插電式電動(dòng)汽車(chē)的智能充放電系統(tǒng)

近些年，智能電網(wǎng)技術(shù)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(guān)注。而插電式電動(dòng)汽車(chē)因其具有較高的燃油效益和經(jīng)濟(jì)效益且能減少汽車(chē)對(duì)化石原料的依賴(lài)和溫室氣體的排放而變得越來(lái)越受歡迎。但是，插電式電動(dòng)汽車(chē)的使用將導(dǎo)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(shè)施。如果將插電式電動(dòng)汽車(chē)可看做是電網(wǎng)中的彈性負(fù)荷，則可以根據(jù)電力需求，減少充電功率和推遲充電的開(kāi)始時(shí)間，當(dāng)電網(wǎng)需求較高時(shí)，通過(guò)優(yōu)化電動(dòng)汽車(chē)充電方案，可以降低電網(wǎng)峰值需求。此外，插電式電動(dòng)汽車(chē)可以將其自身電能輸送到家庭電網(wǎng)中即車(chē)到家（V2H）或車(chē)到電網(wǎng)（V2G），充當(dāng)家庭的備用電源。而采用插電式電動(dòng)汽車(chē)的智能充、放電系統(tǒng)的難點(diǎn)在于插電式電動(dòng)汽車(chē)需要與家庭能源管理系統(tǒng)相協(xié)調(diào)，以便于優(yōu)化電動(dòng)汽車(chē)充電和V2H或V2G的時(shí)間表。

插電式電動(dòng)汽車(chē)與家庭能源管理系統(tǒng)之間采用了雙向數(shù)字通信和遠(yuǎn)程自動(dòng)控制的分布式計(jì)算技術(shù)，從而可實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的自動(dòng)化需求響應(yīng)。為了發(fā)送需求響應(yīng)信號(hào)，采用OpenADR協(xié)議進(jìn)行家庭能源管理系統(tǒng)和需求響應(yīng)自動(dòng)化服務(wù)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(jìn)行信息傳輸。在插電式電動(dòng)汽車(chē)和電動(dòng)汽車(chē)供電設(shè)備之間，采用SAEJ2836/J2847/ J2931和ISO/IEC 15118雙向數(shù)字通信標(biāo)準(zhǔn)實(shí)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(diào)式能源控制，這些管理方法可根據(jù)電網(wǎng)的需求進(jìn)行自動(dòng)切換。在日本早稻田大學(xué)建立的新宿測(cè)試示范中心對(duì)開(kāi)發(fā)的智能系統(tǒng)進(jìn)行了試驗(yàn)演示。試驗(yàn)演示結(jié)果表明，所開(kāi)發(fā)的智能充、放電系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)電網(wǎng)的自動(dòng)需求響應(yīng)，可降低電網(wǎng)的峰值需求，并不會(huì)對(duì)用戶產(chǎn)生不利影響。

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

編譯：張振偉