中国储能网欢迎您!
当前位置: 首页 >并网调度>构网型储能技术 返回

日产利用EV的驱动用蓄电池向家庭供电

作者:中国储能网新闻中心 来源:中国电池网 发布时间:2013-01-04 浏览:
     中国储能网讯:在智能社区中,在大量导入太阳能发电,努力实现电力自产自消的同时,正在进行区域电力供需优化的各种尝试。在此,电动汽车(EV)和快速充电器的蓄电池发挥着重要作用。在横滨智能城市项目(YSCP)中,日产汽车正在进行利用EV的驱动用蓄电池向家庭供电的V2H(Vehicle to Home)实证,吉坤日矿日石能源和NEC则正在进行由数个快速充电器和大容量蓄电池组成的EV充电系统实证。
 
    位于横滨市港未来地区的“观环居”,是由积水住宅建设的环保型住宅,是YSCP的示范地点。在此,日产汽车正在利用该公司生产的EV“聆风”进行V2H(Vehicle to Home)实证实验。通过快速充电端口、充放电PCS(Power Conditioning System),从分电盘向EV充电,或者由EV向住宅提供电力(照片1)。平时与系统电力协调实现节电,停电时与电力系统断开用作紧急电源。
 
 
    【照片1】在环保型住宅“观环居”实施的V2H实证
 
    与CEMS联动,保持区域能源供需与EV充放电的平衡
 
    负责EV充放电管理的HEMS(家庭能源管理系统),在根据EV的信息和住宅内的用电量,通过PCS对EV的充电/供电进行控制的同时,与负责区域整体能源管理的CEMS(区域能源管理系统)进行联动。
 
    从而,例如当区域内电力供需紧张时,根据CEMS传来的电力供需信息,改变EV的充电时间,或者由车载蓄电池进行供电。反之,当太阳能发电等产生区域内剩余电力时,对EV进行充分充电。
 
    根据EV行驶历史数据制定充放电计划
 
    然而,重要的是“EV毕竟是一种交通工具”(日产企划・先进技术开发本部技术企划部主管近藤晴彦)。不能一直停泊用作家庭及区域的蓄电池。他说,因此“必须避免用车需要与充放电时间产生冲突”。
 
    所以日产根据EV的使用计划来制定充放电计划(图1左)。具体来说,就是HEMS根据聆风发送给日产数据中心的行驶历史数据等预测EV使用者的用车时间,同时根据天气预报预测太阳能发电量以及家庭的用电量,进行综合后制定出EV的充放电计划。
 
 
   【图1】根据行驶历史数据和发电预测制定的EV充放电计划(左)与实际充放电(右)EV使用者改变使用计划,充放电计划也会随之改变。
 
    通过制定充放电计划,可以更多地充分利用太阳能。例如,从图1的充放电计划可以看出,在夜间使用系统电力进行充电。但是,当预测第二天能够进行太阳能发电时,将不会实行完全充电,而是由第二天的太阳能发电充至满电,从而最大限度地充分利用太阳能发电。
 
    这样可以减少对系统电力的依赖,在实现削峰的同时,通过促进家庭内太阳能发电的自产自消,以期降低回流电力对电力系统的影响。
 
    当然,EV使用者也可以改变EV的使用计划。充放电计划也会根据改变后的使用计划而自动进行改变。同时也提供了用于显示使用者实际充放电和太阳能发电电力使用状况的画面,通过该画面可以确认系统电力的用电量减少程度(图1右)。
 
    通过快速充电器和蓄电池的组合保持电力供需稳定
 
    虽然EV有助于保持区域能源供需的稳定,但是随着将来EV的大规模普及,反过来也可能会给区域电力供需带来一些问题。当数台EV同时进行快速充电时,将会发生急剧电力负荷高峰,影响系统电网的稳定。
 
    为了解决这个问题,吉坤日矿日石能源(以下简称吉坤能源)正在进行“蓄电・充电集成系统(BCIS:Battery & Charger Integration System)”的实证。其主要作用是当电力供需紧张时,不使用系统电力,而是由蓄电池向EV充电,从而实现电力负荷的移峰。
 
