新能源電力系統(tǒng)的案例
新能源電力系統(tǒng)生產(chǎn)模擬關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用
新能源電力系統(tǒng)生產(chǎn)模擬關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用
(中國電力科學(xué)研究院新能源研究中心)
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研究背景
在“雙碳”目標(biāo)和新型電力系統(tǒng)建設(shè)背景下，預(yù)計(jì)到2030年，我國新能源裝機(jī)容量將超過12億千瓦。新能源“大裝機(jī)、小出力”的特點(diǎn)給電力系統(tǒng)的電力電量平衡帶來巨大挑戰(zhàn)，電力系統(tǒng)面臨“保供電”和“保消納”雙重壓力。年/月中長期電力電量平衡量化分析是電力系統(tǒng)規(guī)劃和優(yōu)化運(yùn)行的基礎(chǔ)，對電力保供和新能源消納至關(guān)重要。
新能源電力系統(tǒng)生產(chǎn)模擬是科學(xué)量化分析電力電量平衡的有效方法。它通過建立“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)”運(yùn)行模擬模型，開展長時(shí)間尺度時(shí)序運(yùn)行仿真，優(yōu)化各類電源開機(jī)及發(fā)電、線路交換功率等，是合理安排新能源發(fā)展規(guī)模、布局和時(shí)序，優(yōu)化電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的重要手段。傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)生產(chǎn)模擬未考慮新能源出力的隨機(jī)波動(dòng)特性和電力系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)序性，難以準(zhǔn)確模擬新能源電力系統(tǒng)的運(yùn)行，亟需開展新能源電力系統(tǒng)年/月時(shí)序生產(chǎn)模擬技術(shù)攻關(guān)。
依托國家和國家電網(wǎng)公司科技項(xiàng)目，國家科技重點(diǎn)領(lǐng)域創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)“新能源發(fā)電調(diào)度運(yùn)行技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”歷時(shí)10年，采用“基礎(chǔ)研究、技術(shù)攻關(guān)、系統(tǒng)研發(fā)、應(yīng)用推廣”的技術(shù)路線，研發(fā)了新能源電力系統(tǒng)生產(chǎn)模擬軟件（REPS）和國-網(wǎng)-省新能源消納能力協(xié)同計(jì)算平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了新能源電力系統(tǒng)中長期電力電量平衡量化分析，為我國新能源相關(guān)政策的制定和實(shí)施提供了重要依據(jù)。
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論文所解決的問題及意義
（1）新能源中長期電量預(yù)測與時(shí)間序列建模
開展新能源電力系統(tǒng)生產(chǎn)模擬需要預(yù)測新能源中長期電量，并構(gòu)建符合新能源運(yùn)行特性的出力時(shí)間序列。
展開 以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)特點(diǎn)
而在高比新能源電力系統(tǒng)中，由于在源端和荷端存在較大的不確定性，電力系統(tǒng)運(yùn)行的 “邊界條件 ”將更加多樣化。輸電網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)線潮流可能跟隨新能源的出力波動(dòng)而大幅變動(dòng)(甚至雙向流動(dòng))，配電網(wǎng)的分布式新能源與虛擬電廠也會(huì)改變電力潮流。
2、從機(jī)電裝備主導(dǎo)向電力電子裝備主導(dǎo)的演變
