以较小交流电流进行充电,充电时间通常为6~10 h,慢充方式一般利用晚间进行充电,充电时可以采用晚间低谷电价,有利于降低充电成本,但是难以满足使用者紧急或者长距离行驶需求。慢充一般采用单相220V/16A 交流电源,通过车载充电器对电动汽车进行充电,车载充电器可采用国标三口插座,基本不存在接口标准的问题。电动汽车慢充一般通过充电桩进行。 (2) 快充方式。快充又称应急充电,以较大直流电流在20 min 至1 h 内,为电动汽车提供短时充电服务,快充方式可以解决续航里程不足时电能补给问题,但是对电池寿命有影响,因电流较大,对技术、安全性要求也较高。快充的特点是高电压、大电流,充电时间短(约1 h)。目前,这种充电方式的充电插口的针脚定义、电压、电流值、控制协议等均没有国家标准,也没有国际标准,已投入使用的充电机和电动车电池充电插口均由各生产厂家自定,世界各国都在积极争夺标准的制订权,各大电动汽车厂家也纷纷抢先投放产品,抢占市场、提高占有率,试图使多数充电站不得不采用其充电设备,从而成为事实标准。快充方式主要在充电站中进行。 (3) 快换方式。快换则是通过直接更换车载电池的方式补充电能,换电时间与燃油汽车加油时间相近,大约需要5~10 min。快换方式最为便捷,但是需要

电动汽车的研究背景及现状

电动汽车的研究背景及现状 1.研究的背景 汽车的发展引起了地球资源的过大消耗。地球上的能源是有限的,能源紧缺是全人类面临的越来越严重的问题,是一个全球问题,关系到全球的经济与军事安全。我国的能源问题已经成为国民经济发展的战略问题,从国家安全角度出发,石油资源已经和国家安全、经济发展紧密的联系起来,能源的稳定供应是一个国家所关注的重点,也是我国能源安全战略的核心内容。如果继续按照传统的能源动力系统发展下去,将难以持续我国这个泱泱汽车大国的兴起。 汽车在给人们带来便利的同时也污染了环境。汽车尾气的排放引起了城市的温室效应,同时也引起了臭氧层的破坏,形成酸雨等大气环境问题,进而对动植物也产生了很大的危害。面对汽车造成的空气污染,人们可以直接闻到汽车尾气排放的带有刺鼻臭味的燃烧不完全的雾化混合气。随着生活水平的提高,人类对生存环境的要求越来越高,降低汽车的尾气排放的呼声也与日俱增。 面对资源紧缺与环境保护问题,发展电动汽车成为汽车工业发展的主流趋势。 1.1电动汽车的定义和分类 电动汽车是指用车载电源为动力,电动机驱动车轮行驶,符合道路交通、安全法规各项要求的汽车。电动汽车应具有汽车的性能和属性,但动力线路与原内燃机动力线路不同,又具有电力车辆的基本特征。电动汽车通常被分为蓄电池电动车(Battery Electric Vehicle,BEV)、混合动力电动汽车(Hybrid Electric Vehicle,HEV)和燃料电池电动汽车(Fuel Cell Electric Vehicle,FCEV)三大类。 1.2电动汽车的早期发展 尽管电动汽车技术目前看来还处于新兴发展时期,但它的产生却早于燃油车,并已经历了多个兴衰周期。以下是主要的时期: 1834年 Thomas Davenport 电动三轮车不可充电的干电池驱动 1881年法国古斯塔夫?特鲁夫电动三轮汽车以铅酸电池为动力 1882年英国人阿顿与培里三轮电动汽车以铅酸电池为动力 1890年美国电动汽车以蓄电池为动力 直到20世纪60年代后,由于能源、环境问题使人们对电动汽车又开始重新重视,世界各国政府与汽车制造商对电动汽车的研究开发均有不同程度的投入。但主要还是在近来十几年中,电动汽车的研究开发进入了高峰期,并在各项技术发展商开始取得了一定的成果和进步。 2.电动汽车在各国的发展现状 近几十年来,世界各国著名的汽车制造商都在加紧研制各类电动汽车,并取得了一定程度的进展和突破。 2.1日本 日本一直以来出于对能源危机和环境保护的关注及占领未来世界汽车市场的考虑,十分重视电动汽车的研制和开发。以下是日本研制电动汽车的进程: 1976年日本成立电动汽车协会 20世纪80年代本田公司开始研究开发电动汽车 1996年本田推出“PLUS”纯电动汽车 1997年本田的“PLUS”被推向了美国 1997年12月丰田公司推出第一款批量生产的混合动力轿车普锐斯

