【編者按】
夏季高溫,充電樁突然「跳槍」斷電的情況,很多新能源汽車車主都遇到過。事實上,隨著我國新能源汽車銷量的急速增長,與之配套的充電基礎設施,正在出現各種各樣「成長中的問題」。
今年夏天,上海電力大學的學生們在老師的指導下,在相關專業團隊的幫助下,通過紮實的調查研究,立足專業創新,針對這些問題給出了科學有效、專業可行的解決之道。
這些解決方案將在上海市內商場充電樁、高速服務區充電站開展試點推廣。
一起來看張衛毅等同學帶來的調研報告。充電難題,亟待破局上海電力大學學生張衛毅 陳伯捷 王逸諾等
2023年上半年,上海新能源小客車上牌量為152033輛,創歷史之最,新能源汽車充電設施建設運營行業面對前所未有的挑戰。今年6月,上海電力大學電氣工程專業的研究生、本科生、教師共同組成了一個「源」夢未來實踐隊,試圖為新能源充電難題尋找新的可行之策。
此次調研以閔行區為主要實踐區域,覆蓋上海市8個區,深度訪談多位社區管理、交通管理等領域專家,800多名小區居民和新能源汽車車主。傾聽廣大居民和用戶的充電需求,觀察並記錄新能源車充電現狀,持續3個多月。
車主反映最多的,也是對居民日常生活影響最大的問題,是以下三點——充電速度慢,公共充電樁高溫容易「跳槍」以及社區充電樁數量不足。
閔行區寶安新苑業主吳女士說,自己經常「在著急的時候找不到地方充電」,因而耽誤工作和生活安排。「我們是老小區充電樁很少,在小區充電的話需要搶車位,去公共充電站不僅很遠,而且充得很慢,要等待。」所以吳女士很多時候只能選擇去工作單位充電。即使找到充電樁,也不意味著就能順利充滿。正在閔行區吳寶路公共充電站充電的滴滴司機李師傅告訴記者,他經常趁著中午吃飯的時間在這充電,但是這裡的充電樁容易「跳槍」,有時候他吃完飯回來才發現電沒充進去,只能推遲下午的工作。「跳槍」的主要原因是溫度過高。隨著氣溫升高,汽車充電速度會下降來保證安全,如果充電槍插頭過熱,就會觸發充電樁的熱保護裝置,出現「跳槍」,即中斷充電的現象。這樣的情況在高溫天氣里的室外充電樁尤為明顯,夏季出現更加頻繁。
三大策略 專業解決
這些新能源汽車「成長的煩惱」如何破解?我們基於專業知識與訪談成果,提出了三大解決策略。首先,我們利用所學的電氣工程專業知識,立足電力,立足應用,提出了基於柔性直流配電的快速有序充電方案,該方案讓原本需要40分鐘的充電時間,縮短到20分鐘內。我們研發了一個基於兆瓦級AC/DC能量路由器的超級充電系統,能極大加快充電樁的充電速度。通過對控制迴路及濾波電路的有效調節來加大充電樁的功率,更平穩更快速地輸出電流。我們還改善了充電樁的工藝。大功率快速充電導致的頻繁「跳槍」,其原因在於充電電流大和充電時間長導致的溫度上升,因此,我們採用封閉式液冷的散熱方式,即用液冷模塊里的冷卻液,帶走熱量。這種方式相較於傳統散熱方式更快、更好,能夠讓充電樁在高溫下也能安全高效地運行。
團隊基於調研成果和專業創新形成的解決方案
與此同時,社區里應逐步實現充電樁設施的「科學布局」。以閔行區古美路街道平陽四街坊「美麗家園」綜合修繕項目為例,我們從理論創新、技術支撐、社區溝通等角度出發,建議在小區改造修繕時,根據小區內居民的實際需求和場地條件改建或加裝充電設施,充分利用道路兩側非機動車停車位、公共停車場、小區空地來建設更多的電車車位。另外,我們建議推廣「私樁共享」充電模式,鼓勵有條件的專用和自用充電設施向社會公眾開放,建立充電車位分時共享機制,為無固定停車位的用戶充電創造條件,實現充電樁利用率最大化。
張衛毅採訪閔行區交通設施管理中心停車管理科科長羅維港後續,文中提出的專業快充技術,將會在上海市內的商場、高速服務區的充電站逐步展開試點推廣。調研中遇到的問題也會整理成冊,為新能源汽車充電難題提供新解法。我們相信,通過產學研的緊密結合,我們能夠共同推動新能源充電行業的發展,滿足快速、多樣化、高效、低碳的充電需求。
來源:今日閔行