新能源的并網(wǎng)、傳輸和消納在源 -網(wǎng)-荷端引入了更多電力電子裝備，電力系統(tǒng)呈現(xiàn)顯著的電力電子化趨勢問題。因此，電力系統(tǒng)基本特性將由旋轉(zhuǎn)電機(jī)主導(dǎo)的機(jī)電穩(wěn)態(tài)過程為主演變?yōu)?em>電力電子裝備的電磁暫態(tài)過程為主?，F(xiàn)有火電、水電等傳統(tǒng)機(jī)組采用同步電機(jī)，具有較強(qiáng)的機(jī)械慣性，因此，電力系統(tǒng)具有較大的時(shí)間常數(shù)(秒 -分鐘級)，系統(tǒng)頻率以工頻(五十赫茲)為主。而電力電子裝置具有低慣性、低短路容量、弱抗擾性和多時(shí)間尺度響應(yīng)特性，導(dǎo)致電力電子化電力系統(tǒng)時(shí)間常數(shù)更小(毫秒級)、頻域更寬(幾百赫茲)、安全域更復(fù)雜。在多種擾動(dòng)情形下系統(tǒng)的機(jī)電暫態(tài)和電磁振蕩等多重因素交互影響，例如，目前新能源基地出現(xiàn)的暫態(tài)電壓支撐不足、風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)的高 /低電壓穿越停機(jī)脫網(wǎng)、寬頻振蕩、多饋入直流換相失敗等都 是電力電子化系統(tǒng)的具體表現(xiàn)。
3、從單一電力系統(tǒng)向綜合能源系統(tǒng)演變
能源互聯(lián)網(wǎng)需要建設(shè)以新能源電力系統(tǒng)為基礎(chǔ)，與天然氣、交通、建筑等多個(gè)領(lǐng)域互聯(lián)互通的綜合能源網(wǎng)絡(luò)。因此，現(xiàn)有的電力系統(tǒng)將與熱力管網(wǎng)、天然氣管網(wǎng)、交通網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互聯(lián)互通，構(gòu)成綜合能源系統(tǒng)。而且，天然氣與氫能源的儲(chǔ)備與傳輸將與電力系統(tǒng)深度融合，發(fā)揮重要的調(diào)峰作用。
(二)現(xiàn)有電力系統(tǒng)技術(shù)體系的不足
在現(xiàn)有技術(shù)條件下，新能源出力不確定性強(qiáng)，具有隨機(jī)性、波動(dòng)性、反調(diào)峰特點(diǎn)， “極熱無風(fēng) ”、“晚峰無光 ”、 “大裝機(jī)、小電量 ”成為行業(yè)弊端。
展開 蓋茨：美國能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵是升級電力傳輸系統(tǒng)
2.資金：2021年通過的《兩黨基礎(chǔ)設(shè)施法》為輸電項(xiàng)目投資了一些資金，但我們需要在聯(lián)邦層面上加大投資，同時(shí)也要讓地方當(dāng)局能夠負(fù)擔(dān)得起新項(xiàng)目的費(fèi)用。聯(lián)邦能源管理委員會(huì)應(yīng)通過將大型項(xiàng)目的成本分?jǐn)偟秸麄€(gè)地區(qū)來幫助解決成本分配問題，而不是只要求一方負(fù)擔(dān)。
3.許可：盡管聯(lián)邦政府決定誰支付大部分輸電升級費(fèi)用，但各州主要是為新項(xiàng)目頒發(fā)許可證的程序漫長、復(fù)雜。因此，美國輸電線路建設(shè)遠(yuǎn)落后于其他國家。新墨西哥州和科羅拉多州等一些州正在進(jìn)行創(chuàng)新工作，以加快這一進(jìn)程。但是，政策制定者應(yīng)該有更多的協(xié)調(diào)，使許可程序更容易。
盡管電力傳輸主要是一個(gè)政策問題，但技術(shù)創(chuàng)新也會(huì)有所幫助。例如，電網(wǎng)增強(qiáng)技術(shù)（如動(dòng)態(tài)線路額定值、潮流控制和拓?fù)鋬?yōu)化）可以增加現(xiàn)有系統(tǒng)的容量?！?em>能源突破”風(fēng)險(xiǎn)投資公司（Breakthrough Energy Ventures）是我?guī)椭l(fā)起的氣候倡議的一部分，投資先進(jìn)導(dǎo)體和超導(dǎo)體電線等新技術(shù)，但這些技術(shù)并不能取代真正的系統(tǒng)性改進(jìn)。