电动汽车充电桩特点、组成及技术指标

电动汽车充电桩特点、组成及技术指标 一、交流充电桩 1、主要技术参数 输入交流电压:220 V ± 10% 输出交流电压:220 V ± 10% 输出最大电流:16 A(3.5KW) / 32 A(7KW)/63A(14KW)/100A(40KW) 额定交流频率:50 Hz 工作环境:- 20 ℃~ + 50 ℃,5% ~ 95%无凝露 储存环境:- 25 ℃~ + 70 ℃,5% ~ 95%无凝露 2、交流充电桩的控制构成

3、交流充电桩的功能 3.1充电桩人机界面 3.2充电桩状态指示 故障指示灯:设置1个红灯,是故障信号总的指示灯,指示的故障包括联锁失败、过流、过压、欠压、失电、断路器跳闸(短路、漏电)、刷卡机故障;运行状态指示灯:设置1个绿灯,绿灯闪烁指示在充电状态,绿灯常亮指示充电完成或空闲状态; 3.3充电桩保护功能 具有漏电保护、短路保护、过流、过压、欠压保护等保护功能。除短路和漏电保护外,其它保护功能通过充电控制器控制接触器实现,以实现自恢复;短路和漏电保护选用带漏电保护的微型断路器实现。 3.4计量计费功能 3.4.1电度表 3.4.2刷卡方式(RFID卡或IC卡) 3.4.3充电方式 1) 按电量充电 2) 按时间长短充电 3) 充满为止 4) 按金额充 按充电启动方式划分,有以下两种方式 1) 即到即充

2) 定时充电 3.4.4充电计费过程 1)充电客户可在管理中心租用充值卡,在卡内预存充电金额。(可考虑收取充值卡押金) 2)充电前将卡插入充电桩读卡器,充电桩读取卡信息,进入操作界面,进入操作界面后,提示用户接上充电接头,充电桩读 取卡内余额,作为充电参考,设置好参数后,卡被锁定,充 电接口机械锁定。 3)开始充电,充电桩将提示将卡取走,充电桩进入充电状态,禁止任何操作,只有再次插入启动该次充电的卡才能进行操作。 4)用户将卡插入充电桩读卡器,此时,可以查询充电状态,或者手动结束充电,充电桩将费用从卡内扣除,解除对该卡的锁 定,解除对充电接口的机械锁定。 5)充电结束后,客户可将充值卡在就近营业网点办理退费手续,退还卡内余额及充值卡押金。 3.4.5结算系统 包括结算系统、结算设备、售卡/充值系统等。 3.5通讯功能 通过RS485与计量计费系统通讯,提供充电信息以及充电桩的工作状态。 3.6急停按钮 具备急停按钮,以便在紧急情况时能够强行终止充电。急停按钮

电动汽车文献综述

毕业设计(论文)文献综述 毕业设计(论文)题目电动汽车充电对配电系统的影响文献综述题目电动汽车充电对电网负荷的影响学院自动化学院 专业电气工程与自动化专业 姓名 班级 学号 指导教师

