通过娜塔莎·海德兰 , 国家可再生能源实验室
使用高功率充电的电动汽车正在迅速成为新标准——了解高功率充电对电网的影响将确保电网间的可靠性并保持较低的充电成本。
高功率充电正在迅速成为电动汽车 (EV) 的新标准。 200 千瓦 (kW) 及以上的高功率充电预计将帮助驾驶员减少充电时间、更快地返回道路并行驶更远的距离。然而,创建一个由可靠且可互操作的大功率充电站组成的广泛网络仍然难以实现,因为该技术的巨大功率要求比为 40 kW 至 50 kW 的轻型电动乘用车充电更加复杂,并且更依赖于电池状况。
进入下一代配置文件(NextGen Profiles)项目,这是美国能源部(DOE)国家实验室规模电动汽车联盟(EVs@Scale Lab Consortium)的标志性项目。
通过 NextGen Profiles 项目,研究人员正在采取关键步骤来评估预计将利用高功率充电的电动汽车和电动汽车供电设备 (EVSE)。重要的是,这包括了解高功率充电系统如何响应电网干扰和智能充电管理场景,以及分析电动车队在这些情况下的表现。
NextGen Profiles 是一个 EVs@Scale 实验室联盟合作项目,由阿贡国家实验室领导,联合主要研究人员来自爱达荷国家实验室、国家可再生能源实验室 (NREL) 和橡树岭国家实验室。原始设备制造商、行业利益相关者和电动汽车供应商还与四个国家实验室合作,评估电动汽车资产并完善验证程序。
“我们为 NextGen Profiles 收集的数据解决了与车辆电气化相关的许多挑战,”NextGen Profiles 项目的首席研究员、NREL 的基思·戴维森 (Keith Davidson) 说。 “其中最主要的是充电可靠性和保持充电器持续运行。”
技术方法注重规划、集成和可靠性考虑
对于无缝电动汽车充电体验来说,最重要的是平衡安全性、充电性能和电动汽车电池寿命。在这些要求中,NextGen Profiles 项目有助于识别高功率充电系统的限制、高功率充电会话的特征(称为“配置文件”)以及电网可能遇到的问题。
戴维森说:“最终,该项目旨在开发一个知识库,为高功率充电基础设施规划提供信息,整合存储和可再生能源,并确保向电动汽车的过渡可靠且经济实惠。”
为了实现这些目标,NextGen Profiles 项目重点关注三个关键研究领域。第一个区域通过收集电动汽车充电时行为的数据来捕获电动汽车配置文件。研究人员研究了不同的充电条件如何影响电动汽车,以及这些配置文件与不同车辆类别(例如中型和重型车辆)和充电类型(例如传导式和无线式)的比较。总而言之,这些数据描绘了当前电动汽车技术性能和行业发展轨迹的整体图景。
第二个领域的特点是电动汽车供电设备(EVSE)——电动汽车充电所需的设备。这项工作涉及将高功率充电系统连接到电动汽车模拟器并在充电场景中运行它们。最重要的研究之一包括对充电系统提供的整个电流和电压输出范围的评估。
大多数车辆尚未达到这些电流和电压的总和,但仿真功能使研究人员能够达到这些水平,了解系统的性能,并为系统制定策略来处理未来的高功率充电需求。
EVSE 的表征还结合了电网扰动分析和充电管理分析。其中包括研究人员对充电站进行重复的高功率充电周期,以根据 EVSE 在高功率充电期间如何恢复来阐明热管理需求。
由...提供 国家可再生能源实验室