氣候變化是人類面臨的最大挑戰(zhàn)。如果你關(guān)心氣候變化，你就應(yīng)該關(guān)心電力傳輸。簡單地說：電力傳輸是我們清潔能源未來的關(guān)鍵。如果我們解決電力傳輸?shù)恼系K，將獲得更低的排放、更清潔的空氣、更多的就業(yè)機(jī)會(huì)、更少的停電、更多的能源和經(jīng)濟(jì)安全，以及更健康的社區(qū)。
展開 經(jīng)緯恒潤新能源混動(dòng)系統(tǒng)開發(fā)服務(wù)，助力新能源汽車發(fā)展
當(dāng)前，汽車已經(jīng)全面進(jìn)入新能源時(shí)代，但在充電基礎(chǔ)設(shè)施不夠完善的情況下，純電動(dòng)車型的里程焦慮仍不能得到解決，混動(dòng)車型綜合了燃油車和純電動(dòng)車的優(yōu)點(diǎn)，市場地位不斷提高，車企紛紛布局。公開數(shù)據(jù)顯示，2020-2021年，混合動(dòng)力汽車產(chǎn)量規(guī)模增速連續(xù)兩年超過40%。到2025年，國內(nèi)混動(dòng)車型年銷量或?qū)⒊^635萬輛，市場空間巨大。
經(jīng)緯恒潤基于豐富的產(chǎn)品和算法開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，能夠?yàn)檐嚻筇峁㏄0至P4不同混動(dòng)構(gòu)型的咨詢服務(wù)業(yè)務(wù)，包括系統(tǒng)級動(dòng)力及油耗仿真分析、48V及高壓混動(dòng)系統(tǒng)解決方案(動(dòng)力系統(tǒng)選型及匹配、三電系統(tǒng)軟硬件開發(fā)、實(shí)車調(diào)試及標(biāo)定)、P2混動(dòng)結(jié)構(gòu)AMT自動(dòng)變速箱算法開發(fā)(可集成于整車控制器)。以上算法及硬件平臺(tái)可支持客戶快速從咨詢研發(fā)階段轉(zhuǎn)為量產(chǎn)配套產(chǎn)品，縮短研發(fā)周期，提高研發(fā)效率和產(chǎn)品穩(wěn)定性。
目前，經(jīng)緯恒潤已經(jīng)為上汽、陜汽、江鈴、東風(fēng)、重汽等眾多主機(jī)廠提供了混動(dòng)系統(tǒng)開發(fā)服務(wù)，服務(wù)質(zhì)量得到了客戶們的廣泛認(rèn)可！未來，經(jīng)緯恒潤將緊跟汽車行業(yè)發(fā)展大勢，堅(jiān)持自主創(chuàng)新，為更多的客戶提供更好的產(chǎn)品和服務(wù)，為汽車工業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)自己的一份力量！
展開 
新能源｜ST Micro向現(xiàn)代汽車E-GMP供應(yīng)電力半導(dǎo)體
現(xiàn)代汽車集團(tuán)電動(dòng)汽車平臺(tái)(E-GMP)新采用了電力半導(dǎo)體產(chǎn)品。
STMicro供應(yīng)了5種SiC電源模組產(chǎn)品。搭載模組的EV6是基于現(xiàn)代汽車E-GMP的電動(dòng)車型號(hào)。包括EV6在內(nèi)，現(xiàn)代汽車、起亞新車將擴(kuò)大STMicro的SiC新產(chǎn)品供應(yīng)。
基于STMicro的SiC半導(dǎo)體MOSFET的電源模組產(chǎn)品可以支持電動(dòng)汽車平臺(tái)應(yīng)用的各種動(dòng)作電壓，并降低消耗功率。SiC電源模組產(chǎn)品采用精密燒結(jié)工藝技術(shù)，提供安全性和堅(jiān)固性。車企可以輕松應(yīng)用于電動(dòng)汽車平臺(tái)上。
現(xiàn)代汽車集團(tuán)逆變器設(shè)計(jì)組組長申尚哲（音譯）表示：“STMicro的SiC電源模組是支持長途行駛距離的軌道應(yīng)用變頻的最佳解決方案，我們將與STMicro合作，推動(dòng)電動(dòng)汽車轉(zhuǎn)型取得重要進(jìn)展?！?STMicro的新電力產(chǎn)品與上一代相比降低了尺寸和電動(dòng)汽車充電時(shí)的耗電量。STMicro公司計(jì)劃擴(kuò)大電動(dòng)汽車軌道變頻器和用于車載充電器(OBC)的電力半導(dǎo)體模組供應(yīng)。