一、前言 随着时代的发展,汽车的普及,石油的消耗也日益增加,作为不可再生的石油资源,总有枯竭的一天,而且汽车尾气的排放对环境有很大的污染,所以利用电能替代石油,实现汽车尾气的零排放,将是未来汽车行业的发展趋势。截至2015年一月,从公开信息显示,目前杭州已经建成了70座充换电站、620个充电桩,其中杭州主城区投入运营的充换电站有27个。在杭州市区里,一辆新能源车要找到最近的充电站,只要开4.5公里。 2015年9月,关于充电桩的好消息频频传出,如国务院常务会议上提出加快电动汽车充电基础设施、电动汽车充电接口国家标准修订稿通过审查,以及国务院办公厅日前发布《关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见》,到2020年,我国将基本建成适度超前、车桩相随、智能高效的充电基础设施体系,满足超过500万辆电动汽车的充电需求。尤为引人关注的是,北京通信展举行期间,国务院副总理马凯称:国家准备将充电桩普及的任务交由铁塔公司负责。 国内外电动汽车在近几年的发展情况如下:经过2012和2013年的缓慢起步,全球电动汽车销量终于在2014年下半年爆发,全年销售已超过30万辆大关,中国新能源汽车品牌突飞猛进,比亚迪从2013年的第40名跃升至第七位,康迪电动车也挤进第十名。在2015年,全球电动汽车销售量达到40万辆左右。 随着电动汽车规模化应用,电网原有装机和线路容量是否能应对新增充电负荷需求,即在不扩大规模的情况下,如何提高原有电网利用率,增加容纳能力,同时最大限度降低充电负荷对电网的负面影响,在分析充电负荷特性基础上,针对电动汽车充电对电网各方面的影响,提出相应对策,将对电动汽车产业化进程具有重要的研究意义。 二、主题 由于电动汽车使用一般不受季节变化的影响,并且其变化周期是以天为周期,因此采用典型电网日负荷曲线来分析电动汽车充电站大量接入对电网日负荷曲线的影响电网24小时负荷分布中,每天中有两个负荷局峰,分别是上午十点左右和夜间二十点左右。 我国电动汽车起步较发达国家晚,但研究发展快。各汽车生产商进入研发电动汽车的行列,已经在促进电动汽车各方面技术发展方面取得有益的成见。由于配套设施等主要原因,家用电动汽车并没有广泛的推广开来,现有的电动汽车充电站主要对电动公交车和工程车辆进行充电。同时针对电动汽车充电站运行和电动汽车充电对配电

1 《电动汽车无线充电系统 第1部分 通用要求》 编制说明

广东省地方标准 电动汽车无线充电系统第1部分通用 要求 Electric vehicle wireless power transfer system Part1:General requirements (征求意见稿) 编制说明 2015年10月

一、任务来源 本标准由广东省质量技术监督局于2015年7月14日批准立项(粤质监标函〔2015〕402号),立项名称为《电动汽车无线充电系统第1部分:通用要求》,由中兴通讯股份有限公司、深圳市标准技术研究院、深圳奥特迅电力设备股份有限公司、比亚迪汽车工业有限公司、广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院、广州能源检测研究院、深圳市科陆电子科技股份有限公司、深圳市佳华利道新技术开发有限公司、广东省中山市质量技术监督标准与编码所、华南理工大学、普天新能源(北京)联合起草。 本标准由广东省电动汽车标准化技术委员会提出并归口。 二、编制背景、目的和意义 我国处于电动汽车无线充电技术研究、产品开发、应用推广3个方面的国际领先地位,但标准化落后,有必要尽快实现“有标准可依”。我国已经进行电动汽车传导式充电和换电的标准化工作,无线充电作为向电动汽车提供能量的第三种方式,其标准化工作在还没有开展,这与我国的技术和产业领先地位不匹配。 电动汽车无线充电应用具有特殊优势,标准化是其推广发展的前提条件。无线充电系统可用于电动汽车在车库、停车场、充电站等场所的无人值守自动充电,大幅提升土地使用效率,构建电动汽车充电公共服务设施建设和运营的新模式,加速实施我国新能源汽车发展战略。 对于已经投身于汽车无线充电系统开发和应用的车企、设备商、电力企业、运营企业、用户来说,无标准可依的状态阻碍了无线充电技术在电动汽车领域的应用推广。 本标准的编写有助于创新型城市在标准创新层面有所成就。助力相关产业规模化发展、产业集群协同进步,创造更好的经济效益。 本标准规定了电动汽车无线充电系统的总体要求,并规定了标准体系架构。 三、编制思路和原则 (一)编制思路

