电动汽车充电桩V2G控制研究开题报告

 2023-11-21 09:17:01

1. 研究目的与意义

随着时代的发展,科技的进步,人们对汽车的需求也是越来越大。

但是由于传统燃油汽车所排放的尾气对环境的污染以及传统能源的不断消耗,汽车产业需要进行转型来面对此类问题。

近几年来,新能源汽车发展迅速并且逐步得到大家的认可,越来越多的人选择购买新能源电动汽车而不是传统的燃油车。

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2. 课题关键问题和重难点

V2G技术的关键问题,一是关键核心技术是逆变器技术的研发,二是车载动力电池的寿命影响,这也是车主是否能接受V2G的关键。在充电桩方面,为了可以实现V2G技术,我们需要对原有的充电桩进行改造与升级。适应V2G技术的充电桩或充电站中有两种方案,一种是直接对电路进行改造;另一种是在充电桩或充电站配备储能电池。两种技术方案目的相同,既可以正常给电动汽车充电,电动汽车也可以将电返回到充电桩的储能电池中,但无论采用哪一种方案,都需要对充电桩或充电站进行改造,目前绝大多数充电桩和充电桩设备只有输出电流,没有输入电流功能,无法适应V2G的应用。目前,V2G技术的难点不在于将车辆电能反向供给电网的技术本身,而是其较为分散,和多次循环充放电对电池衰减等性能的影响。

3. 国内外研究现状(文献综述)

随着时代的发展以及充电桩的不断普及,一种V2G技术被提出,他是指电动汽车给电网送电的技术。此前,充电桩基本都是通过电网来给电动汽车进行充电,现在人们考虑到电动汽车同时也可以给电网进行送电,形成一种双向的联系。此技术的性质有点类似于太阳能的光伏发电,用户在通过太阳能发电后,所得到多余的电也可以上传到电网当中,为用户带来收益。

我在通过阅读老师所发的指定参考文献以及查阅了课题相关的专业文献后,对V2G技术有了一个更为深刻的认识。V2G的核心思想就是利用大量电动汽车的储能源作为电网和可再生能源的缓冲。当电网负荷过高时,由电动汽车储能源向电网馈电;而当电网负荷低时,用来存储电网过剩的发电量,避免造成浪费。通过这种方式,电动汽车用户可以在电价低时,从电网买电,电网电价高时向电网售电,从而获得一定的收益。为了在电网中整合大规模的新能源技术,电池能量储存在平滑其自然间歇性和确保电网频率稳定性扮演了一个重要的角色。电动汽车不仅有大的引入电位还有非常充足的时间来控制因为作为分布式电池能量源他们基本都被插在家庭插座上。因此,v2g被期待作为智能电网战略的关键技术之一。一辆电网控制的电动汽车根据插入式端子的频率偏差提供一种分布式的热备用,作为电网中供需失衡的信号。作为一种纯电动汽车的利用方式,我们假设车辆使用提前设置了下一个熄火时间。在这种假设中,进行这种计划的充电在插头断开和插头空闲的时间中是很适合这种v2g控制的,使得使用者的便利性得到的满足。因此,在建议方案中我们考虑了一种智能的充电控制。车主对于这种负荷频率控制的便利性和效果满意度,通过模拟使用一种两区域互联电网模型和汽车锂电池进行评估。对于间歇性的可利用资源,通过分布式纺纱储备提出了一种自治的分布式v2g控制方案。基于插入式终端频率偏差的下垂控制实现了一种快而同步的相应在多个车辆之间。电池的充电状态通过使用一种平衡控制来管理。并且,一种智能充电控制应用于满足车主的计划充电的请求。通过对V2G的评估可以看出,利用电动汽车电池作为电网储能源是可行的,不论是从工程上还是从经济上,V2G的效益都是引人注目的。从直接效益来看,通过V2G可以利用电动车电池作为电网的缓冲,为电网提供辅助服务,如调峰、无功补偿等;能为车主提供额外的收入,抵消购买电动汽车的部分花费,有利于清洁汽车的普及;可以增加电网稳定性和可靠性,降低电力系统运营成本。此外,从长远来看,V2G能减少对新发电基础设施的投资;还可以产生能量存储缓冲,从而为可再生能源提供支持;由于电动汽车的大量使用可以减少温室气体的排放。

总而言之,将电动汽车与电网智能地结合起来,V2G是可行的。当然,必须对电动汽车的充放电过程进行合理的、智能化的管理,才能使其为电网更好地服务。

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4. 研究方案

已经做的工作:在收到老师所给命题后,我通过查阅大量资料、文献,对自己电动汽车充电桩V2G控制研究的课题有一个充分的认识。了解到V2G技术是电动汽车到电网之间的功率流动,对V2G技术有一个更加深刻的认识。V2G的技术的这个流动是双向的,和传统分布式能源单向功率传输就有所区别。V2G充电桩由三相半桥电压型PWM整流器和双向DC/DC变换器组成.。调研V2G控制技术,选取合适控制方案进行V2G控制电路模型搭建,解决研究V2G控制技术。

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5. 工作计划

第 1 周: 探索文献,熟悉背景,查阅并翻译相关资料,初步了解V2G技术研究进展及其原理。

第 2 周:阅读理解资料,完成外文文献的翻译工作,对V2G技术有一个更加深刻的了解。

第 3 周:对新的知识进行学习,准备开题报告。

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