SiC是一種與硅半導(dǎo)體相比強(qiáng)度高于10倍，導(dǎo)熱率達(dá)到3倍以上的半導(dǎo)體材料。耐受高壓和高熱，作為新一代電力半導(dǎo)體材料備受關(guān)注。STMicro公司應(yīng)對市場需求，明年在意大利卡塔尼亞設(shè)立SiC生產(chǎn)線，迅速對應(yīng)迅速增長的電動(dòng)汽車需求。STMicro汽車集團(tuán)社長Marco Monti表示：“STMicro第三代SiC技術(shù)可以確保最高的功率密度和能效，從而改善車輛性能、行駛里程和充電時(shí)間?！? - END -
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展開 薛禹勝：能源革命賦予電力可靠性研究新使命
對電力可靠性研究的思考
談到對電力可靠性的研究時(shí)，薛禹勝認(rèn)為，電網(wǎng)是電力傳輸及電力市場的物理平臺(tái)，電力系統(tǒng)的可靠性直接關(guān)系到國家安全，包括安全性和充裕性，即電力系統(tǒng)承受可信的擾動(dòng)而不崩潰的能力和電力系統(tǒng)在擾動(dòng)后仍保持供需平衡的能力。
薛禹勝坦言，中國在電力安全預(yù)警防御技術(shù)上引領(lǐng)世界，但還有一些需求不能滿足。
“應(yīng)該在大能源層次上研究充裕性和穩(wěn)定性的風(fēng)險(xiǎn)。利用風(fēng)險(xiǎn)觀點(diǎn)協(xié)調(diào)安全與經(jīng)濟(jì)性，安全約束不再單獨(dú)需要，量化分析是約束優(yōu)化及控制優(yōu)化的基礎(chǔ)。”談到供電可靠性的問題，薛禹勝認(rèn)為，自然環(huán)境、能源環(huán)境、經(jīng)濟(jì)環(huán)境、社會(huì)環(huán)境、人才環(huán)節(jié)、創(chuàng)新環(huán)境、基礎(chǔ)設(shè)施、政策與監(jiān)管的擾動(dòng)都會(huì)影響供電可靠性。反之，電力系統(tǒng)的充裕性與穩(wěn)定性也影響各外部環(huán)節(jié)。薛禹勝強(qiáng)調(diào)，要從大能源觀點(diǎn)研究電力流的上下游，考慮電力與一次能源及終端電源的交互，如何適應(yīng)大能源變革;能源轉(zhuǎn)換及儲(chǔ)能技術(shù)的影響;針對大規(guī)模可再生能源、分布式發(fā)電及儲(chǔ)能，需要哪些外延等問題。
薛禹勝提出，綜合能源網(wǎng)之類的新概念必須不同于智能電網(wǎng)，也區(qū)別于“Energy Internet”。在大能源觀下，電力系統(tǒng)監(jiān)控與分析的概念也需要延伸，如：電廠與電網(wǎng)，設(shè)備與系統(tǒng)，博弈與機(jī)理的交互影響;技術(shù)措施、經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域與管理決策;能源、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的綜合分析與控制;多領(lǐng)域、跨學(xué)科的系統(tǒng)工程等。
“提高多道防線的自適應(yīng)能力是重要的研發(fā)方向?！毖τ韯僬J(rèn)為，電網(wǎng)要全面提升應(yīng)對高風(fēng)險(xiǎn)極端事件的能力，“科學(xué)的說法應(yīng)該是‘按風(fēng)險(xiǎn)的準(zhǔn)則’來權(quán)衡可靠性與經(jīng)濟(jì)性，而不是‘按多少年不遇的準(zhǔn)則’來確定所必須關(guān)注的災(zāi)害場景。”
來源：國家電網(wǎng)報(bào)
展開 電力電子HIL仿真設(shè)備調(diào)研
一、調(diào)研背景
隨著電力電子技術(shù)在新能源、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域的深入應(yīng)用，高校與科研機(jī)構(gòu)對相關(guān)教學(xué)科研設(shè)備的需求日益增長。HIL（硬件在環(huán)）仿真器作為電力電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)的核心工具，其
電力電子HIL仿真設(shè)備調(diào)研
一、調(diào)研背景
