NREL眼睛路口电动汽车,绿色能源和电网的
在车辆测试和集成工具的工程技术人员享受丹佛天际的壮丽景色。然而,一些天视图包括丹佛掘金队的“棕色云团” - 由汽车排放的部分原因是空气污染。虽然令人沮丧,褐云可以帮助工程师专注于未来的技术,这将大大减少 - 并最终消除 - 那些排放。
美国能源部国家可再生能源实验室的研究人员正在通过整合先进的电动汽车技术、扩大可再生能源在汽车充电中的使用以及电网整合,来推进一个更可持续的交通未来。好用的买球外围app网站
NREL运输技术与系统中心的测试与分析小组经理Bob Rehn说:“我们的目标是针对加速电动汽车采用速度的关键创新。”好用的买球外围app网站“此外,我们的工作重点是扩大使用可再生能源为这些汽车充电。”
合适的工具
VTIF已经运行一年多了,主要测试电动汽车、充电选择和电网整合,所有这些对于围绕插电式电动汽车扩展的交通基础设施都至关重要。好用的买球外围app网站
“有很多研究电动汽车,电网整合或基础设施的组成部分的实体,” NREL车辆系统工程师迈克辛普森说。“有在看它们是如何走到一起的一个更大的,连接的系统极少数地方,这个设备被从地上爬起来以专门满足该交叉点。”
在VTIF功能包括智能电网内的车辆能源管理,可再生能源资源,双向车辆充电测试和演示,以及车辆热管理车辆收费的整合。在该设施四个测试托架,以便用于待一次在受控环境中进行的多次测试,并且可以适应各种各样的车辆,包括专门建造的行为一个测试托架测试的重型车。该设施即将增加的是一个18千瓦的太阳能电池阵列,它将直接与汽车充电捆绑在一起,这将允许研究人员在微电网中利用太阳能为电动汽车充电。
电动汽车充电方式的进一步发展——以及充电时它们如何与电网互动——对PEV技术的未来部署至关重要。VTIF所做的大部分工作都集中在这方面,并且是与NREL的new合作完成的能源系统集成工具。
辛普森说:“我们把以前从来没有理由相互交流的系统聚在一起。”“有巨大的机会为汽车和网格的交叉带来价值,这将增加这些技术的采用。”
重点VTIF研究的重点是围绕智能充电。智能充电涉及的车辆和充电站之间的直接通信,使信息,允许电网运营商,充电站和潜在的车辆自己决定何时以及如何对车辆充电。平均电动车辆坐,未驱动,为20至22小时取出一天的,但只需要2至4小时使用当前的技术进行充电。这使得电动汽车对电网一个非常灵活的负载。
这种灵活性创造了NREL的研究人员的机会集中在将利用最经济和环境可持续发展的充电选择智能充电应用 - 同时仍然允许由驾驶员按需使用的车辆。
四个小时的填补并不完全与汽油发动机竞争的路线的需求,所以工程师正在探索进行快速充电方案。如果电池是接近清空一个快速充电可以潜在地在15至25分钟再充电的电动车辆。此技术采用交流(AC)系统电力到直流(DC)电源,其可以被直接传递到所述电池组的转换。这种方法允许使用更小的充电设备更快的费用。
此外,VTIF研究人员正在探索双向充电的机会。双向充电,即车辆到电网的充电,采用了智能充电功能,但也允许车辆放电回电网,这将汽车电池变成电网存储设备。当与微网格结合使用时,这种功能特别有趣。微电网是一种潜在的自给自足的电网,它与电网相连接,但有能力提供和管理自己的能源。在未来的情况下,间歇性的可再生资源可能会产生可变的生产,现成的存储可以缓冲这种变化。通过双向充电,电动汽车有潜力发挥这一作用,汽车成为智能电网或微电网的一项资产。该技术的特殊兴趣领域出现在紧急备用电源或为此目的使用车队。
“我们必须探索各种不同的价值流,以使更广泛的电动车采用和与电网增强的交互,”辛普森说。“我们可以实现所有这些不同的战术在此间举行的VTIF彼此的和谐。这是一个非常令人兴奋的机会。”
对于电动汽车下一个重要步骤是扩大使用可再生能源作为一种资源进行充电。这涉及利用增强的智能充电技术,充电车辆时最可再生资源都可以在网格 - 经常以尽可能低的成本给消费者。NREL已经制定了具体的技术来详细的实时数据集成到充电管理算法,被称为“绿色信号。”
绿色信号将监测的可再生资源的可用性,以及公用事业的市场价格。那么,当可再生资源是最可在每千瓦时最低的成本对车辆充电。这为消费者提供了机会,“买低”时,他们的电力成本低,而在同一时间最大限度地利用可再生能源。该技术还可以监控车辆的使用时间,以确保在需要时车辆完全充电。
NREL将采用插入现场汽车充电站的电动车,已配备了修改后的软件来添加此功能的船队来探索绿色信号在未来几年。
“这是带来更多的可再生能源成具有成本竞争力的方式方程一个激动人心的机会,”雷恩说。“这个软件将让我们能够提高太阳能或风能充电时,它是在等同于或小于常规源。通过让车辆的车队,我们将能够调查在这样一个成本合理规模,能够在不同的时间来控制单个充电器和车辆的可用资源是可用的,我们就可以制定评估何时以及如何使利用这种充电方法是最有意义所需的算法。”
一旦电动汽车进行充电,并断开从电网,下一个重要步骤涉及最大限度地提高了车辆的费用之间的范围。PEV范围可以减少30%至45%,由于加热和冷却,所以NREL工程师正在研究的机会来改变通过车辆用热的测试和分析该动态和增加范围。
“我们的重点是提高高效电动汽车的热效率,特别强调气候控制,”NREL高级工程师John Rugh说,他是VTIF车辆热管理工作的任务领导者。“气候控制对电动汽车的影响是巨大的,我们正在与行业合作伙伴进行这些测试,评估技术,以减少气候控制负载的加热和冷却的车辆。”
这些测试,其承担的VTIF的测试点以外的地方,涉及到两个严重仪表电动车。该仪器在“热浸泡”当车辆坐在停车场或者在车辆后降温周期已通电测量的内部和车辆的外部温度。的温度被送入一个数据采集系统和记录以供将来分析。此外,紧邻所述车辆现场天气站提供准确的天气数据。
“电动汽车最大的问题之一是续航里程,”鲁格说。“电动汽车的电池在开始行驶时是有限的能源,因此减少与气候控制相关的负载可以让更多的电池容量用于汽车行驶范围。”如果我们能在保持或改善乘员舒适度的同时做到这一点,就能大大提高汽车的续航里程,并有希望扩大消费者对这些汽车的接受程度。”
接入我们的交通未来好用的买球外围app网站
NREL的研究人员正在对未来保持关注和VTIF的增加能力如何影响我们如何电力运输。好用的买球外围app网站
雷恩说:“我们对这个新设施及其可能产生的影响感到非常自豪。”“这给了我们一个机会,与我们的行业伙伴和能源部合作,更好地理解这些问题是如何协同工作的。这将导致更多的电动汽车上路,同时降低拥有成本,并允许它们使用尽可能多的可持续能源来充电。”