NEVの急速な普及に伴い、EVユーザーのコミュニティベースの充電需要が急増しています。従来の無秩序な充電方法は、ピーク時に電力網の過負荷を引き起こすリスクがあるだけでなく、住宅の電力供給にも影響を与えます。したがって、秩序ある充電の概念が登場し、電力網の管理を革新し、NEV充電の効率、知能、組織を向上させています。

秩序ある充電とは、経済的または技術的手段を通じて電気自動車の充電を誘導し、制御する実践を指します。その目的は、電気自動車の充電需要を満たしながら、同時に電力網の負荷曲線の「ピークを削減し、谷を埋める」ことです。これにより、追加の発電能力の必要性が減少し、電気自動車産業と電力網の調和の取れた発展が確保されます。

したがって、秩序ある充電は、電力網の負荷、充電需要、電気料金などの要因を考慮して、充電スタンドのスケジューリングを最適化するインテリジェントな充電アプローチです。

アプリケーションの観点から、公共の充電ステーション、工業団地、高速道路などのシナリオでは、使用の時間的制約から迅速で高出力の充電が通常求められます。それに対して、住宅地や職場の駐車場では充電時間により柔軟性があります。これらの後者のシナリオは、ユーザーが一般的にそれほど緊急の充電要件を持っていないため、秩序ある充電を実施するのに理想的です。

グリッド負荷最適化：秩序ある充電は電力網の負荷を最適化し、ピーク負荷の削減と谷の充填を実現します。これにより、電力網のピーク時の電力供給圧力を効果的に軽減し、電力網の負荷の変動を減少させるだけでなく、ユーザーの通常の生産および生活ニーズを満たし、電力負荷のスムーズな移行を実現し、電力システムの安定性と安全性を向上させます。

効率的なエネルギー管理：従来の充電スタンドの固定出力電力と比較して、順次充電スタンドの出力電力は特定の範囲内で柔軟に調整できます。この適応性により、さまざまな充電ニーズに対応し、より効率的なエネルギー利用が可能になります。

ハードウェア変革

車両ウェイクアップモジュール：すべての充電車両にウェイクアップモジュールが装備されていることを保証することは、秩序ある充電の前提条件です。

通信インターフェースとプロトコル：充電スタンドは、制御情報を送信できる通信インターフェースとプロトコルを備えている必要があります。ハードウェアは、より効率的なデータ交換をサポートするために変更が必要な場合があります。

エネルギールーター：エネルギールーターは、負荷管理機能とリモート中断機能を可能にし、ローカルおよびクラウドベースのプラットフォーム間の通信を促進します。

ステーションエリアでの最適充電：固定された時間帯の電気料金モデルの下で、充電スタンドは電力メーターを介して遠隔制御され、経済的コストを最小限に抑えます。

ステーション最適化のためのインテリジェント充電：運営価格を調整することで、ユーザーはオフピーク充電時間を選択するよう促され、安定した充電プロセスが確保されます。

ネットワーク最適化のためのインテリジェント充電：このアプローチでは、グリッドの安定性、新エネルギーの消費、および電力システムの経済的実現可能性をバランスさせるために、高度な最適化アルゴリズムが必要です。

プラットフォーム構築

インテリジェントサービスプラットフォーム：充電ステーションのためのインテリジェントサービスプラットフォームを構築することで、計画と管理から日常業務まで、エンドツーエンドのサポートを提供し、充電サービスの全体的な品質と効率を向上させます。

政策支援と技術の成熟

政策支援：国および地方の政府は、インテリジェントで秩序ある充電を促進し、車両と電力網（V2G）との相互作用を促進する政策を引き続き発表するべきです。

成熟した技術：バッテリー技術やEV充電技術の向上など、技術の進歩により、秩序ある充電はより効率的で経済的になるでしょう。

インテリジェントで秩序ある充電に影響を与える要因

電力網の負荷特性は地域によって異なります。例えば、中国の上海では、夏にピーク電力需要が大幅に増加し、電力供給に負担がかかります。そのため、車両とネットワークの相互作用の柔軟性に対する需要が非常に高まっています。

電気料金政策：各地の電気料金政策は、スマートで秩序ある充電の実施に重要な影響を与えます。上海の時間帯別電気料金は、ピークと谷の価格差が大きく、EVオーナーがグリッドバランシング活動に参加することを効果的に促進しています。

