EV智能充电解决方案：智能充电方式

[导读]电动汽车智能充电一词是指能够监控、使用和限制充电设备使用以优化能源消耗的系统。这些系统可以由用户(用户管理的收费，或 UMC)或供应商(供应商管理的收费，或 SMC)管理。在第一种情况下，电动汽车的车主根据能源价格和他的需求来选择充电的时间。另一种是能源供应商直接介入管理，通过V2G(Vehicle to Grid)技术，根据电网状态、当地用电量和状态信息实时调节车辆的充放电电动汽车的充电。

电动汽车智能充电一词是指能够监控、使用和限制充电设备使用以优化能源消耗的系统。这些系统可以由用户(用户管理的收费，或 UMC)或供应商(供应商管理的收费，或 SMC)管理。在第一种情况下，电动汽车的车主根据能源价格和他的需求来选择充电的时间。另一种是能源供应商直接介入管理，通过V2G(Vehicle to Grid)技术，根据电网状态、当地用电量和状态信息实时调节车辆的充放电电动汽车的充电。

介绍

整个交通运输部门正在发生根本性的变化，由于各种原因，这种转变越来越多地指向电动汽车或电动汽车。推动向电动汽车转型的关键因素主要有三个：

· 环境——我们都知道气候变化如何成为头等大事，因此需要减少温室气体排放;

· 技术，尤其是汽车行业。得益于成熟的技术以及多个政府组织制定的渐进式脱碳激励措施和计划，电动汽车 ( EV ) 正在获得越来越大的市场份额。一旦与减少自主性和不可忽略的充电时间相关的主要问题得到解决，电动汽车将成为汽油和柴油汽车的更可持续替代品;

· 汽车电气化可以在低碳电力(包括可再生能源)和清洁交通之间产生协同效应。为电动汽车充电所需的电力实际上可以通过可再生能源的重要贡献产生：太阳能电池板产生的能量、风能、水电、地热能。

什么是智能充电?

智能充电一词是指能够监控、管理并最终限制充电设备使用以优化能源消耗的系统。形容词“智能”强调了该解决方案如何能够以智能和灵活的方式调整充电策略，同时满足车辆用户和电网的需求。

智能充电解决方案需要电动汽车、充电站和电力供应商(此处表示为云端服务)之间的连接和数据交换。在云上运行的专用和优化软件算法允许通过实时了解任何连接的充电站的可用和所需功率水平来有效利用电网。由于其灵活性，该解决方案因此能够处理高峰值在电力需求方面。还应该注意的是，充电时间可以很容易地选择或调整，因为大多数车辆在 90% 的时间内保持静止。图 1 中还提到了OCPP数据交换协议(OCPP 代表Open Charge Point Protocol)：它是一个标准协议，定义了 EV、充电站和中央管理系统之间的通信，是实现 EV 的参考智能充电解决方案。

我们可以确定智能充电的五个主要好处：

1. 高效和优化使用电网;

2. 它是一种能够避免电网拥塞的解决方案;

3. 它能够平滑电力需求的峰值;

4. 它可以利用太阳能电池板、风能等可再生能源直接在现场(即充电站)发电;

5. 可以减少对电网基础设施的投资。

智能充电课程

智能充电解决方案可分为两类：

· UMC(User Managed Charging)类，由车主根据能源价格和他或她的需求选择充电时间;

· SMC(Supplier Managed Charging)类，能源供应商通过 V2G 技术根据实时能源生产、本地电力消耗和电动汽车充电状态信息直接管理车辆的充电和放电.

UMC可以通过车辆的单向控制来实现，而SMC则必然需要双向的动力和控制(所谓的V2G技术)。

车辆到电网技术

V2G 技术的总体含义我们可以看到有：

· 车辆上的控制单元( ECU)，与充电站上的控制单元交互;

· EV内部有一些高压电池(HVB)，通过直流高压进行充电和放电;

· 一个充电站，它与电网和云端的“智能”交互。

实际上，这张图片指的是更一般的情况，即所谓的V2X(Vehicle to Anything)技术，因为同时显示了 Vehicle to Grid 和 Vehicle to Home。

智能充电功能

智能充电的第一个重要特性是电源共享，也称为均衡或负载平衡。此功能允许电网运营商按比例(这意味着，平等地)在所有活动充电站上分配可用能量。因此，电源共享允许对可用能源进行最佳分配，而无需对现有网络基础设施进行任何升级。其中充电站的可用功率 (50 kW) 在所有电动汽车上平均分配。我们还假设每辆车最多可以充电 43 kW(这是一个常见值)。在第一个用例中，只有一辆车，因此它将获得最大可用功率，43 kW。在第二个用例中，有两辆车，每辆车的充电功率为25 kW(最大可用功率的一半)。在最后一个用例中，有三辆车，每辆车的充电功率约为16 kW(最大可用功率的三分之一)。

第二个相关功能是Power Boost，也称为调峰。此功能可避免超过充电点可用的最大能量容量。当然，这对于家用 EV 充电器非常重要，因为它避免了供应商向用户收取额外费用。Power Boost 将功耗限制在用户定义的阈值内。在图片中，红色和灰色图表示启用和未启用 Power Boost 的系统。正如我们所看到的，此功能通过限制或钳制功率吸收来发挥作用。实际上，Power Boost 做得更多，因为它动态平衡了 EV 充电器和其他设备(例如家用电器)之间的负载。

第三个也是最后一个显着的功能是动态电源共享或 DPS，它结合了电源共享和电源升压功能。此功能与建筑物非常相关，对电力需求进行严格监控可以避免超过最大容量。当功率需求高于最大容量时，可用功率在负载点上平均分配。相反，如果电力需求低于最大容量，剩余的可用电力可以直接反馈到电网。

结论

本文提供了有关EV 智能充电的足够详细的概述。我们已经看到，智能充电是一种智能且灵活的技术，能够稳定网络、降低成本和开发可再生能源。智能充电实施带来的最有价值的好处是：

· 动态灵活调整电动汽车充电时间和速度;

· 提高效率;

· 无需对现有电力网络基础设施进行大量修改。