电动汽车充换电站及运营解决方案
一.项目概述

        随着国家发展电动汽车新兴产业战略的不断深入,在国家电网公司的大力推动和引导下,许继集团充分发挥在电力电子、机电一体化控制、电力系统自动化等领域的自身优势,以许继电动汽车充电事业部为主体,通过IPD管理机制,形成了一系列拥有自主知识产权的核心技术,从充放电与电池箱更换等关键设备的制造、系统方案的开发,到为用户提供设计、加工、采购、运营、工程实施,运行培训的EPC服务均取得了长足的发展,满足了当前电动汽车充换电站建设的需要,体现了国家电网公司的社会责任,极大支持了国家的新能源汽车发展战略。

二、基于物联网的系统方案

2.1   系统的构成
        电动汽车充换电站的建设涵盖了供配电设备、充放电设施、电池箱更换设备、计量与计费、动力电池的检测与维护、系统的监控与管理等诸多环节。
2.2   通行的充换电服务
        电动汽车智能充换电服务网络管理系统利用物联网技术,能够自动实现运行服务档案的建立,对用户的身份加以识别,通过数据共享,使得用户可以享受到跨区域的通行充电与换电服务。


图2-1 通过物联网技术实现跨区域的充换电服务


2.3   动力电池的梯次利用和有序充放电机制
        随着电动汽车充换电站建设的不断发展,在满足车主用户需求的条件下,对闲置的动力电池进行统一调配,实现电池的梯次利用,为将大量分散的电池作为规模化储能设备奠定了可行性基础,通过与电网互动,统一规划,在智能电网的导引下,实现动力电池的有序充放电运行机制。
2.4    基于物联网的电动汽车智能充换电服务网络管理系统
        电动汽车物联网技术将电动汽车、电池等移动终端纳入智能电网的整体信息系统,为电动汽车充电设施与智能电网的运行和管理架起了一座实时便捷的信息桥梁,从根本上实现电动汽车充电服务与电网运行的无缝对接和一体化结合。采用电动汽车物联网技术之后,整个充换电服务网络系统结构图2-2所示。


图2-2系统构架


        电动汽车物联网利用物联网的电子身份识别、传感测量、无线实时通信等技术,将电动汽车、动力电池以及充电设施纳入完整的信息交互网络,并实现与智能电网的对接与融合也可以看成是三层不同的网络纵向结合而成:车联网、电池物联网、充电设施网络,如图2-3。


图2-3 电动汽车物联网架构

三、关键技术与设备

3.1    充放电技术
3.1.1 绿色充电
        公司致力于充电技术的研究已有20多年历史,生产的充电模块可将谐波电流控制在3%以内,不会对电网造成污染,功率因数已做到0.99,整体充电效率不低于94%,这些性能指标在国内均处于领先地位,具有很强的市场影响力。

3.1.2 高效放电 
        V2G(电动汽车入网)描述的是一种新型电网技术,电动汽车及其动力电池不仅仅作为用户和电力消费体,同时,在电动汽车闲置状态时又可做为绿色移动储能单元接入电网为电网提供电力。
        该设备在2010年上海世博会以其高效率、高可靠性赢得了各方关注。

3.2   电池箱更换
        公司目前已成功实现了系列化产品的研制,满足当前市场上商用车、乘用车等多种需求,实现了以快速性、安全性、适应性为特点的电池箱更换,并取得了多项具有自主知识产权的核心技术,这些产品目前已经通过了国网公司组织的技术评审。

3.2.1 自动多箱快换设备
        自动多箱快换设备针对电池箱侧装的商用车设计,为全自动方式,单次实现更换2~4个电池箱,单次换电时间小于2.5分钟;有效载荷可达1800kg;内置旋转机构实现电池箱换向,以保证人员、车辆和设备安全;对车辆高度变化具有自适应调整能力,换电成功率高。

3.2.2 自动单箱快换设备
         自动单箱快换设备由设备本体、滑轨、控制系统、电池夹具、定位系统等组成。采用臂式串联结构,能够实现对电池箱各种姿态及位置的调整,具有很强的柔性,可以适应不同的车型和电池类型。

3.2.3  手动助力快换设备
        手动助力快换设备的工作模式为手动方式,设备充分考虑了不同的需求,由于其具有重量轻、移动方便、调节性强等特点,可以满足包括乘用车、商用车在内的多种类型的电池更换,实现一台设备多种用途,既能节约投资和占地面积,又能提高设备利用率和减少操作维护工作量。

四、主要业绩

          1、上海世博会电动汽车充换电站
          2、广西南宁东盟会展中心充电站
          3、河南郑东新区站
          4、兰州段家滩站
          5、济南领秀城站
          6、西安产霸站
          7、中石化广泽桥站       
          8、天津滨海新区站
          9、武汉佛祖岭站
          10、合肥淝河路站
          11、乌鲁木齐红光山站等。