充電インフラの配置：充電インフラの配置は、電力網の計画と調整する必要があります。「上海における充電（交換）施設の第十次五カ年発展計画」では、上海は充電インフラの建設目標と配置を定義しており、2025年までに市内の充電インフラが125万台の新エネルギーEVの需要を満たすことを要求しています。

充電施設の知能レベル：知的で秩序ある充電には、充電施設が高い知能レベルを持ち、電力網とのリアルタイムインタラクションを実現する必要があります。上海はEVインフラの相互接続を促進し、充電施設の知能レベルと協調制御能力を向上させています。

ユーザーの行動と要求 異なる地域のユーザーは異なる充電行動と要求を持っています。インテリジェントで秩序ある充電は、ユーザーの充電習慣と要求を考慮する必要があります。上海のEVオーナーの充電期間は集中する傾向があります。これが電力網のピーク負荷期間と重なると、電力網の安全な運用に影響を与えることになります。

政策支援とインセンティブメカニズム：政策支援とインセンティブメカニズムは、インテリジェントで秩序ある充電の促進にとって非常に重要です。政策文書を通じて、上海は時間帯別電力料金政策を実施し、電力需要への対応を継続的に行っており、これにより車両とネットワークの相互作用のための条件が整えられました。

技術基準および仕様：統一された技術基準および仕様は、インテリジェントで秩序ある充電の実施の基盤です。例えば、中国の上海では、EV用のインテリジェント充電スタンドのインテリジェント充電およびインタラクティブ応答に関する技術要件が発表され、適用シナリオ、一般的要件、インテリジェント充電要件、インタラクティブ応答要件、インテリジェント充電スタンドのインテリジェント充電およびインタラクティブ応答のためのプラットフォームインタラクティブ要件が規定されました。

安全性と信頼性 インテリジェントで秩序ある充電は、充電プロセスの安全性と信頼性を確保する必要があります。上海における車両とネットワークの相互作用の実践では、公共および住民などのさまざまな充電および交換施設の応答性が検証されており、かなりの利益を得ることができます。

経済分析：経済は、インテリジェントで秩序ある充電の大規模な普及のための重要な要素です。上海における車両とネットワークの相互作用に関する経済分析は、公共および住民などのさまざまな充電および交換インフラが応答能力を持ち、かなりの利益を得ることができることを示しています。

秩序ある充電と無秩序な充電の違い

秩序ある充電と無秩序な充電の主な違いは、EVの充電行動が管理され、規制されて、より合理的で効率的な電力使用を達成するかどうかにあります。以下は、それらの具体的な違いです：

充電管理

秩序ある充電：技術的手段と経済的措置を通じて、EVが最も適した時間に充電するように誘導し、制御します。これには通常、グリッドの負荷や電気料金の変動に応じて充電時間と電力を最適化するためのインテリジェント充電制御システムを使用することが含まれます。

無秩序な充電：EVの充電時間は完全に所有者自身によって決定されており、統一された管理戦略がないため、ピーク負荷時に電力資源の浪費や電力網の不安定さを引き起こす可能性があります。

電力網の影響

秩序ある充電：電力需要が低い期間に充電を行うことで、電力網の負荷ピークを削減し、電力システムの圧力を軽減し、電力網の安定性と信頼性を高めることができます。

無秩序な充電：ピーク負荷需要を悪化させる可能性があり、電力網への負担を増加させ、発電コストやインフラ投資を引き上げる可能性があります。

経済的利益

秩序ある充電：低電力料金期間中に充電することで、ユーザーは充電コストを節約できます。さらに、電力網設備の利用率を向上させることができ、長期的には全体の電力供給コストの削減にも寄与します。

無秩序な充電：ユーザーは、通常価格が高くなるピーク時に充電することで、より高い電気料金が発生する可能性があります。

技術応用

秩序ある充電：それは、高度なIoT技術とスマートグリッド戦略に依存しており、充電スタンドの自動調整、ユーザーの充電プランの予約と調整などが含まれます。

無秩序な充電：専門的な技術介入は必要なく、充電の決定は完全にユーザー主導です。

オーダー充電の研究状況

中国の研究

中国では、EVの急速な発展に伴い、関連する研究も深まっています。現在の取り組みは以下に焦点を当てています：

価格ベースの負荷管理：電力価格のインセンティブを利用して、低負荷の期間中に充電を促進し、負荷曲線を平滑化します。

ユーザー中心のサービス：時間や電力の好みなど、ユーザーの充電ニーズを優先します。これには、急速充電ステーションと遅い充電ステーションのネットワークを拡大し、インテリジェント管理システムを通じてパーソナライズされた充電ソリューションを提供することが含まれます。

