充电技术

新一代的ChaoJi充电技术路线发端于电动汽车大功率充电需求，现已发展成为面向下一代的传导充电技术整体解决方案，是一套包括充电连接组件、控制及导引电路、通信协议、充电系统安全、热管理等的完整的电动汽车直流充电系统技术路线。ChaoJi技术解决了国际上现有充电系统存在的一系列缺陷和问题，适应大、中、小功率充电，考虑了充放电及车网互动要求，满足家用及各类公共充电场景，从根本上解决了中国现有2015版标准不满足基本电击防护（IPXXB）要求、不兼容未来的通信升级等固有缺陷，为世界提供一个统一的、安全的、可靠的、低成本充电系统解决方案。中国牵头主导的ChaoJi充电接口、车辆适配器已经纳入国际标准，为未来ChaoJi成为具有全球兼容性的通用标准奠定基础。

首先对电动汽车汽车无线充电技术研究背景进行简要阐述，重点介绍了电动汽车汽车无线充电技术应用现状、标准与测试。最后对电动汽车汽车无线充电技术发展趋势进行探讨分析。

成果主要解决了无人机主动躲避障碍物、导线识别及线路追踪、自主飞行巡线、智能视觉精准降落以及无人值守自动充电等关键技术问题。相较于目前配电领域试点应用推广的无人机自动驾驶技术，本成果采用的技术路线无需进行现场线路采集、建模以及航线规划等步骤，减少了前期的大量工作，节省了人力、设备和资金等投入，且实现了无人机“亏电自主降落充电，满电自动复飞”的“蛙跳式”自动充电，实现对所覆盖片区的网格化巡视，极大地提高无人机的作业时间。本技术成果实现了无人机在配电线路巡视领域手动飞行——航线飞行——智能巡视的跨越，推动配网巡线实现无人化和智能化。

以北斗技术为代表的新兴技术是推动传统电网向能源互联网转型升级的关键。 近年来，无人机被广泛应用于线路巡检中，随着北斗、5G、人工智能等技术融合，无人机巡检正在由人工作业向自主作业转变，未来必将实现“机巡”替代“人巡”、“无人”替代“有人”。 国网雄安新区供电公司探索构建端-边-云-网的无人机自主巡检架构，分为人机协同及全自主两种模式，增强了边缘端能力，将风险最高的无人机端能力下放至边缘端，减轻无人机本体的负载压力。无人机自主巡检移动应用实现任务执行；基于无线充电技术的自动机场和AI控制终端提供边缘端保障能力；自主巡检管控平台实现远程管控；精准位置服务网和5G通讯网络提供定位和通讯的网络保障。

从目前运行的结果来看，该方法已经完全达到项目预期的目标，系统具备较高的实用化水平，通过对技术理念的创新，以及对综合先进技术的应用，实现了基于Wi-Fi的智能穿戴设备安全接入内网，得到了广泛的认可和支持。系统适用于电力行业信息内网的无线可穿戴设备接入，可在行业全面推广。本课题提出的Wi-Fi安全接入方法，有效地解决了电网无线连接的安全问题，每年能节省无法计算的安全防护支出、布线支出等成本性支出。

《措施》指出，优化汽车使用环境。按照“适度超前、合理布局、区域差别”的原则，在与城乡建设规划、电网规划、物业管理和城市停车设施等进行统筹衔接的基础上，科学编制充电基础设施专项规划。简化充电基础设施规划建设审批手续，在既有停车场所以及与主体工程同步建设的停车设施内安装的充电基础设施，在满足消防规范要求的前提下，可免于办理项目审批（核准、备案）手续，无需单独办理建设用地规划许可证、建设工程规划许可证和施工许可证等手续；

该成果在磁耦合谐振无线电能传输理论、谐振补偿拓扑和参数设计方法、高效大间隙电磁耦合器设计技术、电动汽车非接触式充电系统及其控制技术等理论和关键技术的研究结果，可为电动汽车磁耦合谐振式非接触充电系统的开发提供理论指导和技术支撑，有利于电动汽车非接触式充电技术的推广和在电动汽车上的商业化应用。研制的无线充电样机在大于250mm传输距离下，功率2kW以上，传输效率大于92%，传输效率指标达到国际领先水平，未来全国范围内实现无线充电站网络后，可在一定程度上提高发电设备的利用率，具备在行业全面推广和示范的前景。 新的10kV母线保护装置能适应不同运行方式，快速切除主变低压侧母线故障。可以应用于全网的变电站、电厂，确保主变低压侧母线故障快速切除，避免开关柜烧毁。还可防止短路电流大对电网、直流系统、主变等的冲击，可提高主变的抗短路能力，避免大量更换主变造成资产无法全生命周期利用，提高电网、人身安全和资产利用率，对创一流的各项指标：如事故事件等级、客户平均停电和资产报废尽值率，有重大影响。 该成果还可以推广应用到配网开关柜上，解决配网柜内部故障烧毁的问题，提高供电可靠性和用电安全，也可以应用到智能站，减少故障发生率和运维工作量。提升企业应对突发事故的能力和用电服务技术水平，维护企业形象，引领继保技术发展。

