近日，康奈爾大學(xué)一研究小組發(fā)表論文，展示了無線充電道路配備儲(chǔ)能系統(tǒng)后的優(yōu)勢(shì)。該研究小組開發(fā)了一套交通——電力系統(tǒng)耦合框架，旨在將道路無線充電系統(tǒng)納入實(shí)時(shí)電力市場(chǎng)。
論文表示，在過去的十年中，電動(dòng)汽車行業(yè)獲得了顯著的擴(kuò)張和技術(shù)發(fā)展。據(jù)估計(jì)，電動(dòng)汽車在2030年將占據(jù)中國(guó)、歐洲和美國(guó)輕型汽車市場(chǎng)銷量的48%、42%和27%。考慮到當(dāng)下電動(dòng)車已經(jīng)開始面臨電網(wǎng)供能和充電樁數(shù)量缺乏的問題，作為新基建的無線道路充電系統(tǒng)，或?qū)⒃谖磥慝@得越來越高的權(quán)重和關(guān)注。
實(shí)際上，無線道路充電系統(tǒng)在近兩年已經(jīng)開始收獲關(guān)注——2021年底，為對(duì)道路感應(yīng)充電進(jìn)行相關(guān)測(cè)試，Stellantis集團(tuán)在意大利建造了一條1.05公里的無線充電公路，并在隨后的幾個(gè)月內(nèi)向外界展示了其研發(fā)的動(dòng)態(tài)無線電力傳輸（DWPT）技術(shù)。Stellantis表示，當(dāng)電動(dòng)汽車在專用車道上行駛時(shí)，車道將通過路邊的負(fù)載中心（load center）對(duì)其進(jìn)行無線充電。
而在被質(zhì)疑是否存在對(duì)行人和動(dòng)物構(gòu)成潛在的安全隱患時(shí)，同樣在布局無線道路充電的以色列Electreon公司表示，感應(yīng)式充電在缺乏主動(dòng)接收器經(jīng)過的情況下不會(huì)發(fā)出電力；與此同時(shí)，模組化和獨(dú)立連接的特性使得單個(gè)充電模組的失靈不會(huì)影響整個(gè)充電系統(tǒng),而車輛的具體充電效率則要取決于接收器型號(hào)和車輛的實(shí)際速度。
康奈爾大學(xué)研究小組發(fā)布的新應(yīng)用，嚴(yán)格說是對(duì)正在處于概念、研發(fā)階段的無線道路充電在能效上的進(jìn)一步精簡(jiǎn)。
“我們?cè)O(shè)計(jì)了一種優(yōu)化過的控制策略，這能幫助對(duì)無線充電道路和儲(chǔ)能系統(tǒng)之間的能量流動(dòng)進(jìn)行更進(jìn)一步的優(yōu)化管理。”研究小組領(lǐng)頭人，康納爾大學(xué)系統(tǒng)工程項(xiàng)目主任Oliver Gao教授表示，這種控制策略主要由三個(gè)模塊組成——分別是道路流量分配、擴(kuò)展直流最優(yōu)潮流（DCOPF）和控制器。
道路流量分配首先計(jì)算通過無線充電車道的車流量，并將結(jié)果發(fā)送給DCOPF；之后，DCOFP會(huì)決定電網(wǎng)中發(fā)電資源、負(fù)載中心和無線充電車道中具體的電量，最終由控制器對(duì)電量規(guī)模進(jìn)行控制。
這在實(shí)際意義上降低了此前負(fù)載中心需要時(shí)刻與電網(wǎng)通電所造成的電量損耗，通過對(duì)負(fù)載中心儲(chǔ)能系統(tǒng)的優(yōu)化控制，不僅降低了整個(gè)道路系統(tǒng)的能源成本，同時(shí)也緩解了無線充電對(duì)現(xiàn)有電網(wǎng)的造成的壓力。Gao教授表示，在仿真研究中，能源成本降低了2.61%，而電網(wǎng)負(fù)載壓力則降低了超過15%。