    实证实验所用BCIS由2台额定输出功率为50kW的快速充电器、NEC制造的额定输出功率为64kWh的锂离子蓄电池,以及受电变电装置(起着变换器的作用)和负责充电管理的电力控制器组成。该系统于2011年末完成,目前正在位于横滨市内的吉坤能源的工厂内边向EV充电,边进行性能和可靠性验证(照片2)。
 
 
    【图1】吉坤日矿日石能源横滨工厂前设置的蓄电・充电集成系统(BCIS)
 
    通过快速充电器和蓄电池的组合,在提高EV充电效率的同时保持电力供需的稳定。
 
    EV的普及同时也会带来新的课题。作为充电基地的服务站里有可能会发生排长队等待充电的情况。为了解决这个问题,就必须设置多台快速充电器,同时向数台EV进行充电。然而,服务站要想设置多台快速充电器,并同时向数台EV进行充电,就必须增加合同电力,完善受电设备,将会加大其成本负担。而且,如前所述也有可能会对系统电网造成影响。
 
    如果使用BCIS的话,即使不增加合同电力和受电设备,也可以以较低的成本同时向多台EV提供充电服务。为了提高多台快速充电器同时向多台EV进行充电的效率,对电力控制器的控制算法也进行了优化。
 
    例如,虽然快速充电器的额定输出功率为50kW,但是当EV的充电率达到50%以上时,实际输出功率就会降低到30kW。富余的20kW就可以分配给另外的充电器。由此,通过削峰既可以使用电不超过合同电力,又可以对多台EV进行高效充电,提高了充电服务使用者的方便性。对于造成成本高企、价格不菲的锂离子电池,吉坤能源和NEC认为,“长远来说价格将会大幅降低”。
 
    2013年度同时向汽车导航仪和智能手机发送CEMS信息
 
    在2013年度,准备将横滨智能城市项目(YSCP)的V2H实证对象扩大到普通住宅。另一方面,以一般EV为对象,由CEMS向汽车导航仪画面以及EV使用者的智能手机发送电力供需紧张及剩余信息的计划也将进入实施。对使用者根据收到的信息,自我调整充电时间的需求响应(DR)进行实证。通过这两方面的对策,将会实现区域能源管理的更加优化。
 
    计划在2013年初,将BCIS也应用于与CEMS进行联动的区域电力供需调节。具体来说就是,当从CEMS接收到“几小时后由于电力供需紧张将会上调电价”的信息后,在价格上调之前,利用系统电力对蓄电池进行充电,在电价升高的时段从蓄电池向EV充电。
 
    反之,收到“几小时后将会下调电价”的信息后,优先使用蓄电池向EV充电,在低电价时段利用系统电力向蓄电池充电。通过如此运行,力图实现不仅可以给使用者带来经济利益,还可以在区域电力供需调节中发挥作用。
 
    目前,BCIS在与CEMS联动方面,接收电力供需紧张和价格信息的接口和应用程序已经开发完成。正在研究在与CEMS联动时,利用CEMS向汽车导航仪的信息传送功能,同样也进行BCIS的信息传送,以强化与EV的联动。
 
    购买政策的导入,使日本的太阳能发电真正开始普及起来。因此,充分利用蓄电池,暂时储存剩余电力,促进自产自消,抑制电力回流就成为必要。在区域能源管理中,EV作为蓄电池将会发挥越来越大的作用。
分享到:

关键字:日产 蓄电池 家庭供电

中国储能网版权说明:

1、凡注明来源为“中国储能网:xxx(署名)”,除与中国储能网签署内容授权协议的网站外,未经本网授权,任何单位及个人不得转载、摘编或以其它方式使用上述作品。

2、凡本网注明“来源:xxx(非中国储能网)”的作品,均转载与其他媒体,目的在于传播更多信息,但并不代表中国储能网赞同其观点、立场或证实其描述。其他媒体如需转载,请与稿件来源方联系,如产生任何版权问题与本网无关。

3、如因作品内容、版权以及引用的图片(或配图)内容仅供参考,如有涉及版权问题,可联系我们直接删除处理。请在30日内进行。

4、有关作品版权事宜请联系:13661266197、 邮箱:ly83518@126.com