插电式电动汽车的智能充放电系统

插电式电动汽车的智能充放电系统

近些年，智能电网技术因其可以显著提高能源效率、增加电网的可靠性、安全性，并降低使用成本，引起了研究人员重大的关注。而插电式电动汽车因其具有较高的燃油效益和经济效益且能减少汽车对化石原料的依赖和温室气体的排放而变得越来越受欢迎。但是，插电式电动汽车的使用将导致电网中峰值需求大大增加，因此需要更多的发电装置和电力传输设施。如果将插电式电动汽车可看做是电网中的弹性负荷，则可以根据电力需求，减少充电功率和推迟充电的开始时间，当电网需求较高时，通过优化电动汽车充电方案，可以降低电网峰值需求。此外，插电式电动汽车可以将其自身电能输送到家庭电网中即车到家（V2H）或车到电网（V2G），充当家庭的备用电源。而采用插电式电动汽车的智能充、放电系统的难点在于插电式电动汽车需要与家庭能源管理系统相协调，以便于优化电动汽车充电和V2H或V2G的时间表。

插电式电动汽车与家庭能源管理系统之间采用了双向数字通信和远程自动控制的分布式计算技术，从而可实现电网的自动化需求响应。为了发送需求响应信号，采用OpenADR协议进行家庭能源管理系统和需求响应自动化服务器之间的通信。而在家庭能源管理系统中，采用SEP 2.0和ECHONET Lite通信协议进行信息传输。在插电式电动汽车和电动汽车供电设备之间，采用SAEJ2836/J2847/ J2931和ISO/IEC 15118双向数字通信标准实现智能充电和放电的控制。在家庭能源管理系统中，采用了3种家庭能源管理方法：集中式能源控制、分布式能源控制和协调式能源控制，这些管理方法可根据电网的需求进行自动切换。在日本早稻田大学建立的新宿测试示范中心对开发的智能系统进行了试验演示。试验演示结果表明，所开发的智能充、放电系统能够实现电网的自动需求响应，可降低电网的峰值需求，并不会对用户产生不利影响。

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

编译：张振伟