电动汽车电能补充技术

电动汽车电能补充技术 雅新 (物流121班 31312107) 摘要:本文主要摘录了目前市面上已经在使用的各大汽车公司的先进的电动汽车的充电技术,包括福特、沃尔沃等世界知名品牌。 关键词:电动汽车,能源补充 引言: 目前我国电动汽车研究已取得阶段性成果,电动汽车是一种非常理想的中速和短途的日常公共交通工具,电动汽车的应用有效地解决了能源和环境两大难题,因此,在我国有着得天独厚的发展条件和广阔的应用前景。根据欧美和日本等先进国家的经验,在进行电动汽车的开发和制造的同时,必须研究开发电动汽车与之相适应的公共充电站和进行电动汽车示工程建设,为电动汽车的推广使用积累经验。为了作好这项工作,就必须进行电动汽车充电机(站)及其充电管理系统的研究与开发。随着电动汽车研究的深入,对于电动汽车用电池充电机(站)有了一定的需求,在电动汽车大围推广应用后,存在着对电池包中电池模块充电的技术要求,因为很大程度上影响电动汽车的运行质量是电池使用寿命过低、电池容量充不足等诸多问题造成,而这些问题与使用中电池安装配置和充电方法的选择即电池组与充电机的匹配、电池包中电池模块间性能一致性差异太大、运行和充电过程中电池的管理都有密切关系,故电动汽车蓄电池充电机(站)就必须达到一定的标准、规模和技术管理,而且同时还要考虑到充电机(站)对电网的影响,所以研究大规模电动汽车充电技术就具有极其重要意义。本文着重探讨目前先进的电动汽车电能补充技术。 1.福特新款便利性充电技术 福特新款福克斯电动车为用户提供创新型家用充电装置,具有多重优点,给

用户带来方便简捷的操作体验。该装置由福特与北美电气设备生产商Leviton公司共同研发。该充电设备安装简便,由于采用新颖设计与新型安装固定托架,无须采用工具便可实现更换或升级改进,使得插头拔插操作异常简单。新型充电装置其他优点包括业领先的价格优势、十年硬件维修保障服务以及美国国加工质量。福特为新款福克斯电动车采用顾客向导型技术,其中家用充电装置将为用户带来显著便利。该装置由福特与北美行业领先的电气设备生产商Leviton公司共同研发,能够赋予用户多方面的便利与益处。 新型家用充电装置主要优点之一在于采用了非固定式安装模式。该装置以插入240伏特接口的途径取代直接使用硬接线连接断电盒的方式。这种非固定式安装方法使得插头拔插操作异常简单,无须采用工具便可实现更换或升级改进。福特车辆电气化与基础设施部门经理Mike Tinskey表示:“我们提供业领先的充电装置,不仅为客户提供优越性能,并且具有巨大的灵活性。而这只是福特为了使福克斯电动车成为用户手中操作简便的解决方案之一。”这款装置将在美国国生产制造,其外罩60%构造均来自于用户再循环材料。另外,该装置与未来福特所有插电式车辆接口兼容。除了具有美观的外表,该装置还具有高功率的特点,有利于实现快速充电,以提高在同类产品中的竞争力。 2.沃尔沃汽车开发的电动车感应充电技术