隨著電力電子技術(shù)在新能源、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域的深入應(yīng)用，高校與科研機(jī)構(gòu)對相關(guān)教學(xué)科研設(shè)備的需求日益增長。HIL（硬件在環(huán)）仿真器作為電力電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)的核心工具，其性能、適配性及性價(jià)比成為關(guān)注重點(diǎn)。本次調(diào)研聚焦市場主流設(shè)備，重點(diǎn)研究森木磊石最新推出的 單價(jià)2.48萬的EGBox Nano 入門級 HIL 仿真器，探究其在電力電子教學(xué)科研場景中的應(yīng)用價(jià)值。
二、電力電子教學(xué)科研設(shè)備市場現(xiàn)狀
目前，電力電子教學(xué)科研設(shè)備市場品牌多樣，既有國外的 Opal-RT、dSPACE、Typhoon 等老牌廠商，也有國內(nèi)森木磊石等企業(yè)。國外產(chǎn)品技術(shù)成熟，但價(jià)格高昂、售后響應(yīng)慢；部分國內(nèi)產(chǎn)品在功能適配性上存在不足。高校與科研機(jī)構(gòu)亟需一款兼具性能、教學(xué)適配性與高性價(jià)比的設(shè)備，以滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)、科研創(chuàng)新的需求。
三、EGBox Nano 產(chǎn)品分析
（一）核心優(yōu)勢突出性價(jià)比
1、極致便攜，顛覆傳統(tǒng)
EGBox Nano 外觀尺寸僅為 84mm（長）×181mm（寬）×51mm（高），小巧輕便，打破傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的笨重形態(tài)，便于課堂移動(dòng)教學(xué)與學(xué)生自主實(shí)踐。
2、聚焦教學(xué)，全面實(shí)用
精準(zhǔn)適配高校電力電子與電機(jī)控制課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，涵蓋 單相橋式可控整流、三相橋式有源逆變、永磁同步電機(jī)控制 等 20 + 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，覆蓋電氣工程及其自動(dòng)化、自動(dòng)化、電子信息工程等專業(yè)需求。
3、價(jià)格親民，資源普及
售價(jià)僅 ￥2.48w，相比進(jìn)口設(shè)備成本大幅降低，助力高校以更低投入實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的普及，緩解教學(xué)設(shè)備經(jīng)費(fèi)壓力。
展開 找樁難充電難 新能源車想要"電力十足"不容易!
新能源汽車：想要“電力十足”不容易
2018中國新能源汽車大數(shù)據(jù)研究報(bào)告顯示，截至2018年8月13日，新能源汽車國家監(jiān)管平臺(tái)累計(jì)接入104.76萬輛新能源汽車，我國已成全球最大的電動(dòng)汽車市場。
資料圖：新能源汽車。中新社發(fā) 富田 攝
一方面，是新能源汽車銷量持續(xù)增長，另一方面，消費(fèi)者對新能源汽車顧慮重重。而“充電難”則是其中最突出的一環(huán)。
小區(qū)“落戶”難
2017年，北京的王先生購入一輛新能源汽車，原本以為解決了用車問題，沒想到充電成了一大難題。
按照北京市有關(guān)規(guī)定，擁有固定車位的居民，可在車位上安裝新能源汽車充電樁。買上充電樁準(zhǔn)備在自家車位安裝時(shí)，王先生被小區(qū)物業(yè)叫停了。物業(yè)方給出的理由是小區(qū)屬老舊小區(qū)，電容不夠。
王先生介紹，小區(qū)內(nèi)像他這樣有車卻沒處充電的業(yè)主不在少數(shù)?！跋脒^從家里接一根電線下來充電，但家用電是220V，購買的SUV是380V，安全隱患太大。”為了充電，王先生不得不開著車去離家兩三公里外的公共充電樁充電，“一充就得6~8個(gè)小時(shí)，車輛使用率大打折扣”。
采訪中，記者注意到，私人充電樁難以“落戶”成為許多家住老舊小區(qū)車主的共同煩惱。有些小區(qū)因安裝了兩層機(jī)械車位，按照規(guī)定不能安裝充電樁；有些小區(qū)物業(yè)，則擔(dān)心引發(fā)火災(zāi)而拒絕車主安裝充電樁；即使有小區(qū)放開限制，車主安裝充電樁也是先到先得，名額有限。
公共場合找樁難
在自家小區(qū)車沒充上電，尚可選擇其他方式出行；可車開著在路上，要是沒電了，就真是人在窘途了。2016年初購置了一輛新能源汽車后，北京市民卓祺就遇上過幾回這種情況。
