电动汽车入网技术

衡;与车辆控制系统和智能充放电充电装置双向通讯等。

2. 5　智能电表

智能电表作为作为V2G应用的重要技术组件,工作原理如图4 所示,主要功能包括双向计量、双向通信、事件记录(记录电表断相、失压、过压、失流、电流不平衡、超功率、超需量、过压、开盖、逆相序等事件,记录时钟对时、记录数据清零、参数设置、电表上下电等事件)等。

图4所示智能电表工作原理图

3 　V2G充放电流程

V2G充放电流程分别见图5、图6。

用户首先插入IC卡, UT终端通过射频卡读卡器读取用户信息,在人机操作界面上显示卡上剩余电量和上次消费记录情况,待用户设置工作模式及其相关信息后,提示用户正确连接充电插头,并确认启动充电模式或V2G模式。

工作模式确定好后,UT将与EV2PCS确认充放电接口是否正确连接,确认后发送控制信号给EV2PCS,启动充电装置EV2PCS的工作为待机状态,等待后台控制指令。

EV2PCS按用户选择的运行模式执行后台充放电指令,在运行过程中,UT定时获取电表数据、电池组数据并进行计费以及保存数据。当达到用户设置的参数或用户自行终止时,发送停止指令给EV2PCS,控制EV2PCS断电,在人机操作界面上提示用户充放电完毕,用户拔下插头后,可以进行打印票据操作。

4 　V2G应用场景及充放电控制策略

4. 1　V2G应用场景

未来电力发展模式是向分布式发电、交互式供电的分散智能电网过渡,更加强调对环境的保护和可再生能源发电的应用,这要求建设更多更高效的分布式储能设施。储能技术是实现智能电网的关键技术之一, 2009年1月美国能源部电力咨询委员会咨询报告中,将储能作为智能电网容量管理的战略工具,由此可见储能技术的重要意义。电动车辆作为既有的分布式移动储能单元,通过智能电网技术,对车辆充放电进行长期、成功管理,V2G技术将在智能电网中得到广泛应用。研究表明,"与智能车辆和智能电网同步进展,插电式混合电动汽车( PHEV)和电动汽车( EV)将在20年之内成为配电系统本身不可分割的一部分,提供储能,紧急供电和电网的稳定性。"设想的V2G可能的应用模式和应用场景有:

(1) 居民小区(V2H,Vehicle to Home) ;

(2) 办公楼宇(V2B,Vehicle to Bulding) ;

(3) 大型专用停车场;

(4) 超市、大卖场或购物中心;

(5) 政府、学校办公楼;

(6) 利用清洁能源对车辆充电等。

4. 2　V2G充放电控制策略

电动汽车作为移动储能接入电网,实现与电网能量双向互动的前提是保障用户使用的便利性不受影响。当前纯电动小型乘用车的最大续驶里程一般都小于200 km,电池实际使用寿命小于1000次循环,远远低于传统燃油车,因此采取适当的控制策略至关重要。

策略的考虑涉及电网侧、车辆侧、用户侧,电网侧需考虑电网实时负荷、电价、调度中心指令;车辆侧需要考虑电池能量状态、输入输出功率、可用时间等;用户侧主要是考虑用户的行驶习惯、行使里程及特殊需求等。以充放电容量、电网负荷、电价等为基础数据,使用适当的充放电策略控制算法,得到辖区内电网所需要的能量信息和车辆电池可提供的能量信息,进行策略分配和发出调度指令。

5 　结语

电动汽车是汽车产业的最终发展方向,智能电网是经济和技术发展的必然趋势,将电动汽车和智能电网结合的V2G,既解决了电动汽车大规模发展带来的充电压力问题,又可将电动汽车作为移动的、分布式储能单元接入电网,用于削峰填谷、应急安保,旋转备用等,在提高电网供电灵活性、可靠性和能源利用效率的同时,延缓电网建设投资。上海市电力公司技术与发展中心是国内最早开展V2G技术研究的机构,收集掌握了大量V2G相关技术研究和进展动态,与国内外科研机构、企业建立了广泛合作关系,着手开展了V2G应用试点和示范。目前V2G的研究及应用尚处于起步阶段,其发展与电动汽车、储能、分布式电源等相关技术发展密切相关。