【电动汽车资源网EV江湖 朱金星】青岛有个企业名字叫“特来电”。充电板块叫“特来电”,卖车板块叫“特来车”,购物平台叫“特来购”,整个团队叫“特来劲”。本期话题是“特来电”创新群智能充电系统。
“特来电”在公交行业入驻城市是172个,建设成功的公交站数量截止到2018年3月底是812个,公交充电模块装机容量已经达到2355900万千瓦,累计充电量已经超过9.2亿kWh。目前,日均充电量达到已经290万kWh/日。
图1 充电设施的市场规模
通过图1可以看出,2018年6月6日18:46时的充电量达到226.481万kWh,而前一天的充电量是299.8万kWh/日之多。这种充电量增长趋势表明,“特来电”的服务范围和能力一直在持续增长。同时,也表明我国新能源电动汽车的充电需求越来越大。
图2 充电实时监控系统
一、群智能充电思路的形成
国务院2017年作出规划,提出在城市公共交通领域、出租车领域和配送领域发展新能源汽车;在地市级及以上城市中全面推行公交都市建设,要求新能源公交占比不低于35%。在该政策的引导下,若2020年把近70万辆公交车全部替换成新能源公交车,未来市场容量极其可观。
而要想支撑如此数量的新能源公交车,充电是绕不过的重要环节。发展至今,充电已不仅仅是汽车发展的配套产品,而是支撑整个产业发展的基础设施和能源保障。其中公交行业充电站具有电力容量需求大、安全性与稳定性要求高等一系列需求特点,寻找高效、安全、可靠的充电服务解决方案成为公交行业健康快速发展的关键。
一方面,公交大巴每日行驶线路和里程相对固定,所需电量大,充电电压高;另一方面,公交场站的体量大,快速充电需求量多。正是因为公交场站有这样的特点,公交充电站已成为充电设施提供商的必争之地。目前包括国家电网、“特来电”、比亚迪、普天新能源等企业,已经在这方面进行了大量的技术和市场布局,走在了行业前列。
其中占据近50%市场份额、位居业内第一的充电运营商,“特来电”新能源有限公司在公交充电领域处于领先地位,自主研发的“产品业界首创、技术水平国际领先”的电动汽车群智能充电系统,解决了充电桩无序充电产生的电网安全、设备安全、充电安全以及充电成本高、接入难、占地大等问题,成为公交行业安全高效充电的首选。
图3 电动汽车群智能充电系统
二、降低运营及维护成本
针对电动公交集中充电的特性,越来越多的公交场站采用群智能充电系统。该系统改变了传统充电桩“一桩对一车位”的方式,而是采用箱变集中式充电方式,将分散的充电机整合,功率模块集中于智能箱式充电站内,最大可以满足200个快速充电终端。具有高度集成化、模块化、智能化、网络化等特性。既减少了充电站建设成本,也缩短了建设周期,同时还具有占地少的优势。这种方式的建设成本,比业界普遍采用的直流充电桩降低15%～20%。
与此同时,依托强大的大数据云平台技术,充电运营商可以通过大数据监控系统,实时查询运营电站信息,掌握所有充电订单明细信息、充电记录汇总信息等。并且可以通过对车辆历史充电数据查询,如:某段时间的历史轨迹、充电曲线变化趋势、电池组寿命曲线,由智能充电系统实现智能化充电,将充电高峰的充电需求转移到低谷期充电,从而降低充电成本。
大数据云平台还可以实现公交充电站无人值守的运营方式,由驾驶员自己插枪充电,定期后台统一进行结算。既节省了充电交易时间,也极大节省了充电站的运营维护成本。
图4 群智能充电装置
三、完善的安全防护体系
安全生产始终是公交企业的“红线”,每个充电运营商都对充电系统的安全性有着完善的防护体系。例如“特来电”在全国投运的公交充电站全部搭载了自主研发的CMS主动柔性智能充电系统。在充电过程中,充电机能够主动识别电动汽车充电过程的异常数据,诊断并处理故障和异常,从而将充电安全提高100倍以上。除此之外,“特来电”充电系统还具备精准启动电池低温防护功能,防止低温环境电池出现故障。