インフラ計画：EVの将来の発展動向を考慮し、充電施設の配置と容量を合理的に計画します。たとえば、地域のEVの数、充電需要、その他の要因に応じて、充電スタンドの配置と計画を行い、充電スタンドの利用率を向上させます。しかし、技術基準の不一致、ユーザーの参加率の低さ、複数の利害関係者間の複雑な協力管理など、課題は残っています。

海外の研究進展

現在、外国では多目的最適化制約の下での充電施設の秩序ある充電制御戦略に関して、いくつかの先進的な経験と研究成果を得ています。一部の国では、スマートグリッド技術と高度な充電管理システムを利用して、ビッグデータ分析や予測モデルを使用して充電パラメータを動的に調整することで、EV充電の効果的な制御と最適化を実現しています。さらに、進行中の研究は、さまざまなユーザーのニーズに応えるために、ワイヤレス充電や急速充電などの革新的な充電技術の開発に焦点を当てています。

車両 - グリッド相互作用と秩序ある充電

近年、国および地方政府は、充電インフラにおける車両と電力網の相互作用能力を強化するための多くの政策を発表しています。電力網企業も、NEV（新エネルギー車）と電力網との相互作用の具体的な実践を積極的に探求しています。

全車両ネットワーク間の相互作用は、初めに電力網への影響を考慮しない無秩序な充電モードから、輸送ネットワークと電力網の深い統合に至るまで、いくつかの段階を経ることになります。支援政策、ユーザーの習慣、技術状況、産業エコロジーなどの要因を考慮すると、少なくとも3年間にわたり、秩序ある充電（V1G）が最も商業的に実現可能なスキームであり、駅の再構築スキームもこれを実施目標としています。

電力網の安全性を確保する観点から、この計画は秩序ある充電ステーションの構築計画を提案しており、ハードウェア設備の変革、規制および運用戦略、情報プラットフォームに焦点を当てています。配電ネットワーク、充電スタンド、車両、バッテリーを統合することにより、これらのステーションは効果的に秩序ある充電操作を行うための設備を備えています。

秩序ある充電スタンド

秩序ある充電スタンドを定義します。これは、従来の7 kWの固定出力電力を持つAC充電スタンドとは異なります。秩序ある充電スタンドの出力電力は1.3 kWから7 kWの範囲です。全体のプロジェクトは、国家電網のスマートエネルギーシステムを主なステーションとしています。電力網が変更されず、地域住民の通常の電力消費に影響を与えない条件の下で、「先着順、先充電、予約充電」の原則に基づいて秩序ある充電計画が策定されます。秩序ある充電スタンドの「賢さ」は、地域の電力負荷が大きすぎる場合、充電スタンドが主なステーションの制御戦略に従って充電時間の順序を調整したり、自動的に出力電力を減少させたりすることで、住民の通常の生活電力消費を優先的に確保することにあります。同時に、充電スタンドはスマート充電戦略に従って、低電力料金の期間中に独立して充電することもでき、充電コストを削減し、所有者の待機時間を短縮します。

通常の充電スタンドとの違い：秩序ある充電スタンドは、ユーザーのニーズに応じてEVの充電時間を割り当てるキューイングメカニズムを備えており、充電中の車両の待機時間を短縮し、充電効率を向上させます。通常の充電スタンドにはこのメカニズムが欠けており、発生する可能性のある混雑問題は所有者自身が解決する必要があります。

ユーザーフレンドリーな機能：整然とした充電スタンドは、待機中の車両の数やスタンドの空き状況などのリアルタイム情報を提供し、ユーザーが充電をより効果的に計画できるようにします。

普通の充電スタンドの制限：普通の充電スタンドには待機システムがないため、待機時間が長くなり、充電スケジュールが予測できなくなり、ユーザーは個人的な判断や外部の助けに頼る必要があります。