世界电动车发展现状

世界电动车发展现状 一、产能分析 电动车是目前世界上唯一能达到零排放的机动车。由于环保的要求,加之新材料和新技术的发展,电动车进入了发展高-潮。电动汽车作为绿色交通工具,将在21世纪给人类社会带来巨大的变化。顺应当前国际科技发展的大趋势,将电动汽车作为中国进入21世纪汽 车工业的切人点,不仅是实现中国汽车工业技术跨越式发展的战略抉择,同时也是实现中国汽车工业可持续发展的重要选择。目前我国电动车研究已取得阶段性成果,完成了概念车车身设计构想书及界面设计,电池方面正在组织开发镍氢电池、锂离子电池、锌空气电池、燃料电池,有望取得突破。电动汽车的标准体系已经编制完成,同时建立了有关电动 汽车的数据库。电动汽车项目的国际合作正在按计划进行。 二、市场需求状况 近年来在全球范围内掀起了一股电动汽车热,世界各汽车工业强国从资金和政策上积极支 持电动汽车的研制工作。国际国内市场需求巨大。就国内而言,未来潜在的市场很诱人。2017年北京奥运会组委会已宣布,将投入20亿元左右确保奥运会期间接送运动员所使用的汽车,奥运场地使用的特种车辆和部分公交车辆采用电动汽车,使北京成为中国使用电动汽车的示范城市。杭州已决定投入一些电动公交车试运行;2017年的上海世博会同样会 有上千辆电动汽车投入运行。 三、主要产品分析 目前电动汽车分为三种:纯电动汽车、燃料电池电动汽车和混合动力电动汽车。纯电动汽车(ev)正向小型化和专用化方向发展,燃料电池电动汽车(fcev)成为跨国汽车集团联 合攻关相互竞争的焦点。从经济角度看,混合动力电动汽车为当前市场推崇的原因有:(1)在石油资源没有枯竭以前,汽车发展仍将主要以燃油汽车为主,但其总量不会增加,汽车保有量的增加将主要依赖于混合动力电动汽车,混合动力电动汽车是未来10年汽车 的发展的主要方向。据比较乐观的估计,混合动力电动汽车将在2017年实现商品化。(2)混合动力电动汽车可以实现单用发动机难以达到的下一代超低油耗汽车的目标。(3)混合动力燃料电池电动汽车成熟、成为主流方向的技术方案将在未来10年内形成,燃料 电池电动汽车将在2017年实现商品化。 电动汽车的成本构成及影响电动汽车推广因素的分析 电动汽车目前成本仍高居不下,究其原因是:电动汽车目前尚处于研发阶段,样车和试运行阶段,根本无批量可言,这是与流水线生产燃油汽车所不能比拟的。同时目前各式电动 汽车能示范运行的,都是在原燃油汽车的底盘、车厢之基础上改装而成的,即将发动机、 油箱等系统全数拆下,然后装上电动机,电池等相关配套设备就形成电动汽车,而混合动 力是在原然油系统基础上加装一套电池、电气驱动系统,形成了油、电混合驱动系统。那

浅析新能源汽车充电技术(一)

浅析新能源汽车充电技术(一) 近年来新能源汽车在国家的大力支持下高速发展,当前新能源汽车主要以插电式混合动力和纯电动汽车为主,这两种新能源汽车都需要进行充电,本文根据目前国家采用的交流和直流充电技术,将从充电系统的结构组成、充电标准与技术要求、充电模式和充电方法、充电状态识别等几个方面进行探讨。 一、充皂系统豹结构组成 对于纯电动汽车和插电式混合动力汽车,高电压蓄电池充电系统是不可缺少的子系统之一,其功能是将电网的电能转化为车载高电压蓄电池的电能,当高电压蓄电池充满后自动停止充电。高电压蓄电池充电系统主要由充电器、充电设备和车载充电接口三部分组成。 1.充电器 充电器是指将电网提供的交直流电能转化为车载高电压蓄电池所需的直流电能的装置(即AC/DC、 DC/DC整流器)。纯电动汽车和插电式混合动力汽车充电器分为车载充电器(安装在车内)和非车载充电器(安装在充电桩内)两种。 车载充电器是指将AC/DC整流器安装在插电式混合动力或纯电动汽车上,采用地面交流电网或车载电源对高电压蓄电池组进行充电的装置,如图1所示。车载充电器负责与交流电网建立连接并满足车辆充电电气安全要求。此外还通过控制导线与车辆建立通信。这样可以安全启动充电过程并在车辆与车载充电器之间交换充电参数(例如最大电流强度)。

2.充电设备 充电设备是指为满足纯电动汽车或插电式混合动力汽车充电而配备的户外使用型供电设备,可固定在停车场、广场及其他便于新能源汽车停靠的地点。充电设备给纯电动汽车或插电式混合动力汽车提供单相或三相交流电源,使用标准非接触式智能卡控制充电开始和结束,并提供过压、欠压、过流、过温、防雷等系统保护功能。 (1)移动充电包 所谓的移动充电包,就是一条充电线,任何有普通电源插口的地方都可以充电,体积和重量均较小,所以使用非常方便,如图2所示。可将移动充电包放在发动机室盖下方的移动充电包盒内或者后备箱内。由于使用普通家用插座将移动充电包连接到交流电压网络上,因此限制了最大充电电流强度。在我国针对该交流电压网络提供的相关产品型号可使用最大16A电流强度或最大3.7kW充电功率,属于车载慢充系统,从计算角度来说,使之前完全放电的插电式混合动力与纯电动汽车高