一次出行，卓祺錯(cuò)誤估計(jì)了剩余里程，行駛到半路時(shí)發(fā)現(xiàn)里程數(shù)不足便到處尋找公共充電樁。
展開 業(yè)內(nèi)探尋新型電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)新路徑
電力系統(tǒng)體制機(jī)制的變革亟待推動(dòng)，同時(shí)，虛擬電廠雖然在新型電力系統(tǒng)構(gòu)建中具有重要價(jià)值，但其在相關(guān)配套政策、市場機(jī)制以及技術(shù)要求等方面均還有待完善，要跳出固有思路，從更高維度來看待新型電力系統(tǒng)的建設(shè)。
“目前，電力系統(tǒng)正在經(jīng)歷著電源端清潔化、用戶端電氣化、電網(wǎng)側(cè)智能化的轉(zhuǎn)型，需求側(cè)資源的潛力和價(jià)值尚待進(jìn)一步挖掘，其作用也從傳統(tǒng)的削峰減少需求，擴(kuò)展到靈活調(diào)節(jié)電力負(fù)荷、促進(jìn)新能源消納?！庇浾咴诮照匍_的“新型電力系統(tǒng)沙龍”上了解到，當(dāng)前，國內(nèi)需求側(cè)響應(yīng)仍處于發(fā)展初期，新型電力系統(tǒng)需求側(cè)資源的發(fā)展已是必然趨勢，
與會(huì)專家提出，上述背景下，電力系統(tǒng)體制機(jī)制的變革亟待推動(dòng)，同時(shí)，虛擬電廠雖然在新型電力系統(tǒng)構(gòu)建中具有重要價(jià)值，但其在相關(guān)配套政策、市場機(jī)制以及技術(shù)要求等方面均還有待完善，要跳出固有思路，從更高維度來看待新型電力系統(tǒng)的建設(shè)。
挖掘需求側(cè)資源潛力是必然趨勢
自然資源保護(hù)協(xié)會(huì)清潔電力高級顧問王萬興介紹，從最初的負(fù)荷控制、可中斷負(fù)荷，到后來出現(xiàn)的需求響應(yīng)、分布式、儲(chǔ)能、虛擬電廠，需求側(cè)的內(nèi)涵和表述都有了變化，但都可以界定為需求側(cè)資源。
記者了解到，國際上早期在推動(dòng)需求側(cè)管理方面有三種模式。其一是政府主導(dǎo)模式，由政府拿出資金補(bǔ)貼需求響應(yīng)工作的開展；第二種是電力公司主導(dǎo)模式，由電力公司出資購買需求響應(yīng)服務(wù)；第三種是第三方管理模式，由社會(huì)資本成立服務(wù)公司，聚合用戶參與需求響應(yīng)項(xiàng)目。
“我國已經(jīng)到了波動(dòng)性新能源大規(guī)模接入電網(wǎng)的階段，全社會(huì)消納新能源的成本越來越高。
展開 【討論】新能源汽車三電系統(tǒng)，有人關(guān)注過電控系統(tǒng)嗎？
很多人也都知道，純電動(dòng)車的核心系統(tǒng)叫三電系統(tǒng)。但你又是否知道，除了電池電機(jī)之外，還有一個(gè)非常重要，卻幾乎無人提起的核心系統(tǒng)，三電系統(tǒng)之一的，電控系統(tǒng)？
圖解新能源｜電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)&功率電子和電池管理系統(tǒng)月度回顧
這里對8月份的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、功率電子和電池管理系統(tǒng)的市場，做一個(gè)系統(tǒng)性的回顧。
●乘用車電機(jī)累計(jì)搭載量為47.9萬套，同比增長98.6%。新能源乘用車三合一及多合一電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)搭載量為28.8萬套，同比增長136.1%，占到總配套量的60.1%，碳化硅的產(chǎn)品開始逐步上量。
●乘用車BMS裝機(jī)量439,454套，同比增長105.77%，整車企業(yè)通過代工BMS的方式越明顯，在拿回原來整包輸出給電池企業(yè)的方式業(yè)務(wù)，云端BMS管理開始變?yōu)楦鱾€(gè)車企的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。
●OBC市場裝機(jī)量為436,210套，同比增長104.25%。這個(gè)產(chǎn)品價(jià)值量相對低一些，而且自己做的價(jià)值并不明顯，這使得第三方供應(yīng)商較多，分布較散，車企在選擇戰(zhàn)略供應(yīng)商進(jìn)行綁定。
