随着配电网智能化水平的提高和需求侧管理技术的进步, 未来电动汽车的车载电池可能作为智能电网中的移动储能单元。车电互联(V2G) 就是指电动车辆作为移动储能单元接入电网, 在受控状态下实现与电网之间的信息与能量双向互动, 电动汽车充放电站建设是智能电网用电环节的重要内容。汽车平均每天仅行驶1 h, 95%的时间处于停驶状态; 接入电网的电动汽车数量足够多时, 作为可移动的分布式储能装置可以有效地用于削峰填谷、平衡负荷等。特别是在将来可能形成的可再生能源发电比例较高的微电网系统中, 通过电动汽车的合理充放电, 可以有效平衡可再生能源波动性, 帮助电网有效接纳可再生能源发电。

目前电动汽车充放电技术主要有单向无序的VOG 模式, 单向有序的TC 和V1G 模式, 双向有序的V2G 模式。

1 、单向无序电能供给

  VOG(Vehicles Plug-in without Logic/ Control) 是指把电动汽车作为普通用电设备, 采用成熟的单向变流技术, 可以随时接入电网立即充电的模式。VOG 是目前电动汽车最常见的充电方式, 例如高尔夫车、机场摆渡车等专用电动车, 以及国内外新建的一些公共充电设施, 又如北京奥运会电动汽车充电站都采用这种充电方式。目前VOG 存在的最大问题, 是电动汽车充电作为大功率的、用电负荷无约束的使用, 也就是说VOG充电的运行增加了电网调峰的难度。

2、 单向有序电能供给

  TC(Timed Charging ) 模式, 即时间控制模式, 是一种单相有序电能供给的充电模式。采用这种模式电动汽车在给定的时段充电, 通过控制开始充电时间, 实现错峰充电, 避免在电网负荷高峰时段充电, 与此同时用户还可以享受到谷电的优惠。但是由于种种原因, 目前的时间控制模式还不能完全根据电网峰谷状态灵活地控制充电过程。这种模式的充电还是采用单向变流技术, 不需要与电网进行实时通信, 目前技术装备已经成熟, 已进入示范运行阶段。

  V1G ( Vehicles Plug-in with Logic/ Control Regulated Charge) 也是一种单相有序电能供给的充电模式。采用这种模式, 电动汽车与电网进行实时通信, 充电受电网控制, 可在电网允许时刻进行充电, 通过优化充电安排提高电网效率。目前美国西北太平洋国家实验室( PNNL) 发布了名为“Smart Charger Controller”的电动汽车用充电控制装置, 配备了近距离无线通信模块, 可接收来自电力企业的电费价格设定等信息, 并与智能电网技术结合自动避开高峰时间充电。该装置的ZigBee/IEEE 802. 15标准己经提交IEC,申请作为国际标准, 目前已经作为美国智能电网1. 0 首批发布的标准。

3、 双向有序电能的转换

  电动汽车采用单向技术充电只能从电网中得到电能不能将多余的电能反馈到电网中。采用双向有序的电能转换的充电模式, 电动汽车车载电池可以作为一种移动储能单元与电网进行双向电能转换。家用汽车大部分时间处于停止状态, 如果接入电网的电动汽车数量足够多时, 就可以作为可移动的分布式储能装置用于削峰填谷、平衡负荷等, 提高电网运行的效率, 同时给电动汽车用户带来直接的经济效益。

  采用V2G(Vehicle To Grid)模式, 电动汽车与电网的能量管理系统通信, 并受其控制, 实现电动汽车与电网的能量转换(充、放电) 。目前V2G相关研究及示范主要在美国进行, 其中美国特立华大学于2007 年10月成功将一辆AC Propulsion eBox ( Toyota Scion改装