无线充电技术简介

无线充电技术 无线充电技术(Wireless charging technology;Wireless charge technology )。无线充电技术,源于无线电力输送技术。无线充电,又称作感应充电、非接触式感应充电,是利用近场感应,也就是电感耦合,由供电设备(充电器)将能量传送至用电的装置,该装置使用接收到的能量对电池充电,并同时供其本身运作之用。由于充电器与用电装置之间以电感耦合传送能量,两者之间不用电线连接,因此充电器及用电的装置都可以做到无导电接点外露。[1] 概述 麻省理工学院的研究团队在2007年6月7日美国《科学》杂志的网站上发表了他们的研究成果。研究小组把共振运用到电磁波的传输上而成功“抓住”了电磁波。他们利用铜制线圈作为电磁共振器,一团线圈附在传送电力方,另一团在接受电力方。当传送方送出某特定频率的电磁波后,经过电磁场扩散到接受方,电力就实现了无线传导。这项被他们称为“无线电力”的技术经过多次试验,已经能成功为一个两米外的60瓦灯泡供电。这项技术的最远输电距离还只能达到2.7米,

但研究者相信,电源已经可以在这范围内为电池充电。而且只需要安装一个电源,就可以为整个屋里的电器供电。 共振原理 麻省理工学院的科研组不是第一个提出无线能量转换的组织。科学家早在19世纪就发现了电磁转换现象,从理论上说,电力可转化为通过无形的介质传播的电磁波,实现电力的无线输送。但是电磁波向四面八方辐射,能量大量散失,因此“无线输电”的研究始终进展不大,19世纪的物理学家和工程师尼古拉·特斯拉进行了远程无线能量转换系统实验,但是当他的财力用尽后,这项最有野心的尝试(29米高的瓦登克莱弗塔)宣告失败。其他尝试包括激光等定向能量转换机制。然而,它们与麻省理工学院的工作不同,这些都需要连续的可视线路,这对住宅周围的电力设施不好。 无线充电技术给两个手机无线充电[2] 研究组成员,助理教授马林·索亚克教授和他的科研组正在改进这个设备。“这是一项还未得到发展的系统,它证明能量转换行得通。但