▲圖1.新能源系統(tǒng)部件月度概覽
Part 1
電池管理系統(tǒng)
在下面這張圖2里面，BMS裝機(jī)量還是比較清楚的：力高、華霆是和電池企業(yè)緊密連接的情況下去推進(jìn)裝車。再加上Preh和UAES，前10名里沒有零部件企業(yè)的位置了。
▲圖2.電池管理系統(tǒng)
由于電池管理系統(tǒng)直接和后續(xù)云端數(shù)據(jù)管理，我們發(fā)現(xiàn)除了A00級車輛還是打包以外，從A級車輛的整體設(shè)計(jì)和制造，開始走入電子代工方式。
▲圖3.電池管理系統(tǒng)的自主開發(fā)
在這個(gè)領(lǐng)域沒有特別的驚喜。
Part 2
電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
如之前所述，車企抓住的還是3合一和多合一的制造環(huán)節(jié)，整個(gè)組裝由自己完成；電機(jī)切入制造，這兩點(diǎn)的趨勢還是比較明顯的（圖4）。
▲圖4.多合一的情況
電機(jī)是比較容易做的，隨著扁線工藝和油冷設(shè)計(jì)的普及，下一步主要看基于HEV雙電機(jī)方面的增量，這部分增速會(huì)比3合1這樣的更快（圖5）。
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新能源汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)！
新能源汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)！
新能源動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)NVH
新能源動(dòng)力傳動(dòng)系NVH仿真技術(shù)
? 必須突破系統(tǒng)級NVH性能仿真
? 仿真分析方法及規(guī)范需要試驗(yàn)對標(biāo)驗(yàn)證
? 動(dòng)力傳動(dòng)系NVH仿真分析是建立正向開發(fā)能力的基礎(chǔ)
3. 新能源動(dòng)力傳動(dòng)系NVH控制技術(shù)發(fā)展趨勢
? 多模式控制策略增加了混動(dòng)傳動(dòng)系NVH控制的復(fù)雜性
? 純電驅(qū)車型應(yīng)關(guān)注NVH相關(guān)多物理參數(shù)同步測試技術(shù)
? 智能駕駛模式對于動(dòng)力傳動(dòng)系NVH性能影響應(yīng)予以重視
NVH控制措施
汽車振動(dòng)和噪聲的產(chǎn)生并不是相互獨(dú)立，而是緊密聯(lián)系的?？梢哉f，噪聲源于振動(dòng)，振動(dòng)、噪聲和舒適性這三者是密切相關(guān)的。既要減小振動(dòng)、降低噪聲，又要提高乘坐舒適性、保證產(chǎn)品的安全性、環(huán)保性以及使用性能。
要改善汽車的NVH特性，首先是對其振動(dòng)源和噪聲源的控制。這就需要改善產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲的零部件的結(jié)構(gòu)，改善其振動(dòng)特性，避免產(chǎn)生共振;改進(jìn)旋轉(zhuǎn)元件的平衡;提高零部件的加工精度和裝配質(zhì)量，減小相對運(yùn)動(dòng)元件之問的沖擊與摩擦;改善氣體或液體流動(dòng)狀況，避免形成渦流;改善車身結(jié)構(gòu)，提高剛度;施加與噪聲源振幅相當(dāng)而相位相反的聲音等。其次要控制振動(dòng)和噪聲傳遞的途徑。
展開 新能源汽車三電系統(tǒng)詳解
轉(zhuǎn)子即新能源汽車的主驅(qū)動(dòng)電機(jī)，它承擔(dān)了與新能源汽車運(yùn)動(dòng)相關(guān)的所有功能。新能源汽車的電機(jī)有正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，正轉(zhuǎn)即為向前行駛，反轉(zhuǎn)即為倒車。
