2022-05-20-特来电-电动汽车充电网技术白皮书_89页_17mb

电动汽车充电网技术白皮书总结

核心内容

电动汽车充电网是支撑大规模电动汽车发展的基础设施新网络，是新能源与新交通双向融合的新业态，也是实现碳中和的重要路径之一。它通过链接用户、汽车、电池和能源，形成一个集信息、能源、价值深度互动的系统，为新能源汽车提供高效、安全、智能的充电服务，同时助力新能源发电的消纳与平衡。

主要观点

1. 电动汽车引领新工业时代变革

   • 电动汽车不仅是交通工具，还具有能源属性和信息属性，是移动储能载体和数据交互终端。
   • 中国在三电系统技术上已领先全球，电动汽车的发展将推动汽车产业转型和能源结构优化。

2. 充电网是实现碳中和的重要路径

   • 通过电动汽车与充电网的结合，实现新能源车充新能源电，提升可再生能源的消纳比例。
   • 充电网将电动汽车电池聚合为储能网，有助于实现电网的移峰填谷，降低对化石能源的依赖。

3. 充电网是新型电力系统的微电网和储能网

   • 充电网以新能源为主体，融合了电力电子、储能、分布式能源等技术，实现能源的高效利用和电网的稳定运行。
   • 充电网通过链接电动汽车电池和梯次利用电池，形成超大规模储能资源池，成为新型电力系统中的关键灵活性资源。

4. 充电网是工业互联网的重要场景

   • 充电网通过链接人、车、电池、能源，形成海量数据交互网络，支撑工业互联网的数据价值挖掘和智能化应用。

关键信息

充电网的定义与功能

• 充电网是链接用户、汽车、电池和能源的新型基础设施。
• 充电网由变配电设备、电力电子设备、智能调度系统、大数据和云计算平台组成。
• 充电网支撑大规模人-机、物-物之间的安全高效交互，实现信息、能源、价值的深度互动。

充电网的物理体系架构

• 充电网的基本单元是微电网，充电终端纳入交直流混合微电网。
• 智能充电箱变是充电网的“电能互动”主体，实现充电与放电、光储充等的灵活调度。
• 智能充电终端是“人-机”交互的主体，支持多种交互方式，提升用户体验。

充电网操作系统

• 基于云边协同的充电网操作系统，由终端层、边缘层和云端层组成。
• 该系统支持高并发、高可用、分布式计算、AIoT设备接入、智能监控运维和信息安全保障等关键技术。
• 提供监控告警、发布运维、远程维护、智能运维等能力，保障系统的稳定运行。

充电网的数字化平台与大数据技术

• 充电网是典型的分布式、数字化工业互联网应用，涉及海量数据采集、分析、处理和价值挖掘。
• 通过AIoT设备智能平台、分布式技术平台、大数据分析和人工智能创新技术，提升充电网的智能化水平。
• 采用AIOps技术，实现智能监控、异常检测、自动运维，提升系统可靠性。

充电网的功率变换与分配技术

• 高效双向功率变换技术是充电网的核心技术之一，支持电动汽车的充放电功能。
• 模块化功率分配单元（PDU）实现功率的灵活调度，提高系统效率和可靠性。
• 电力电子模块全寿命周期设计及自诊断技术，提升模块的寿命和智能化水平。

充电网的能源管理与智能调控

• 充电网通过精细化电损分析、电能质量治理、分层分群调控等技术，实现能源的高效管理。
• 充电网支持多粒度、多周期、高精度的充电负荷预测，为调度和优化提供数据支持。
• 适应电力容量约束的充电功率分配优化调度技术，保障电网运行安全。

充电网的经济调度与安全交互

• 基于电价时空差异的充放电经济调度技术，帮助用户降低充电成本，提升经济效益。
• 充电网与电网的实时、安全交互和聚合互动技术，提升电网调控能力，实现新能源消纳。

技术体系与产业前景

• 特来电在充电网领域深耕7年，累计投资80亿元，研发投入13亿元，获得专利1200项，构建了完善的充电网技术体系。
• 充电网是支撑新能源汽车和新能源发电规模化发展的关键基础设施，具有广阔的应用场景和市场前景。
• 未来充电网将朝着高集成化、模块化、智能化、安全化方向发展，成为新型电力系统中不可或缺的组成部分。

应用场景与价值

• 公共充电场景：支持快充、慢充、无人化充电，满足不同用户需求。
• 专用充电场景：如电动客车、特种车辆等，实现自动充电和高效管理。
• 目的地充电场景：如居民小区、工作园区等，提升充电便利性和电网利用率。

总结

充电网不仅是新能源汽车发展的基础设施，更是实现碳中和的重要支撑。它通过高效、智能、安全的功率变换、能源管理、数据交互和调控策略，成为连接新能源与新交通的桥梁。特来电通过多年的技术积累和创新实践，构建了完善的充电网技术体系和平台架构，推动充电网产业的快速发展，助力实现绿色、低碳、可持续的未来能源与交通系统。