在车辆测试和集成设施工作的工程师可以欣赏丹佛天际线的美景。然而，在某些日子里，丹佛的“棕色云”——部分由汽车尾气造成的空气污染——也会出现在人们的视野中。令人沮丧的是，棕色云帮助工程师们专注于未来的技术，这些技术将大幅减少——并最终消除——这些排放。

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方面的使用以及电网整合，来推进一个更可持续的交通运输未来。好用的买球外围app网站

NREL运输技术与系统中心测试与分析组经理Bob Rehn表示:“我们的目标是针对加速电动汽车普及所需的关键创新。”好用的买球外围app网站“此外，我们的努力还集中在扩大使用可再生能源为这些车辆充电的方案上。”

适合这项工作的工具

VTIF已经运行了一年多一点，它的重点是测试电动汽车、充电选项和电网集成，所有这些都是围绕插电式电动汽车(PEVs)扩展交通基础设施的关键。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。”

VTIF的能力包括智能电网中的车辆能源管理、车辆充电与可再生能源的集成、双向车辆充电测试和演示以及车辆热管理。该设施的四个测试区允许在受控环境中同时进行多个测试，并可容纳多种车辆，包括一个专门为进行测试而建造的测试区测试的重型车。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相连接，并允许研究人员围绕使用太阳能为微电网内的电动汽车充电展开扩展工作。

的照片城市道路所提供的fotomak/在上面

电动汽车充电方式——以及充电时如何与电网互动——方面的进一步进步，对未来的电动汽车技术部署至关重要。VTIF正在进行的大部分工作都集中在这方面，并且正在与NREL的new合作进行能源系统集成设施。

辛普森说:“我们正在把以前从未有过相互交谈理由的系统整合在一起。”“有巨大的机会为车辆和电网的交叉带来价值，这将增加这些技术的采用。”

关键的VTIF研究集中在智能充电方面。智能充电涉及到车辆和充电站之间的直接通信，它带来的信息可以让电网运营商、充电站和车辆自己决定何时以及如何充电。电动汽车平均每天有20到22个小时是无人驾驶的，但使用当前的技术充电只需要2到4个小时。这使得电动汽车成为电网上非常灵活的负载。

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的研究人员正在探索双向充电的机会。双向充电，或称车对网充电，使用智能充电功能，但也允许车辆放电回电网，这将车辆电池变成一个电网存储设备。当与微电网相结合时，这种能力是特别有趣的。微电网是电网中一个潜在的自给自足的部分，它连接到整个电网，但有能力提供和管理自己的能源。在未来的情景中，间歇性的可再生资源可能会产生不同的产量，随时可用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，并成为智能电网或微电网的资产。这种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方面。

“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。”

电动汽车的下一个重大举措是扩大可再生能源作为充电资源的使用。这包括利用增强的智能充电技术，在电网上有最多可再生资源的情况下为汽车充电——通常对消费者来说成本尽可能低。NREL开发了一种特殊的技术，可以将详细的实时数据集成到充电管理算法中，该算法被称为“绿色信号”。

绿色信号将监测可再生资源的可用性以及公用事业市场价格。它将在可再生资源最可用、每千瓦时成本最低的情况下为汽车充电。这让消费者有机会在电力成本低的时候“低价购买”，同时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，以确保车辆在需要时充满电。

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。

Rehn说:“这是一个令人兴奋的机会，可以以成本竞争的方式将更多的可再生能源纳入其中。”“这款软件将使我们能够在太阳能或风能充电的成本相当于或低于传统能源的情况下提高充电效率。”通过的车队,我们将能够这样做调查在一个合理的规模,能够控制个人充电器和车辆在不同的时间作为可用的资源是可用的,并且我们将能够开发所需的算法评估最意义何时、如何利用这个充电方法。”

一旦电动汽车充电并与电网断开，下一个重要的步骤涉及到最大限度地扩大汽车的充电范围。由于加热和冷却，PEV的行驶里程可以减少30%到45%，因此NREL的工程师正在研究通过车辆热测试和分析来改变这一动态并增加行驶里程的机会。

“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负责人。“气候控制对电动汽车的影响可能是巨大的，我们正在与行业合作伙伴进行这些测试和评估技术，以减少汽车加热和冷却的气候控制负荷。”

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，”Rugh说。“电动汽车的电池在开始驾驶时是一种有限的能源，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行驶里程。如果我们能在保持或改善乘员舒适度的同时做到这一点，那将对增加车辆行驶里程大有帮助，并有望扩大消费者对这些车辆的接受程度。”

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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，更好地了解所有这些问题是如何一起工作的。这将导致更多的电动汽车以更低的拥有成本出现在大街上，并允许它们使用尽可能多的可持续能源来充电。”

这文章转载使用许可世界可再生能源。