图5 CMS主动安全管控系统
在软件层面,“特来电”做了很多有针对性的研发。其充电系统与车辆的BMS系统在充电过程当中有交互,根据车载电池电流、电压需求和温度变化,进行精准的充电过程控制。由于目前新能源汽车的BMS系统,价格参差不齐、质量也有天壤之别。对此,我们研究的CMS系统,可以在出现问题时主动切断。该系统研究出来之后在武汉公交上进行了200多次充电测试,把CMS相关数据调取出来,发现有时电池温度已经达到高限值,单体电压已经停留了一定的时间。通过我们所做的技术调整,既保证了充电的安全性,又延长了电池的使用寿命。
四、融入智能弓形充电技术
针对电动公交运行中高频、高效的充电需求,公交系统专供的智能充电系列产品应运而生。其中“特来电”自主研发人工智能充电弓,首次实现智能检测、自动匹配、传感链接、大功率快充等功能,全过程无人化操作。同时设置了多重安全防护体系,例如车充互锁、过温保护功能、异物监测、智能融雪、无电待机、自动开合、主动防护等,360°智能防护保证充电安全。
“特来电”人工智能充电弓在大功率充电领域实现突破,单车最大充电功率可达450kW,双枪快充方式可达360kW,均为国内最高功率技术。充电40s、续航10公里,电动公交只需8分钟就能充满,大大缩短了充电时间。
图6 公交汽车弓形充电
五、智能调控、削峰填谷
公交充电站须统筹考虑峰谷电价、车辆运行路线、车辆运营里程和剩余电量等因素。通过智能充电系统的负荷调度功能,在满足客户正常充电需求情况下,极大地减少甚至取消高峰电价阶段的用电量,大幅增加低谷时段的充电量。智能调控、削峰填谷产生的充电经济型堪称事半功倍。
图7 智能充电优势多
智能充电的推广价值在于省钱。公交汽车基本上都是晚上充电,而一般地区晚上0点到早晨8点之间电价不组0.3元/kWh。但是,从上午8点到24点这个时段的电价要在0.9元/kWh以上。到了下午电价又变成0.6元/kWh,晚上用电高峰电价则会升至1元以上。智能充电可以帮助企业实现用最优惠电价充电。
具体做法是,通过与车辆调度平台的信息交流,为运营车辆在优选时段按计划充电。例如:一辆公交汽车充满电后可以运行150公里,但却需要每天运营200公里。我们的充电调度系统会安排这辆车,于头天晚上利用低谷电(低电价)把电池充满。当次日午前11点多运行了约150公里时调公交汽车回来充电。
不过,除非特殊需要充电设备不会立即为之充电。因为中午12点之前的电价是0.9元/kWh。“特来电”智能充电系统,会在12点之后启动充电。因为,此时的电价是0.6元/kWh,并且只给该车充电50kWh。待完成当日全部运营里程之后,于晚上0点之后再用0.3元/kWh的电价充满……
这种经济型充电组合方式非常重要。我们曾经为用户算过一笔账:一个拥有1000多辆电动公交汽车的企业,一年要消耗3000多万kWh的电量。如过按每kWh平均节省0.3元计算,全年节约的电费便可超过1000多万元。
通过智能调控,电动公交还将优先充风能、太阳能等清洁电力。“特来电”的智能充电功能,在很大程度上优化了公交充电场站的充电模式,从而节省了电费、降低了运营成本。同时也降低了高峰期充电对电网的冲击,比较充分地利用了电网低谷期间的能量,从而达到“智能充、特省钱”的目的。
(来源:电动汽车资源网EV江湖 朱金星)
本文由电动汽车资源网【EV江湖】作者撰写,观点仅代表个人,不代表电动汽车资源网。
电动汽车资源网自媒体平台——EV江湖致力于打造新能源汽车产业生态与消费生态结合的新模式自媒体平台。我们以严谨而开放的态度,诚邀各路豪杰,探讨新能源汽车发展之路,见证产业发展一路风云(点击进入EV江湖),联系电话:0755-82433081 ,微信:314585903。
