看動態負載管理如何優化電動汽車充電助力實現V2X
發布時間:2024-08-13 責任編輯:lina
【導讀】動態負載管理可以判斷出哪些應用急需電力的能力正在改變人們對能源使用的看法。通過智能平衡多個充電器的電力負載,DLM可以更有效地利用電力,加快電動汽車充電速度。這種組合降低了能源成本和消耗。因此,DLM還能減輕電網壓力,增加能源網基礎設施的彈性。

圖源:VisualMarketplace/Stock.adobe.com;AI生成
向純電動車過渡能否改變分布式電源生態係統?這是一個困擾大家很久的問題。
汽車係統電氣化不僅將改變汽車的“加油”方式,還能確保穩定的能源供應並提高效率。而要實現這一想法,就需要借助用於電動汽車 (EV) 充電的動態負載管理 (DLM) 係統。
動態負載管理可以判斷出哪些應用急需電力的能力正在改變人們對能源使用的看法。通過智能平衡多個充電器的電力負載,DLM可以更有效地利用電力,加快電動汽車充電速度。這種組合降低了能源成本和消耗。因此,DLM還能減輕電網壓力,增加能源網基礎設施的彈性。
隨著全球電動汽車比例的不斷增加,充電技術成為了下一個主要限製因素。本文將探討電動汽車充電動態負載管理的充電策略、機製、挑戰和未來。
電動汽車充電和V2G技術基礎知識
為了充分了解DLM對電網和電動汽車充電的影響,我們先來回顧一些電動汽車充電和車輛到電網 (V2G) 的基本知識。
電動汽車充電器的要素
電動汽車充電係統由以下硬件和軟件組成:
電源和電動汽車的充電接口
連接器
逆變器
控製板
用戶界麵
此外,軟件和充電管理係統將充電器與電網和車輛連接起來,以平衡電力。將實時電網性能與充電過程聯係起來正是DLM的優勢所在。
充電策略
業界規定了三個充電等級,其中三級充電速度最快。充電速度與充入電池的電量相關,速度越快,充入的電量就越多,充電功率(以千瓦為單位)也就越大。
快充和慢充
三級為快速充電,是通過增加充電功率和電壓來實現的。雖然這對消費者來說更方便,但卻會增加電池過熱(最佳溫度為25°C至35°C)受損的風險。不過,對於大多數現代電動汽車來說,這種風險較低。快速充電大約需要30分鍾,而1級和2級慢速充電至少需要10小時,雖然影響到了用戶體驗,但卻能更好地保護電池。
智能充電
智能充電是智能電網的重要組成部分,有助於實現高效的能源管理和電動汽車集成。它能根據電網條件、能(neng)源(yuan)價(jia)格(ge)和(he)用(yong)戶(hu)偏(pian)好(hao)動(dong)態(tai)調(tiao)整(zheng)充(chong)電(dian)速(su)率(lv),優(you)化(hua)能(neng)源(yuan)利(li)用(yong)率(lv)和(he)電(dian)網(wang)穩(wen)定(ding)性(xing)。此(ci)外(wai),智(zhi)能(neng)充(chong)電(dian)還(hai)支(zhi)持(chi)雙(shuang)向(xiang)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)充(chong)電(dian),允(yun)許(xu)車(che)輛(liang)從(cong)電(dian)網(wang)汲(ji)取(qu)電(dian)能(neng)並(bing)反(fan)饋(kui)給(gei)電(dian)網(wang)。這(zhe)一(yi)功(gong)能(neng)增(zeng)強(qiang)了(le)電(dian)網(wang)的(de)恢(hui)複(fu)能(neng)力(li),降(jiang)低(di)了(le)分(fen)布(bu)式(shi)電(dian)源(yuan)的(de)資(zi)本(ben)成(cheng)本(ben),並(bing)通(tong)過(guo)全(quan)麵(mian)降(jiang)低(di)電(dian)力(li)需(xu)求(qiu)來(lai)減(jian)少(shao)碳(tan)排(pai)放(fang)。
動態負載管理的作用
負載管理的其中一種用途就是補充電動汽車充電器的電網電力消耗。DLM在電動汽車充電器之間分配可用或多餘的電力,“回收”已產生的電荷,以減輕電網負擔。
V2G如何支持負載管理
V2G技(ji)術(shu)允(yun)許(xu)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)從(cong)電(dian)網(wang)獲(huo)取(qu)電(dian)力(li)並(bing)向(xiang)電(dian)網(wang)供(gong)電(dian),從(cong)而(er)加(jia)強(qiang)了(le)負(fu)荷(he)管(guan)理(li)。係(xi)統(tong)實(shi)時(shi)監(jian)控(kong)電(dian)網(wang)狀(zhuang)況(kuang),並(bing)在(zai)有(you)電(dian)或(huo)需(xu)要(yao)充(chong)電(dian)時(shi)與(yu)中(zhong)央(yang)充(chong)電(dian)點(dian)通(tong)信(xin)。
這種動態方法對充電器數量沒有要求,因為係統會不斷優化充電管理應用,減少出現用電高峰和低穀,從而提高電網的整體穩定性。
