新视角看“新基建”下的充电桩 ——发展趋势之智能化

新视角看“新基建”下的充电桩 ——发展趋势之智能化

2020-08-13 22:59:40 0

  

今年国家重磅发布了“新基建”战略,充电桩位列七大“新基建”项目之一,同时另外还有四项是与ICT和AI相关产业,包括5G基建、大数据中心、人工智能、工业互联网。可见除了传统基础设施建设以外,智能化与互联网相关产业仍是国家和社会投资和建设的重点方向。
随着信息技术和智能技术在各行业的渗透和应用,新基建下的充电桩产业一方面满足基本的电动车充电功能,一方面更是作为未来能源互联网的重要基础环节,智能化也是其建设和发展的一个重要趋势。
图片关键词
随着4G、5G为代表的通信技术和大数据、云计算、人工智能等智能技术的不断发展,并以互联网为载体渗透到社会的方方面面,助力各行业发展,也推动了物联网的建设和发展,充电桩作为电动汽车的配套产业,其科技导向性和规模化建设的行业属性将推动各种新技术的快速应用、结合和发展。

充电桩在智能化方面的发展主要体现在三个层面,一是功能层面:智能充电;二是管理层面:智能管理与运维;三是能源互联网层面:智能大数据采集与边缘计算。

在智能充电层面
随着对电动汽车充电时间要求越来越短,充电功率越来越大,如何保障安全高效的快充需求,充电桩需要不断提升更加智能化的大功率充电技术和安全检测与保障技术。 
 
充电桩智能管控系统与电池BMS一同组成电池的“大脑”,实时检测电池组电压、充电电流、温度、动态内阻等信息,通过采用智能控制算法实施对充电电流脉冲宽度、间歇时间、放电电流脉冲的分段调节,消除充电电池的极化现象,使电池时刻处于较佳的电流接受状态,提高充电速度和充电效率。
图片关键词
同时充电桩不断提升对电池的传感和安全监控保护性能,提升过流保护、过压保护、过热保护、短路保护、反接保护、漏电保护、绝缘保护等全方位保护功能,并通过4G\5G等通讯技术保持实时数据上传和终端智能控制,提升充电功率的同时增强智能安全管控性能。所以选择技术领先,质量优良,性能可靠的主流大品牌充电设备,如科士达桩,将是充电安全的重要保障。

随着电动汽车的普及和保有量的快速上升,电动汽车充电对电网的冲击和影响问题也日益凸显,特别是同类型的电动汽车往往具有类似的使用习惯和使用时间,如家用电动汽车车主通常晚上6点-8点下班回家后开始充电,形成充电负荷波峰刚好与社区晚间用电高峰重合;而通常早上8点-9点上班后在办公区域充电,形成的充电负荷波峰刚好与办公区域用电高峰重合。

大量电动汽车同时充电产生的负荷波动叠加电网原有的负荷峰谷曲线,对电网造成更大冲击和影响。所以进行群充群控管理,实行智能化有序充电策略则是充电桩智能化的一个重要方向。
图片关键词
充电桩管控系统与电网调度信息系统联合,一方面进行充电桩侧充电大数据计算,一方面进行电网侧日常负荷大数据计算,模拟和评估充电负荷曲线和电网日常负荷曲线,协助电网制定相应的移峰平谷电价策略和调度管控策略,同时结合充电车主的使用需求和接入电动汽车的电池状况,通过优化算法制定智能有序的充电策略,智能动态调节和分配网内充电桩的充电时序和充电功率,在满足车主充电需求的同时避免充电负荷曲线与电网负荷曲线峰谷叠加,减少对电网的冲击,进而为电网起到削峰填谷,稳定电网的作用。
图片关键词
无序充电情况下充电负荷高峰与电网日常负荷高峰重叠
图片关键词
智能有序充电下充电负荷对电网日常负荷曲线削峰填谷稳定电网

 
智能管理与运维层面
随着充电桩建设运营数量的迅速上升,运维管理工作成为提升充电桩可用性,提升用户使用体验和粘性,提升运营盈利能力的重要的保障。这也是以往充电桩行业快速发展产生一个问题所在:由于充电桩布局分散,品牌众多,质量不一,厂家备品备件和售后服务难以保障,运营商的运维管理效率低成本高,出现大量坏桩,造成资产浪费,也影响用户充电体验和运营盈利水平。