新能源汽車在正轉(zhuǎn)加速行駛過程中，電機(jī)為負(fù)扭矩，扭矩的精確意味著新能源汽車加速速度的快慢。當(dāng)扭矩產(chǎn)生誤差時(shí)，需要電機(jī)來完成的新能源汽車加速，里程數(shù)則轉(zhuǎn)變?yōu)樾枰耐饶芰康碾姵貋硗瓿?，而電池的成本相比電機(jī)較大，因此新能源汽車電機(jī)的效率和性能至關(guān)重要。目前汽車專用點(diǎn)擊驅(qū)動(dòng)系主要有三類：直流點(diǎn)擊驅(qū)動(dòng)系、永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系、交流感應(yīng)點(diǎn)擊驅(qū)動(dòng)系。
直流電機(jī)
感應(yīng)電機(jī)
永磁電機(jī)
逆變器是把直流電轉(zhuǎn)變成交流電的設(shè)備，若一臺(tái)電動(dòng)汽車的逆變器能支持較高電壓，則相應(yīng)的電壓充電流較大，功率較大，這意味著同樣電流進(jìn)行充電，充電功率可以等比例放大，即充電時(shí)間會(huì)縮短。若提高逆變器的支持電壓，則相應(yīng)的充電時(shí)逆變器產(chǎn)生的熱量會(huì)變多，那么就需要解決逆變器中IGBT模塊的散熱問題，這是提高充電效率的關(guān)鍵問題，目前日本豐田對此研究較深入，例如其加硅碳技術(shù)的應(yīng)用。歡迎關(guān)注微信公眾號(hào)：電力電子技術(shù)與新能源（Micro_Grid）
三、電控
新能源汽車電機(jī)、電控系統(tǒng)作為傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)(變速箱)功能的替代，其性能直接決定了電動(dòng)汽車的爬坡、加速、最高速度等主要性能指標(biāo)。同時(shí)，電控系統(tǒng)面臨的工況相對復(fù)雜：需要能夠頻繁起停、加減速，低速/爬坡時(shí)要求高轉(zhuǎn)矩，高速行駛時(shí)要求低轉(zhuǎn)矩，具有大變速范圍；混合動(dòng)力車還需要處理電機(jī)啟動(dòng)、電機(jī)發(fā)電、制動(dòng)能量回饋等特殊功能。歡迎關(guān)注微信公眾號(hào)：電氣小青年
電控方面，對于一般的主機(jī)廠來說，真正掌握的只有整車控制器，新能源汽車整車控制器與傳統(tǒng)汽車的整車控制器差別并不是很大，它的成熟度也比較高。
此外，電機(jī)的能耗直接決定了固定電池容量情況下的續(xù)航里程。
展開 新能源汽車電池?zé)峁芾?em>系統(tǒng)知識(shí)詳解
該技術(shù)利用自然風(fēng)或風(fēng)機(jī)，配合汽車自帶的蒸發(fā)器為電池降溫，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、便于維護(hù)，在早期的電動(dòng)乘用車應(yīng)用廣泛，如日產(chǎn)聆風(fēng)（Nissan?Leaf）、起亞Soul?EV等，在目前的電動(dòng)巴士、電動(dòng)物流車中也被廣泛采納。
2、 液冷：液體冷卻技術(shù)通過液體對流換熱，將電池產(chǎn)生的熱量帶走，降低電池溫度。液體介質(zhì)的換熱系數(shù)高、熱容量大、冷卻速度快，對降低最高溫度、提升電池組溫度場一致性的效果顯著，同時(shí)，熱管理系統(tǒng)的體積也相對較小。液冷系統(tǒng)形式較為靈活:?可將電池單體或模塊沉浸在液體中，也可在電池模塊間設(shè)置冷卻通道，或在電池底部采用冷卻板。電池與液體直接接觸時(shí)，液體必須保證絕緣(?如礦物油)?，避免短路。同時(shí)，對液冷系統(tǒng)的氣密性要求也較高。此外，就是機(jī)械強(qiáng)度，耐振動(dòng)性，以及壽命要求。?液冷是目前許多電動(dòng)乘用車的優(yōu)選方案，國內(nèi)外的典型產(chǎn)品如寶馬i3、特斯拉、通用沃藍(lán)達(dá)、吉利帝豪EV。
3、 直冷：直冷(制冷劑直接冷卻)：利用制冷劑(R134a等)蒸發(fā)潛熱的原理，在整車或電池系統(tǒng)中建立空調(diào)系統(tǒng)，將空調(diào)系統(tǒng)的蒸發(fā)器安裝在電池系統(tǒng)中，制冷劑在蒸發(fā)器中蒸發(fā)并快速高效地將電池系統(tǒng)的熱量帶走，從完成對電池系統(tǒng)冷卻的作業(yè)。目前通過直冷的冷卻方式基本在電動(dòng)乘用車上，最典型的如BMW?i3(i3有液冷、直冷兩種冷卻方案)。
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