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詳解：充電負荷控制系統可使充電樁的安裝率提升50%
發布時間：2020-05-22 分類：交通百科
從行業發展態勢看
電動汽車目前進入快車道，汽車電氣化是大勢所趨。2017年我國電動車銷售達到49萬輛，累計保有量達到158萬輛，數據在全世界都居首位，同比增長達到37.7%。其中，純電動占比超過80%，每年增長趨勢看呈現出爆發式增長。從基礎設施建設情況看，目前已經建成具備一定規模，覆蓋多領域，滿足跨區域充電的基礎設施網絡。從網絡規?？?，目前滿足電動汽車的充電已經具備一定服務能力?，F在充電樁的數量居世界首位，新能源汽車和樁是7：1的比例。整體看服務能力達到一定水平，但還存在不盡如人意的地方。
充電基礎設施資源供需不平衡，發展不均衡。北京私人乘用車的家庭充電樁推廣為例，北京2017年私人充電樁數量3.7萬個，僅有60%左右的用戶安裝了家用自用充電樁，有接近一半的用戶無法在自己的家庭進行充電，需要到社會的公共場合進行充電。公共設施投入量非常大，但設備利用率不均衡。單樁日均充電量超過200度，有人不足10幾度，說明現在存在局部的充電場站過熱，充電排隊，部分地區充電設備無人問津，長期閑置。
從車主角度看
現在的充電體驗度不高，很多的電動車主遇到在公共充電樁無法充電問題，有車占用，車輛和充電樁不匹配的問題。并且現在充電樁大部分是公共設施，它的環境適應性差。大量的充電設施需要有定期的維護避免粉塵的影響。公共設施或多或少受到一定的外力損壞和非正確操作引起設備損壞，大量線下人工維護提高運營商的運營成本，而這部分成本最終又會由來充電的車主承擔。
充電安全性有待提升，說到安全大家的第一反應是電池，這是與安全緊密相關的部件。安全應該作為系統的概念來考慮，因為整個充電的過程，包括車輛、電池、充電機、電網和整個系統中的各零部件。任何部件的失效都會帶來事故，因此，應該系統性地進行安全評估。
未來應該更加注重充電設施運維服務，發展健康基礎設施網絡，不僅要保證設施建設數量，更要保證質量。在建設硬件設備的同時，更要同步建設一套完整的運營服務體系，向智能化和精益化轉變，提高設施的經濟性、安全性，提升用戶的使用滿意度。以用戶的體驗提升和安全經濟運行為目標，以互聯網、物聯網、云計算和人工智能等技術為手段，構建安全、互聯、協同的智能運營服務平臺，利用設備智能化水平的提升和平臺綜合服務能力，優化設施運行模式，降低設備運營成本，提升用戶滿意度。
從智能運維角度看
利用網絡服務平臺提供服務，建立分層管理服務網絡，最終實現人、車、樁、電網和云端信息互聯。充電樁不再僅是充電接口，可以環境感知、故障診斷、識別等。通訊層利用物聯網和互聯網定位技術，把充電設備與車輛，充電設備與云端，充電設備與周邊的環境監控等互聯。最終通過后臺的云端提供各種綜合服務，包括充電樁共享，設備運營監控，智能運維服務，有序充電，運行調度等服務。優化現有的設備運營模式，可以大幅度提升運營經濟性?，F在大工業的峰谷電價，峰段和谷段的價格差可以達到30%以上，每度電的峰谷差達到0.6元，如果對運營類的充電站可以進行錯峰充電，可以取得很好的經濟效益。
以某一個公交站為例，目前大部分的車輛都是進站即充的模式，平臺運營數據看大量的車到站后SOC只有70%，完全可以滿足兩圈的續航。如果在中午和晚高峰將充電行為延后或提前一小時，當天可以節省10%的充電費用。充電設施需要與電網建立有效互動。因為充電樁本體并不是能源生產者，而是能量的搬運工，把電網的電量進行轉化后給車輛充電。這需要滿足充電的需求和充電供應之間達到平衡。通過采集大量私人充電樁的充電行為曲線，發現在下午五點到晚上十一點的區段這是充電的高峰期。充電負荷的高峰和低谷差可以達到三倍，最高峰是晚上七點。峰谷差導致電網的經濟性變差，配網達到一定數量以后，新增的充電負荷會受到制約。
通過平臺建立負荷控制系統，可以解決能源供需矛盾問題。研發本地負荷終端的裝置，把它安裝在局部的配電和變壓器，實時采取配網的負載率和電壓電流功率等關鍵數據。充電樁集中充電，變壓器對負荷產生一定影響時會主動給充電樁下一些控制指令，讓負荷平穩運行。經測算，配網容量可以降低50%以上，充電樁的安裝率可以提升50%。
利用設備和平臺的智能診斷可以有效提升運維服務能力，充電樁側可以增加故障感知，數據上報等自檢自恢復的功能。平臺端可以通過云計算的功能快速定位，智能派單給運維人員，生成維修工單，每個運維人員完成后要將所有完成的信息反饋給后臺，形成歷史的維修記錄。通過以上的方式，大概可以減少現場運維人員70%的工作量，可以提升運維團隊近三倍以上的服務能力。
安全機制解決方案，充電安全依靠電池管理系統。但任何一個零部件都有一定的可靠性，不可能達到100%，因此需要通過充電機和后臺同步監測所有充電過程的實時數據，通過數據形成后臺的決策分析和預警機制。充電機可以作為電池管理系統的后備保護，當它出現一種異常的情況下，充電機也可以發起一些主動保護，提升整體的可靠性，BMS可靠性可以達到99以上。