由于大多数充电站和充电桩都是无人值守,目前运维工作主要以人工巡检为主,充电站巡检人员主要依靠站内配电柜各项监测数据来对充电桩的电气参数进行人工现场检测,并采取相应的运维检修措施。主要巡检设备包括:配电柜中的高压设备、低压设备、无功补偿装置和电力电缆以及充电桩设备等。普遍存在巡检效率低,检测维修工作质量依赖人工操作水平等问题,传统的运维方式已经不能满足充电桩行业的建设和发展需要,因而高效的智能化管理运维体系将是新的建设与发展的一个重要趋势。
图片关键词
建立手机APP+运维云平台+智能充电桩设备的模式,将是未来智能运维管理的发展方向,实时而全面地监控充电站的运行参数和动环因素,利用大数据和移动互联技术,将配电设备和充电设备的电气参数与信息上传至云端,实现大数据存储与运算,对于运行异常立即进行自动应对处理并发出告警,通过大数据智能计算提供参考解决方案,并进行工单派发和管理,将极大提升充电站的运维效率和运行的安全性与可靠性。

同时对充电站资产进行全生命周期智能化管理,根据采集的充电站运行数据,通过大数据智能计算,提前评估和预判故障风险,制定优化的运维巡检计划,根据资产全生命周期价值最大化原则和运营效益最大化原则提供最优的运维方案,对故障提前预防提前维修,维护设备的良好状态,从被动的应对式运维管理转变成主动的价值最大化运维管理,通过对系统设备的全生命周期价值进行管理,保障用户的使用体验同时实现运营价值最大化。
图片关键词
智能管理运维系统架构

能源互联网层面
随着互联网和物联网技术的发展,在能源行业的发展方向将是逐步建设实现能源互联网。能源互联网是综合运用先进的电力电子技术,信息技术和智能管理技术,将各种集中式及分布式能源、储能系统和各种类型负载互联起来,形成智能化信息化新型电力网络,实现能量双向流动和对等交换与共享的能量网络。
图片关键词
能源互联网基本组成部分

能源互联网是新能源技术和互联网/物联网技术相融合的全新能源生态系统。依托能源物理网络和互联网/物联网相融合的开放平台,进行能源相关产品和服务的平等、灵活的多边交易,实现能源系统效率最优和能源价值的最大化利用,是能源结构生态化、产能用能一体化、资源配置高效化的全新能源生态系统。
图片关键词
能源互联网典型架构

电动汽车作为关系着社会生产生活的关键设施,不仅是未来社会能源结构中最大的用电单元也是最大的分布式储能单元,无疑将是未来能源互联网中最重要的组成部分之一。充电桩是电动汽车与能源互联网的互联节点,在完成电能在电动汽车和电网之间双向流动功能的同时也是电动汽车使用与运行大数据的主要采集节点。

随着大数据、云计算和区块链技术的发展,充电桩将是未来能源互联网的核心终端之一,如同手机终端一样将成为未来为数不多的,与人们生活紧密结合的,高频刚需的用户接口,是未来人们出行、交通运输和社会能源等核心数据资源的采集汇聚节点和边缘计算中心,其大数据和云计算价值将越来越重要,将来诸多出行、交通运输、社会能源等方面的增值服务将有赖于充电桩的大数据支持。
图片关键词
能源互联网的运作模型

智能化将是充电桩产业发展的一个重要趋势,其中在智能充电、智能运维管理、能源互联网大数据智能计算等方面更是期待有更好的发展。未来的能源互联网结构中充电桩不仅是一个简单的为电动车充电的电能传输装置,而是一个满足安全可靠的大功率快速充放电,充电负荷曲线智能优化控制,充放电能量双向流动,对电网智能友好型的智能控制系统。
智能化的运维管理也使充电桩的可用性更强,增加运营盈利能力。随着能源互联网的发展,充电桩将成为未来出行、交通运输、社会能源服务的重要大数据采集与计算节点,发挥能源互联网及大数据和云计算的功能和价值将远超越其充电的基本功能。
图片关键词
科士达作为国内主流充电桩产品及方案提供商,有着雄厚的研发生产能力、齐全的产品系列、丰富的行业经验,在充电桩智能化方面也走在行业前列,已经研发出一系列智能化充电桩产品同时也在进一步加强产品智能化的研发,未来科士达将有更多智能化充电桩产品提供给客户,科士达将和行业共同推动充电桩智能化的发展。


电话咨询
邮件咨询
在线地图
QQ客服