動態負載管理機製
DLM係xi統tong在zai一yi個ge持chi續xu優you化hua的de循xun環huan中zhong運yun行xing。此ci係xi統tong從cong整zheng個ge電dian力li生sheng態tai係xi統tong中zhong收shou集ji實shi時shi能neng源yuan需xu求qiu,並bing調tiao整zheng能neng源yuan移yi動dong的de方fang式shi和he位wei置zhi,以yi便bian在zai電dian力li傳chuan輸shu後hou創chuang造zao高gao效xiao率lv的de條tiao件jian。此ci外wai,它ta還hai能neng測ce量liang電dian網wang和he設she備bei的de總zong能neng耗hao,管guan理li交jiao流liu和he直zhi流liu充chong電dian器qi,並bing將jiang可ke再zai生sheng能neng源yuan納na入ru生sheng態tai係xi統tong。
可量化的DLM效益
能源部2018年的一項研究顯示,到2050年,四分之三能源終端使用(如汽車)的電氣化可將電網負荷減少高達38%。[1]由於每天會出現兩次用電高峰,因此電力係統的額定值是基於最高能量閾值設定的。此外,使用DLM來“削峰填穀”可帶來複合的可持續性影響,減少所需的額定電網基礎設施容量,優化整體電力傳輸效率。
實施智能技術解決方案可以節省大量成本。DLM就是一個很好的例子,因為能以更少的能源帶來更高的效率。這些優勢可通過以下方式降低消費者和生產者的成本:
減少資本支出:運營商無需安裝升級版電源即可滿足新增需求。
降低每月能源費用:DLM減少了總體能源需求,降低了每月的經常性能源費用(目前電動汽車需求的額外費用約為每月18歐元)。[2]
電動汽車充電負載管理市場的領跑者
負載管理的重要性與日俱增,這也加劇了電動汽車充電市場的競爭。Ampeco、Etrel、Driivz和EVBox等知名企業正在加快這項技術的研發,以實現車對物 (V2X) 通信。同時,DLM主要用於住宅和商業充電,2023年電動汽車充電軟件市場規模已接近12億美元,預計到2030年將增長到75億美元。[3]
動態負載管理的未來創新
與許多物聯網應用一樣,人工智能可以進一步推動智能充電和DLM係統的發展。學習和預測使用模式將使軟件更快地達到最佳效率,而增加可再生能源的收集和輸送將提高這些“免費”能源的效率。將部分能源轉向可再生能源將提高效率、降低成本,並進一步改善可持續性。
然而,在大規模采用DLM方fang麵mian還hai存cun在zai著zhe一yi些xie障zhang礙ai。首shou先xian,與yu許xu多duo新xin技ji術shu一yi樣yang,現xian場chang技ji術shu人ren員yuan的de專zhuan業ye知zhi識shi和he監jian管guan部bu門men的de監jian督du尚shang未wei跟gen上shang產chan品pin開kai發fa的de步bu伐fa。此ci外wai,缺que乏fa將jiang充chong電dian設she備bei與yu基ji礎chu設she施shi連lian接jie起qi來lai的de標biao準zhun化hua協xie議yi將jiang限xian製zhi集ji成cheng選xuan擇ze,並bing可ke能neng限xian製zhi係xi統tong吸xi收shou和he重zhong新xin分fen配pei電dian荷he的de能neng力li。為wei了le克ke服fu這zhe些xie障zhang礙ai,政zheng府fu機ji構gou必bi須xu積ji極ji支zhi持chi和he投tou資zi智zhi能neng電dian網wang技ji術shu的de開kai發fa和he實shi施shi,並bing確que保baoDLM安全地與智能電網集成。
結語
DLM可優化分布式電源生態係統中的電動汽車充電。隨著車輛成為V2X的移動電站,DLM可以帶來更多重要優勢:
優化能源生產和分配
為生產者和消費者降低資本成本和經常性成本
增強電網穩定性
電網彈性
可持續性收益
電動汽車技術發展迅速,可再生能源的成本已接近化石燃料。[4]了解DLM的方法、技術、現(xian)狀(zhuang)和(he)未(wei)來(lai),對(dui)於(yu)管(guan)理(li)所(suo)有(you)能(neng)源(yuan)並(bing)將(jiang)其(qi)引(yin)導(dao)到(dao)最(zui)需(xu)要(yao)的(de)地(di)方(fang)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)。市(shi)場(chang)領(ling)導(dao)者(zhe)可(ke)以(yi)有(you)效(xiao)地(di)發(fa)展(zhan)和(he)擴(kuo)大(da)這(zhe)一(yi)重(zhong)要(yao)市(shi)場(chang),從(cong)而(er)建(jian)設(she)一(yi)個(ge)更(geng)加(jia)可(ke)持(chi)續(xu)發(fa)展(zhan)的(de)世(shi)界(jie)。
常見問題
什麼是電動汽車充電中的動態負載管理?
