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浅聊光伏直流智能充电桩有序充电策略与应用

浏览次数:74更新时间:2024-10-30

张继冬

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要:随着全球对环境保护和可持续发展的关注度不断提高,新能源汽车的发展势头迅猛。光伏直流智能充电桩作为新能源汽车充电的重要设施,其有序充电策略的研究与应用具有重要意义。本文首先介绍了光伏直流智能充电桩的基本概念和特点,然后详细阐述了有序充电策略的关键技术和实现方法,包括负荷预测、优化调度和智能控制等方面。接着,分析了光伏直流智能充电桩有序充电策略在实际应用中的优势和面临的挑战,并提出了相应的解决方案。最后,对光伏直流智能充电桩有序充电策略的未来发展趋势进行了展望。
关键词:光伏直流智能充电桩;有序充电策略;负荷预测;优化调度;智能控制
1、引言
随着全球能源危机和环境污染问题的日益严重,新能源汽车作为一种绿色、环保的交通工具,正逐渐成为未来汽车发展的主流方向。而充电桩作为新能源汽车的重要配套设施,其建设和发展也受到了广泛关注。光伏直流智能充电桩结合了光伏发电技术和直流快充技术,具有高效、环保、智能等特点,能够为新能源汽车提供快速、可靠的充电服务。然而,由于新能源汽车的充电需求具有随机性和不确定性,大规模的充电桩接入电网可能会对电网的稳定性和可靠性造成影响。因此,研究光伏直流智能充电桩的有序充电策略,实现充电桩与电网的协调互动,对于提高电网的运行效率和新能源汽车的推广应用具有重要意义。
2、光伏直流智能充电桩的基本概念和特点
2.1基本概念
光伏直流智能充电桩是一种将光伏发电技术与直流快充技术相结合的新型充电桩。它利用太阳能光伏电池板将太阳能转化为电能,通过直流快充技术为新能源汽车提供快速充电服务。同时,光伏直流智能充电桩还具备智能控制功能,能够实现对充电过程的实时监测和控制,提高充电效率和安全性。
2.2特点

2.2.1高效环保

光伏直流智能充电桩利用太阳能光伏发电,不产生任何污染物和温室气体排放,具有高效环保的特点。同时,直流快充技术能够为新能源汽车提供快速充电服务,缩短充电时间,提高充电效率。

2.2.2智能控制

光伏直流智能充电桩具备智能控制功能,能够实现对充电过程的实时监测和控制。通过智能控制系统,充电桩可以根据新能源汽车的电池状态、充电需求和电网负荷情况等因素,自动调整充电功率和充电时间,实现有序充电,提高充电效率和安全性。

2.2.3可靠性高
光伏直流智能充电桩采用了先进的光伏发电技术和直流快充技术,具有较高的可靠性和稳定性。同时,充电桩还具备完善的保护功能,能够有效防止过充、过放、过流、短路等故障的发生,保障新能源汽车的充电安全。

2.2.4灵活性强
光伏直流智能充电桩可以根据不同的应用场景和需求进行灵活配置和安装。它可以安装在停车场、小区、商业区等场所,为新能源汽车提供便捷的充电服务。同时,充电桩还可以与电网进行互动,实现分布式能源的接入和管理,提高能源利用效率。

3、光伏直流智能充电桩有序充电策略的关键技术和实现方法
3.1负荷预测
负荷预测是光伏直流智能充电桩有序充电策略的基础。通过对新能源汽车的充电需求进行准确预测,可以为充电桩的优化调度和智能控制提供依据。负荷预测的方法主要有基于历史数据的统计分析方法、基于机器学习的预测方法和基于物理模型的预测方法等。其中,基于机器学习的预测方法具有较高的预测精度和适应性,是目前负荷预测的主要研究方向。
3.2优化调度
优化调度是光伏直流智能充电桩有序充电策略的核心。通过对充电桩的充电功率和充电时间进行优化调度,可以实现充电桩与电网的协调互动,提高电网的运行效率和新能源汽车的充电效率。优化调度的方法主要有基于数学规划的优化方法、基于智能算法的优化方法和基于模型预测控制的优化方法等。其中,基于智能算法的优化方法具有较高的求解效率和适应性,是目前优化调度的主要研究方向。
3.3智能控制
智能控制是光伏直流智能充电桩有序充电策略的关键。通过对充电桩的充电过程进行实时监测和控制,可以实现充电桩的安全、高效运行。智能控制的方法主要有基于模糊控制的智能控制方法、基于神经网络的智能控制方法和基于专家系统的智能控制方法等。其中,基于模糊控制的智能控制方法具有较高的鲁棒性和适应性,是目前智能控制的主要研究方向。