本项目属于电动汽车充电领域，解决了车桩互识别性差、车桩交互流程不一致等充电不兼容的全球性电动汽车推广难题，创新性地建立了车桩充电互联互通测试标准体系，满足了我国电动汽车和充电设施规模化发展、高效化建设、系统化运营的总体要求。 本项目在故障诊断定位、提高兼容性等方面实现技术突破，围绕车桩充电互操作性、协议一致性、现场检测三大关键环节，构建了统一的测试系统、测试案例及评价指标，形成电动汽车传导充电互操作性测试系列标准，为实现车桩充电互联互通奠定了坚实的基础。 本项目成果是我国电动汽车产业从示范阶段迈向规模化应用的总结与凝练，是实现电动汽车规模化应用的重要保障。项目组在国家重点研发计划“电动汽车基础设施运行安全与互联互通技术”等项目的支持下，联合国内外主流充电设施和车辆制造商、运营商、检测科研机构开展技术攻关和试验验证，历时8年取得了一系列具有自主知识产权的创新成果，获授权专利7项，软件著作权3项，发表论文12篇，出版专著4部，获得省市及国家电网公司科学技术进步奖5项。本项目的创新成果如下：1）首次提出并建立了我国电动汽车传导充电互联互通测试标准体系，填补了电动汽车充电领域中互操作性和协议一致性的测试方法国际空白；2）首次形成了层次化的车桩质量控制和准入制度的判定依据，从生产到运营严格控制车桩产品整体质量；3）首次建立了基于理论建模、实验验证、现场运营的多维度、系统化的电动汽车充电互联互通安全验证模型，实现了车、桩、网全方位多重安全防护技术；4）创新性提出了基于充电全流程的互操作性和协议一致性测试方法，建立了完整的车桩互联互通安全测试案例库，涵盖6类198种案例；5）首次提出了充电互联互通解决方案并在国内外应用和推广，将车桩充电一次匹配合格率从不足40%提升至91.9%。 本项目属国际首创，项目中GB/T 34657.1-2017规定的绝缘故障试验等测试方法已被IEC 61851-23国际标准采纳，这是中国首次为世界电动汽车充电行业贡献中国测试方案，有力促进了国际充电技术的统一和互认，助推消除国际贸易中的技术壁垒。 本项目成果广泛应用于全国公共停车场、住宅区、高速服务区等。标准发布实施后，大幅降低了运维成本，新增销售额突破17亿元，新增利润近3.6亿元，科学规范避免无序建设，实现社会效益最大化。借助标准引导和规范推动电动汽车产业高质量可持续发展，有效降低了我国石油对外依存度，对保障国家能源安全、促进节能减排和雾霾治理意义重大。

成 果 简 介 国网重庆市电力公司于2015年7月全面实施了““渝e行”电动汽车出行平台深化应用实践”，成果来源于国家科技支撑计划“山地城市电动汽车分时租赁模式及支撑技术研究与示范应用（2015BAG10B00）”。以新能源汽车平台服务新业态为核心，以绿电交易市场为纽带，推动充电技术升级，以平台服务促进绿电消纳，以绿电优势资源推进平台稳健发展，助力于新能源汽车出行服务产业链协同发展。深化新能源汽车与充电设施监测平台应用，大力开展大数据挖掘与分析，打造互联网业态下，新能源汽车与充电服务产业链互利共赢商业协同发展新模式。 成果推进了“渝e行”升级，构建“1+N+M”分时租赁生态圈，建立分时租赁生态圈资源共享机制，打造了“渝e行”2.0智慧出行平台。通过与环球车享、曹操专车、狮皓新能源等上下游产业链企业联合，为市民提供租车、充电、网约车服务，实现了一次认证、一笔押金、一键租车、一键充电、统一支付等功能，注册用户超过8万户，订单超过2万笔，是全国首个分时租赁公共服务平台，在“渝e行”平台的助力下，重庆已成为国内电动汽车分时租赁运营规模领先的城市，拓展了重庆市市民绿色出行方式。 整合车桩上下游资源，建成全国首个省级大型车桩一体化监测和车桩数据分析平台，具有监测分析等120余项基础功能和3项专题大数据分析研究功能，已成为重庆政府开展补贴发放、政策制定和充电设施规划建设的重要支撑工具，为国网公司新能源汽车的大数据采集和应用提供了重要的示范样板，保证了重庆市电动汽车的科学健康发展。 制定绿电示范交易机制，促请市经信委出台了购电侧文件与售电侧支撑文件。完成了《基于车联网的省间绿电交易规则》、《重庆公司基于车联网的绿电交易落地实施方案》，并与15家充电设施运营商签订《绿电交易委托代理协议》，聚合重庆地区充电设施运营商60%以上的负荷，在三家试点网省公司中首个成功落地实施，完善了电力交易机制，具有较强的示范参考作用。开展充电新技术研究，建成大功率全自动充电示范，提供500kW的柔性大功率快速充电服务，实现国内单枪最高充电功率，推进了充电技术应用升级，促进充电行业提质增效。

近日，南瑞集团牵头研制的全国首套单接口兆瓦级超大电流充电系统在内蒙古鄂尔多斯煤矿区成功试运行，这是我国自主研发的首套单接口充电功率超过1兆瓦的充电系统，标志着我国在兆瓦级超大电流充电技术上取得重要突破，将极大缓解重型电动交通工具面临的充电难题。