動(dong)態(tai)負(fu)載(zai)管(guan)理(li)是(shi)一(yi)種(zhong)可(ke)實(shi)時(shi)調(tiao)整(zheng)多(duo)個(ge)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)充(chong)電(dian)器(qi)電(dian)力(li)分(fen)配(pei)的(de)係(xi)統(tong),能(neng)夠(gou)優(you)化(hua)可(ke)用(yong)電(dian)量(liang),防(fang)止(zhi)電(dian)網(wang)過(guo)載(zai)。此(ci)係(xi)統(tong)可(ke)測(ce)量(liang)高(gao)低(di)功(gong)耗(hao)來(lai)源(yuan),並(bing)根(gen)據(ju)需(xu)要(yao)在(zai)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)、充電站和其他設備之間進行平衡。
動態負載管理能為電動汽車充電帶來何種益處?
采用DLM可以節約經常性成本和資本成本、提高可持續性和電網彈性。DLM可以幫助運營商避免升級電表,通過“回收”電(dian)力(li)降(jiang)低(di)能(neng)源(yuan)成(cheng)本(ben),並(bing)減(jian)少(shao)從(cong)電(dian)網(wang)汲(ji)取(qu)的(de)電(dian)力(li)。它(ta)還(hai)能(neng)在(zai)高(gao)峰(feng)和(he)非(fei)高(gao)峰(feng)時(shi)段(duan)平(ping)衡(heng)負(fu)載(zai),並(bing)利(li)用(yong)車(che)輛(liang)作(zuo)為(wei)移(yi)動(dong)發(fa)電(dian)站(zhan),從(cong)而(er)提(ti)高(gao)電(dian)網(wang)彈(dan)性(xing)。
動態負載管理能否與現有電動汽車充電基礎設施配合使用?
當然可以。DLM解決方案設計的初衷就是能與同時運行的現有電動汽車充電樁集成。它還可以管理三種電源形式:直流電、交流電和太陽能直流電(來自光伏電源),所有這些都無需對硬件進行重大改動。
電動汽車充電中的動態負載管理前景如何?
DLM的普及離不開技術的進步以及宏觀趨勢的支持。其中之一就是利用人工智能的“智能”特性來提高其性能。而考慮到全球氣候變化的影響,還需要在偏遠地區增加彈性備用電源。此外,DLM可以讓風能和太陽能等間歇性能源成為可能。DLM的一個重要特性是通過削峰填穀減少能源間歇性問題,進而提升可再生能源的利用率。
參考資料

(來源:ASK Consulting Solutions, LLC,作者:Adam Kimmel,ASK Consulting Solutions, LLC的創始人兼總負責人)
免責聲明:本文為轉載文章,轉載此文目的在於傳遞更多信息,版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權問題,請聯係小編進行處理。
推薦閱讀:
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
- 芯科科技Tech Talks與藍牙亞洲大會聯動,線上線下賦能物聯網創新
- 冬季續航縮水怎麼辦?揭秘熱管理係統背後的芯片力量
- 從HDMI 2.1到UFS 5.0:SmartDV以領先IP矩陣夯實邊緣計算基石
- 小空間也能實現低噪供電!精密測量雙極性電源選型指南,覆蓋小功率到大電流全場景
- 直擊藍牙亞洲大會 2026:Nordic 九大核心場景演繹“萬物互聯”新體驗
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall




