插電式電動汽車的智能充放電系統(tǒng)

近些年，智能電網(wǎng)技術因其可以顯著提高能源效率、增加電網(wǎng)的可靠性、安全性，并降低使用成本，引起了研究人員重大的關注。而插電式電動汽車因其具有較高的燃油效益和經(jīng)濟效益且能減少汽車對化石原料的依賴和溫室氣體的排放而變得越來越受歡迎。但是，插電式電動汽車的使用將導致電網(wǎng)中峰值需求大大增加，因此需要更多的發(fā)電裝置和電力傳輸設施。如果將插電式電動汽車可看做是電網(wǎng)中的彈性負荷，則可以根據(jù)電力需求，減少充電功率和推遲充電的開始時間，當電網(wǎng)需求較高時，通過優(yōu)化電動汽車充電方案，可以降低電網(wǎng)峰值需求。此外，插電式電動汽車可以將其自身電能輸送到家庭電網(wǎng)中即車到家（V2H）或車到電網(wǎng)（V2G），充當家庭的備用電源。而采用插電式電動汽車的智能充、放電系統(tǒng)的難點在于插電式電動汽車需要與家庭能源管理系統(tǒng)相協(xié)調，以便于優(yōu)化電動汽車充電和V2H或V2G的時間表。

插電式電動汽車與家庭能源管理系統(tǒng)之間采用了雙向數(shù)字通信和遠程自動控制的分布式計算技術，從而可實現(xiàn)電網(wǎng)的自動化需求響應。為了發(fā)送需求響應信號，采用OpenADR協(xié)議進行家庭能源管理系統(tǒng)和需求響應自動化服務器之間的通信。而在家庭能源管理系統(tǒng)中，采用SEP 2.0和ECHONET Lite通信協(xié)議進行信息傳輸。在插電式電動汽車和電動汽車供電設備之間，采用SAEJ2836/J2847/ J2931和ISO/IEC 15118雙向數(shù)字通信標準實現(xiàn)智能充電和放電的控制。在家庭能源管理系統(tǒng)中，采用了3種家庭能源管理方法：集中式能源控制、分布式能源控制和協(xié)調式能源控制，這些管理方法可根據(jù)電網(wǎng)的需求進行自動切換。在日本早稻田大學建立的新宿測試示范中心對開發(fā)的智能系統(tǒng)進行了試驗演示。試驗演示結果表明，所開發(fā)的智能充、放電系統(tǒng)能夠實現(xiàn)電網(wǎng)的自動需求響應，可降低電網(wǎng)的峰值需求，并不會對用戶產(chǎn)生不利影響。

Takayuki Shimizu et al.SAE 2016-01-0160.

編譯：張振偉