电动汽车有序充放电管理策略设计(2)
2019-04-02 12:55来源:我爱汽车网阅读量:

 1.2 电动汽车充电模式分析

  电动汽车现今普遍采用的常规充电、快速充电和换电池充电3种充电模式各有自己的优点和不足。

  (1)常规充电模式简单方便,建设分散式充电桩成本低,但是,针对我国目前私人电动汽车拥有量很低且城市停车位紧张的局面,充电桩的规划设计与建设均存在不少困难,而且这种方式负荷随机性强,如果没有相应的管理措施,将会对电网产生严重影响。但将来随着私人电动汽车保有量的增加,这种模式将占电动汽车充电的很大比例。

  (2)快速充电模式主要服务于没有条件实现慢充、中长途旅行和应急充电的用户,这种方式需要占用土地建设大量充电站,且充电站的布局要合理。虽是快充,但充电的等候时间相对于目前加油站还是要长。针对我国现状,建设大量的快充站,在土地征用、城市规划等方面也存在不少网难,快充电站很难完全主导电动汽车的充电,主要是作为其他模式的补充。

  (3)换电池充电模式要求车载电池必须标准化,更换逮度要快。但目前不少电动汽车制造企业的核心技术是电池本身,而电池的成本占据电动汽车总成本的一半甚至更高,要求汽车制造商接受这种模式需要国家相关部门的大力推动,尤其是要制定相关标准以保障实施。而对于供电企业来说,建设换电站简单方便,可以通过引入专用线路给充电站供电,易于控制电池的充电,减少对现有电网的冲击,而且换电站的大量电池,还可以起到储能站的作用,当电网需要电量的时候,可将电池电量快速返送回电网,实现备用、调峰、调频等,这种方式对电网运行有利。当前我国私人电动车较少,一般都是电动公交车、出租车、旅游景区车、政府公务车、环卫车等,这些车辆车型单一,行驶时间、里程有规律,适合换电模式。

  鉴于我国目前电动汽车和充电技术的发展水平,换电方式适合在公交公司、出租车公司、政府以及具有同一类型汽车的公司使用,这些公司或部门可以把需要充电的电池集中起来在负荷低谷期进行充电。电动公交车可以采用晚上常规充电、白天结合快速更换电池的方式以保证正常运行。对于私人拥有的电动汽车可以尽量选择在夜间或者上班时间利用充电桩进行慢速充电,而在紧急的情况下使用快速充电方式。

  2. 电动汽车充放电对电网的影响分析

  电动汽车作为智能电网中一种特别的负荷,除了从电网中获取电能外,还能向电网回送电力,这就是电动汽车的V2G模式,即电动汽车一电网互动技术(Vehicle to Grid,V2G)。

  2.1 电动汽车V2G模式

  V2G技术描述的是一种新型电网技术,电动汽车不仅作为电力消费体,同时,在电动汽车闲置时可通过蓄电池放电为电网提供电力,实现在受控状态下电动汽车的能量与电网之间的双向互动和交换。利用电动汽车大规模接人形成的规模效益,配备V2G技术支持,电动汽车电池既可为车供能,又能作为智能电网的移动储能单元接人电网,用于削峰填谷、旋转备用,提高电网供电灵活性、可靠性和能源利用效率。

  有文献资料显示,一天当中900/0的电动车辆都可以参加V2CJ服务,即使在交通的高峰期也有80%多的车辆是停着的,而且对于私家电动车一天当中只有4%~5%的时间是行驶的,也即95%的时间可以参加V2G服务。即便是白天出勤率高的电动公交车、出租车、环卫车和货运车辆等,也可以在夜间负荷低谷时充电,起到填谷的作用。而且电动汽车电池的充放电效率比一般的抽水蓄能电站运行的平均综合能源效率要高,充放电速度可达到毫秒级,对调节命令响应快速准确。V2CJ具有一定的调频功能,且V2G站可以不受动作次数和频率限制实现功率上调和下调的交替工作,这一点与常规电厂比较具有明显优势。随着以风能、光伏为代表的分布式电源的发展,由于风能和光伏的间歇性特征,使发电输出功率具有较大的波动性,可以利用电功汽车充电站的V2G功能,使其作为备用容量对分布式电源接人所产生的扰动进行平抑,以减少火电或其他常规机组的备用容量。

  可见,V2G技术的应用具有明显的社会效益和经济效益。V2G中的车辆在完成自身行驶功能的同时,不需要添加额外装置,充分利用闲置的电动汽车储能能力,鼓励用户参与V2G服务,使电动车用户获得收益,既节省增设固定储能装置投资,又可减少部分电厂的调节容量,进而提高常规电厂运行的经济性能,是实现电网、常规电厂、电动汽车用户多赢的好方式。


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