电动汽车充电对电网影响的综述 谢文

电动汽车充电对电网影响的综述谢文 发表时间:2018-10-17T10:03:48.963Z 来源:《电力设备》2018年第16期作者:谢文 [导读] 摘要:随着越来越多的电动汽车接入电网,电动汽车充电将对输电网和配电网的调度运行产生重大挑战。 (国网江西省电力有限公司赣州供电分公司江西赣州 341000) 摘要:随着越来越多的电动汽车接入电网,电动汽车充电将对输电网和配电网的调度运行产生重大挑战。综述了电动汽车充电负荷建模、影响评估方法、电动汽车参与配电网层面和输电网层面优化调度的研究现状,包括分布式充电方法、电动汽车与微电网的相关研究、电动汽车和风电协同调度研究等。结论表明:若能通过分布式优化调度算法有效地处理电动汽车在电网上充电或放电的问题,就有希望将电动汽车充电带来的挑战转化为机遇,实现电网更理想的削峰填谷和促进电网对风能、太阳能等新能源的消纳。 关键词:电动汽车;充电;输电网;影响 引言 在国家政策推动下,我国电动汽车产业正在蓬勃地发展。根据工业和信息部预计,2030年全国电动汽车充电功率最多将占全国装机容量的25%。电动汽车要从电网上充电,是随机用电的“大用户”,反过来又具备向电网反馈电能的能力,必要时可以作为分布式储能为电网所用。因此,随着越来越多的电动汽车接入电网,将对输电网和配电网的调度运行产生重大影响。电动汽车在输配电网的调度运行中作为一种具有部分可控性的双向能量交互设备,特性复杂,值得深入研究。 1电动汽车充电影响研究 评估电动汽车充电对电网的影响是许多电网公司目前最为关心的问题,也是后续对电动汽车充放电进行优化调度的基础。 1.1充电负荷建模 1.1.1潮流分析模型 在目前绝大多数研究中,对电动汽车充电负荷采用PQ类型负荷进行建模。在对电动汽车负荷建模时考虑了充电接口逆变器的运行特性,建立了更加精细的潮流分析模型。对电压源逆变器型的电动汽车充电接口建立了稳态潮流模型,将逆变器内部等效为一个内电势和漏抗的串联,并基于此提出了基于扩展雅可比矩阵的潮流算法以求解电动汽车入网后的系统潮流方程。计算中将电动汽车充电接口内部的内电势视为PV节点,充电接口的入网点视为PQ节点,通过比较内电势和节点电压修正电动汽车注入配电网的无功功率。和常规采用PQ型负荷建模的研究思路相比,这一种建模思路考虑了充电接口内电势的电压支撑作用,所以在其他条件相同的情况下,由后者所解得的电动汽车所在节点的电压通常更高。 1.1.2不确定性分析模型 和常规负荷相比,电动汽车入网充电和离开电网的时间具有不确定性,每次充电的入网点和用电需求也具有不确定性。因此,在评估电动汽车充电影响时,有必要针对这些不确定因素进行建模,以提高评估结果的准确性和全面性。充电不确定性的建模方法主要有排队论建模和统计学建模两大类。 1.2小结 由于目前尚无电动汽车大规模应用的实例,现有研究基本上都是通过分析普通汽车的交通规律反推出电动汽车未来可能的充电负荷特性,再进行影响评估。鉴于此,本文认为在未来可从两方面进行突破:一方面是根据电动汽车的发展,调研实际中的电动汽车行为规律,得到更为真实的充电负荷模型;另一方面则是不仅要考虑充电对配电网的影响,还要研究它对输配电网全局系统的影响,从而获得更为准确的结果。 2电动汽车在配电网中的优化调度研究 在进行充电评估研究的同时,有研究者开始考虑如何优化电动汽车的充电甚至放电功率,以减弱其不利影响,增加电网运行效益。相关研究可以分为三个层面:市场层面,如何引导电动汽车的充电行为;策略层面,如何应对电动汽车入网充电的不确定性;算法层面,如何求解大规模电动汽车的优化充电问题。 2.1充电行为的市场引导 在配电市场尚未发展成熟的状况下,基于智能交通系统中的导航功能对电动汽车充电行为进行引导。和传统智能导航不同,研究者提出在导航中加入电网运行安全约束,并将之与交通网络约束(拥堵状况等)一同换算为某种和车主利益相关的指标(如充电等待时间等)来引导汽车充电行为。如果配电市场逐渐普及,那么可以通过(节点)电价引导电动汽车充电行为,使其不仅满足车主自身需要,同时也对电网有利。这方面的研究可以分为两个阶段:在早期研究中,电动汽车单纯作为市场价格的接受者;在最近的研究中逐渐开始考虑电动汽车充电行为对电价的影响。 2.2滚动充电优化策略 如前所述,电动汽车入网和离网时间、地点、充电需求等因素均具有不确定性。在日前调度中,常需要采用随机优化等方法考虑这些不确定因素的影响。但是,对于已经入网的电动汽车,其入网时间、地点、充电需求通常也容易由电网获知,在满足驾驶的能量需求的前提下,电动汽车具有了相对良好的可控性。根据这一特点,可以采用滚动优化的方式调度管理电动汽车的实时充电功率。该类方法的总体思路为:在每个时刻获取入网电动汽车的最新状态并进行前瞻式优化,将下一时刻充电优化结果下发给每辆入网汽车。可见,这一策略将电动汽车入网不确定性降到了最小,应用起来也相对简单容易,因而在近年来得到了研究者的关注。 2.3分布式充电优化算法 分布式充电优化方法可以分为两大类:一类是博弈论的方法,在这一类方法中,将各辆参与优化的电动汽车看作单独的博弈者,通过设计合适的激励价格,使各个博弈者的充电策略达到纳什均衡;另一类是基于数学规划中的分布式算法,将原先的集中充电优化问题通过数学变换分解为若干个可分布式并行求解的单车充电优化子问题。总体而言,分布式的电动汽车单向充电优化问题目前已经得到了较好的解决,但是对电动汽车双向充放电优化问题,由于模型中存在非凸的互补约束,现有基于凸优化理论的分布式算法的收敛性和最优性受到挑战,需要进行深入研究。 3电动汽车参与输电网的优化调度研究 电动汽车大规模接入电网不仅对配电网造成影响,同时也对输电网造成影响。如果电动汽车充放电行为得到有效调控,那么它们可作

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