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智能电动汽车充电

2023年10月19日|文章

智能电动汽车充电:分布式架构与动态负载管理的深度解析

作者:阿姆娜·穆姆塔兹,分析师I级——PTR公司

 

  • 电动汽车(EV)行业正经历重大变革,两项尖端技术——分布式架构与动态负载管理——的引入正推动着这场变革。
  • 与传统的集中式系统不同,分布式架构采用互联充电点的网络,具备可扩展性、灵活性、冗余性及经济高效的扩展能力。
  • 动态负载管理致力于优化充电过程中的电力分配,其优势包括增强电网稳定性、提升用户体验以及实现电力分配平衡。

 

电动汽车 电动汽车 正经历重大变革,充电基础设施的进步成为核心驱动力。分布式架构与动态负载管理这两项尖端技术引领着这场革命,使智能电动汽车充电成为现实。本文将深入探讨这些技术及其对电动汽车行业格局的影响。

分布式架构

分布式架构,亦称去中心化充电,标志着 电动汽车充电行业。与传统集中式系统不同,该方案采用互联充电点网络,具备可扩展性、灵活性、冗余性及经济高效的扩展能力。

 

可扩展性

分布式架构最显著的优势在于其卓越的可扩展性。随着道路上电动汽车数量持续增长,充电基础设施的需求也同步攀升。通过分布式系统,新增充电点可轻松接入网络,无需耗费高昂成本和时间进行基础设施升级,即可满足日益增长的电动汽车数量需求。

 

灵活性

分布式架构的另一重要优势在于灵活性。充电站可战略性地部署于各类场所,从私人住宅、工作场所到公共停车场及高速公路均可覆盖。这种灵活性确保电动汽车用户能在任何需要的时间和地点充电,使电动汽车的拥有变得更加实用和便捷。

 

冗余

可靠性是电动汽车充电的基础,而分布式架构在此方面表现尤为出色。充电网络的互联特性意味着,当某个充电点出现技术故障或需要维护时,网络内的其他充电站或充电点可无缝接管,最大限度减少对电动汽车用户的影响。这种内置的冗余机制显著提升了充电基础设施的整体可靠性。

 

经济高效的扩展

传统集中式充电系统在扩展时成本高昂,尤其当需求增长时更为显著。分布式架构通过最大限度减少复杂布线和基础设施需求来解决这一问题。这种成本效益对快速扩展充电网络至关重要,使其成为广泛应用的实用解决方案。

电动汽车充电桩的分布式架构标志着电动出行领域的范式转变。其可扩展性、灵活性、冗余性和成本效益使其成为未来电动汽车充电基础设施的理想解决方案。随着更多电动汽车驶入道路,采用分布式架构将对构建无缝衔接且可持续的充电生态系统至关重要,助力个人转向更清洁、更高效的出行方式。

 

动态负载管理

动态负载管理是智能电动汽车充电生态系统中的关键组成部分,其核心在于优化充电过程中的电力分配。

DLM是一款智能软件解决方案,专为高效管理并行运行的多辆电动汽车(EV)充电基础设施中的能源分配而设计。该系统动态监控并优化可用电力在各充电桩间的分配,可根据具体运营需求灵活调整电力分配方案。DLM具备多重优势,例如: 电网 稳定性与系统集成、提升用户体验、平衡电力分配等。

 

电网稳定性与并网

DLM通过智能分配充电站电力并防止用电高峰时段电网过载,积极促进电网稳定运行。这既增强了电网可靠性,又最大限度降低了停电风险。

此外,动态负载管理(DLM)促进了电动汽车充电基础设施与更广泛电网的无缝集成。这种集成推动了向可持续能源的平稳过渡,使电动汽车能够提供电网服务、平衡能源需求、减少温室气体排放,并提升整体电网效率。

 

电力分配平衡

DLM技术能在网络内多个充电点之间动态分配电力。这种智能分配机制既能优化充电时长,又能确保每辆电动汽车获得所需的电力。

 

成本节约

分布式能源管理(DLM)最显著的优势之一在于其潜在的成本节约能力。优化电力分配有助于降低电动汽车车主和充电站运营商的高需求费用,从而为用户提供更经济的充电服务,同时使充电网络的运营更具成本效益。

 

增强的用户体验

DLM确保电动汽车用户无论身处家中、工作场所还是公共充电站,都能享受更优质的充电体验。这意味着用户可获得稳定流畅的充电过程,无需担心电压中断或突发性电力波动。

 

适应性强且面向未来

DLM具备自适应特性且面向未来,能够随电动汽车充电领域的动态发展而持续进化。随着电动汽车技术的进步和电力需求的演变,DLM可灵活调整以满足新需求,确保其在智能充电基础设施中持续发挥价值。

 

可扩展性与灵活性

DLM为充电基础设施提供可扩展性和灵活性。随着商业电动汽车充电站需求的增长,该系统能够高效分配电力资源,不仅确保有效运行,还能无缝扩展以满足不断增长的需求。

 

公平分配

DLM系统具备灵活的能源分配能力,可根据使用情况实现公平分配或优先保障特定电动汽车充电桩的供电需求。这既保障了充电资源的公平获取,又确保了电能的高效利用。

 

远程监控

DLM支持实时远程监控,提供详细的能耗数据,助力高效能源管理。
 

楼宇管理系统(BMS)集成

DLM与楼宇管理系统(BMS)及其他监测软件实现集成。这种集成能在现有基础设施内提升能源管理水平、提高效率并预防电网过载。将动态负载管理融入电动汽车充电领域,既解决了关键挑战,也为构建更可持续、高效且用户友好的电动出行生态系统铺平了道路。

动态负荷管理(DLM)具有多重优势,既能优化电网基础设施,又能惠及电动汽车用户。下图展示了动态负荷管理相较于无负荷管理或静态负荷管理所产生的影响。



图1:静态负载管理与动态负载管理下的非管理型配置对比。来源:gridX



图2:未采用动态负载管理技术的电动汽车充电方案。来源:circontrol

 

展望未来

动态负载管理(DLM)在分布式架构框架中展现出最大优势,这正是电动汽车行业正转向这些尖端技术的原因——它们能带来诸多益处(前文已详述)。动态负载管理可高效应用于一体化及分布式架构的电动汽车充电设备。一体化充电器擅长优化单个充电站的效率,而分布式架构充电器则能提供更广泛的电网稳定性效益,并为 网络扩展

PTR认为,随着各国经济体大力推动电动汽车普及,动态负载管理与分散式充电等技术将发挥关键作用——它们完美融合了高效性、可扩展性、电网友好性及成本效益。 

 

关于作者

阿姆娜 在PTR的EVCI团队担任市场分析师。她毕业于巴基斯坦国立科技大学(NUST),获得电气工程硕士学位,并以2022届电气工程硕士班最高综合绩点(CGPA)的优异成绩位列榜首。阿姆娜专精于亚太地区电动汽车充电桩的市场调研工作,为电动出行部门做出了重要贡献。

 

 

 

 

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