4安科瑞充电桩收费运营云平台助力有序充电开展

4.1概述

AcrelCloud-9000安科瑞充电柱收费运营云平台系统通过物联网技术对接入系统的电动电动自行车充电站以及各个充电整法行不间断地数据采集和监控,实时监控充电桩运行状态,进行充电服务、支付管理,交易结算,资要管理、电能管理,明细查询等。同时对充电机过温保护、漏电、充电机输入/输出过压,欠压,绝缘低各类故障进行预警;充电桩支持以太网、4G或WIFI等方式接入互联网,用户通过微信、支付宝,云闪付扫码充电。

4.2应用场所

适用于民用建筑、一般工业建筑、居住小区、实业单位、商业综合体、学校、园区等充电桩模式的充电基础设施设计。

4.3系统结构

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系统分为四层:

1)即数据采集层、网络传输层、数据层和客户端层。

2)数据采集层:包括电瓶车智能充电桩通讯协议为标准modbus-rtu。电瓶车智能充电桩用于采集充电回路的电力参数,并进行电能计量和保护。

3)网络传输层:通过4G网络将数据上传至搭建好的数据库服务器。

4)数据层:包含应用服务器和数据服务器,应用服务器部署数据采集服务、WEB网站,数据服务器部署实时数据库、历史数据库、基础数据库。

5)应客户端层:系统管理员可在浏览器中访问电瓶车充电桩收费平台。终端充电用户通过刷卡扫码的方式启动充电。

小区充电平台功能主要涵盖充电设施智能化大屏、实时监控、交易管理、故障管理、统计分析、基础数据管理等功能,同时为运维人员提供运维APP,充电用户提供充电小程序。

4.4安科瑞充电桩云平台系统功能

4.4.1智能化大屏

智能化大屏展示站点分布情况,对设备状态、设备使用率、充电次数、充电时长、充电金额、充电度数、充电桩故障等进行统计显示,同时可查看每个站点的站点信息、充电桩列表、充电记录、收益、能耗、故障记录等。统一管理小区充电桩,查看设备使用率,合理分配资源。

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4.4.2实时监控

实时监视充电设施运行状况,主要包括充电桩运行状态、回路状态、充电过程中的充电电量、充电电压电流,充电桩告警信息等。

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4.4.3交易管理

平台管理人员可管理充电用户账户,对其进行账户进行充值、退款、冻结、注销等操作,可查看小区用户每日的充电交易详细信息。

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4.4.4故障管理

设备自动上报故障信息,平台管理人员可通过平台查看故障信息并进行派发处理,同时运维人员可通过运维APP收取故障推送,运维人员在运维工作完成后将结果上报。充电用户也可通过充电小程序反馈现场问题。

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4.4.5统计分析

通过系统平台,从充电站点、充电设施、、充电时间、充电方式等不同角度,查询充电交易统计信息、能耗统计信息等。

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4.4.6基础数据管理

在系统平台建立运营商户,运营商可建立和管理其运营所需站点和充电设施,维护充电设施信息、价格策略、折扣、优惠活动,同时可管理在线卡用户充值、冻结和解绑。

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4.4.7运维APP

面向运维人员使用,可以对站点和充电桩进行管理、能够进行故障闭环处理、查询流量卡使用情况、查询充电\充值情况,进行远程参数设置,同时可接收故障推送

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4.4.8充电小程序

面向充电用户使用,可查看附近空闲设备,主要包含扫码充电、账户充值,充电卡绑定、交易查询、故障申诉等功能。

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4.5系统硬件配置

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参考文献:

[1] 丁屹峰.光伏直流智能充电桩有序充电策略与应用效果

[2] 詹天津,谢玉荣国内分布式光伏发展形势分析及思考

[3] 安科瑞企业微电网设计与应用手册.2022.05版

作者介绍:

张继冬

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