充电负荷控制系统可使充电桩的安装率提升50%

充电负荷控制系统可使充电桩的安装率提升50%

由工业和信息化部赛迪研究院主办、新能源汽车报承办的2017（第三届）中国新能源汽车领袖峰会于12月21日在北京举行，政府机构、行业权威组织、新能源汽车产业链企业及专家代表出席会议。

北京华商三优副总工程师杜岩平发表了题为《共享撬动充电新市场》的专题演讲，他认为：充电负荷控制系统可以使配网容量降低50%以上，充电桩的安装率可以提升50%。以下是专题演讲的部分节选：

从行业发展态势看

电动汽车目前进入快车道，汽车电气化是大势所趋。2017年我国电动车销售达到49万辆，累计保有量达到158万辆，数据在全世界都居首位，同比增长达到37.7%。其中，纯电动占比超过80%，每年增长趋势看呈现出爆发式增长。从基础设施建设情况看，目前已经建成具备一定规模，覆盖多领域，满足跨区域充电的基础设施网络。从网络规模看，目前满足电动汽车的充电已经具备一定服务能力。现在充电桩的数量居世界首位，新能源汽车和桩是7：1的比例。整体看服务能力达到一定水平，但还存在不尽如人意的地方。

充电基础设施资源供需不平衡，发展不均衡。北京私人乘用车的家庭充电桩推广为例，北京2017年私人充电桩数量3.7万个，仅有60%左右的用户安装了家用自用充电桩，有接近一半的用户无法在自己的家庭进行充电，需要到社会的公共场合进行充电。

公共设施投入量非常大，但设备利用率不均衡。单桩日均充电量超过200度，有人不足10几度，说明现在存在局部的充电场站过热，充电排队，部分地区充电设备无人问津，长期闲置。

从车主角度看

现在的充电体验度不高，很多的电动车主遇到在公共充电桩无法充电问题，有车占用，车辆和充电桩不匹配的问题。并且现在充电桩大部分是公共设施，它的环境适应性差。大量的充电设施需要有定期的维护避免粉尘的影响。公共设施或多或少受到一定的外力损坏和非正确操作引起设备损坏，大量线下人工维护提高运营商的运营成本，而这部分成本最终又会由来充电的车主承担。

充电安全性有待提升，说到安全大家的第一反应是电池，这是与安全紧密相关的部件。安全应该作为系统的概念来考虑，因为整个充电的过程，包括车辆、电池、充电机、电网和整个系统中的各零部件。任何部件的失效都会带来事故，因此，应该系统性地进行安全评估。

未来应该更加注重充电设施运维服务，发展健康基础设施网络，不仅要保证设施建设数量，更要保证质量。在建设硬件设备的同时，更要同步建设一套完整的运营服务体系，向智能化和精益化转变，提高设施的经济性、安全性，提升用户的使用满意度。以用户的体验提升和安全经济运行为目标，以互联网、物联网、云计算和人工智能等技术为手段，构建安全、互联、协同的智能运营服务平台，利用设备智能化水平的提升和平台综合服务能力，优化设施运行模式，降低设备运营成本，提升用户满意度。

从智能运维角度看

利用网络服务平台提供服务，建立分层管理服务网络，最终实现人、车、桩、电网和云端信息互联。充电桩不再仅是充电接口，可以环境感知、故障诊断、识别等。通讯层利用物联网和互联网定位技术，把充电设备与车辆，充电设备与云端，充电设备与周边的环境监控等互联。最终通过后台的云端提供各种综合服务，包括充电桩共享，设备运营监控，智能运维服务，有序充电，运行调度等服务。优化现有的设备运营模式，可以大幅度提升运营经济性。现在大工业的峰谷电价，峰段和谷段的价格差可以达到30%以上，每度电的峰谷差达到0.6元，如果对运营类的充电站可以进行错峰充电，可以取得很好的经济效益。

以某一个公交站为例，目前大部分的车辆都是进站即充的模式，平台运营数据看大量的车到站后SOC只有70%，完全可以满足两圈的续航。如果在中午和晚高峰将充电行为延后或提前一小时，当天可以节省10%的充电费用。充电设施需要与电网建立有效互动。因为充电桩本体并不是能源生产者，而是能量的搬运工，把电网的电量进行转化后给车辆充电。这需要满足充电的需求和充电供应之间达到平衡。通过采集大量私人充电桩的充电行为曲线，发现在下午五点到晚上十一点的区段这是充电的高峰期。充电负荷的高峰和低谷差可以达到三倍，最高峰是晚上七点。峰谷差导致电网的经济性变差，配网达到一定数量以后，新增的充电负荷会受到制约。

通过平台建立负荷控制系统，可以解决能源供需矛盾问题。研发本地负荷终端的装置，把它安装在局部的配电和变压器，实时采取配网的负载率和电压电流功率等关键数据。充电桩集中充电，变压器对负荷产生一定影响时会主动给充电桩下一些控制指令，让负荷平稳运行。经测算，配网容量可以降低50%以上，充电桩的安装率可以提升50%。

利用设备和平台的智能诊断可以有效提升运维服务能力，充电桩侧可以增加故障感知，数据上报等自检自恢复的功能。平台端可以通过云计算的功能快速定位，智能派单给运维人员，生成维修工单，每个运维人员完成后要将所有完成的信息反馈给后台，形成历史的维修记录。通过以上的方式，大概可以减少现场运维人员70%的工作量，可以提升运维团队近三倍以上的服务能力。

安全机制解决方案，充电安全依靠电池管理系统。但任何一个零部件都有一定的可靠性，不可能达到100%，因此需要通过充电机和后台同步监测所有充电过程的实时数据，通过数据形成后台的决策分析和预警机制。充电机可以作为电池管理系统的后备保护，当它出现一种异常的情况下，充电机也可以发起一些主动保护，提升整体的可靠性，BMS可靠性可以达到99以上。