看一項國際專利如何創新“破局”
- 發佈時間:2014-09-29 01:01:33 來源:科技日報 責任編輯:羅伯特
□ 本報通訊員 黃蒨蒨
“我們找到了一條適合自己市場需求的電動汽車商業化運營方法,為電動汽車市場的發展打下了基礎,電動汽車的每一次換電、行駛的每公里都包含著這項專利的功勞。”
新能源時代,面對大規模發展電動汽車的種種桎梏,鄭正仙對團隊的自我評價飽含自豪卻並不誇張。
近日,由國網杭州供電公司提出的發明專利“一種里程數據控制電池更換的方法及系統”獲美國專利商標局授權。這不僅是該公司首個獲得國際授權的發明專利,也是其母公司浙江省電力公司首個國際專利。這標誌著該公司提出的換電技術和里程計費的運營模式在國際範圍內得到廣泛認可,也樹立了該公司在電動乘用車換電領域的領先地位。
“這一創新成果來之不易,它提出了一種全新的技術路線和商業模式,打破了國內發展電動汽車的困局,成功推動了杭州電動汽車市場的發展。”鄭正仙介紹。
打破桎梏:探索電動汽車能源供給模式
2009年初,杭州成為我國13個新能源汽車試點推廣城市之一。當時,發展電動汽車最大的障礙主要有兩方面,一是電池續航里程不高,導致電動汽車行駛里程受限,二是基礎設施運營的商業模式也只處在摸索階段,導致大量的電動汽車止于試驗階段而未見量化生産和推廣。
如何打破大規模發展電動汽車的桎梏,就成了擺在杭州供電公司這一能源供應商面前的重大難題。而建設電動汽車配套基礎設施,首先要確定電動汽車能源供給模式。
通常,能源供給模式分為慢充、快充和換電三種。慢充的充電電流相當低,一般充電時間約為5—10小時,有的甚至達到10—20小時;快充是以較大電流在汽車停車的20分鐘至2小時內給電池充電;換電是借助專業機械來快速完成電池的更換、充電和維護,一般在2分鐘左右。
為了進一步確定技術路線,2010年1月,杭州供電公司在杭州進行了充分的市場調研。結果表明,87.4%的被訪者能接受幾分鐘更換電池和電池配送到府的模式,而只有12.6%的被訪者接受電動汽車整車充電的模式。為此,該公司從用戶需求出發,開始積極研發以電池更換和電池配送到府服務為中心的技術體系。
2010年6月,國網杭州古翠電動汽車充換電站正式建成,這是全國第一個以“換電為主,插充為輔”思路建成的電動汽車換電站,它開啟了杭州新能源汽車發展的新篇章——
在站內以電池轉運箱和移動充電倉為模組進行搭配對電池進行充電,以電池搬運裝置等配套工具進行換電操作,以電池配送搶修車等作為搶修專用作業,對電動汽車上即將用盡電量的電池進行更換服務。按照此技術模式,全杭州開始陸續進行了換電站建設,截至目前,杭州城區平均每2座充換電站(配送站)的服務間距約4.5千米,城區15分鐘充換電服務圈已經建成,並實現了大杭州範圍的充換電站全覆蓋。
里程計費:找到電動汽車服務網路運營出路
鄭正仙介紹説,電動汽車基礎設施的配套問題解決了,但是當電動汽車需要進行換電時,如何進行計費是決定電動汽車服務網路商業化運營的成敗所在。此外,如何進行用戶管理,用戶在什麼情況下可以在電動汽車服務網路內接受服務,都是擺在面前的棘手難題。
計費模式一般包括里程計費模式、電量計費模式、按次計費三種計費模式,里程計費模式為按照用戶行駛的里程收取費用,電量計費模式為按照用戶每次實際使用電量收取費用,按次計費為按照用戶換電次數收取費用。
“還是讓市場説話,哪種模式更適合更快推動電動汽車發展,哪種模式更加符合一般用戶的消費心理,我們就採用哪種模式。”里程計費可以引導用戶更加合理使用電池以及規避用戶的憂慮,可以免除一些不必要的糾紛。
為了更好地為電動汽車服務,杭州供電公司成立了電動汽車服務公司,提供專業化運營服務。截至2014年8月31日,杭州充換電網路已服務純電動汽車723輛,累積換電次數約為95萬次,累積行駛里程約為4728萬公里。這個里程可以繞著地球1000多圈。
無線物聯:充換電里程計費駛入“智慧時代”
提到這項發明的具體應用原理和方法,鄭正仙為筆者描述了里程計費的詳細“攻略”——
電動汽車的用戶可以擁有多個用戶賬戶資訊,一個用戶賬戶對應一張充電卡,而每張充電卡必須選擇一種計費策略,比如選擇里程賬戶。用戶可以根據需求預先設置計費策略,並和自己與用戶賬戶資訊對應的充電卡進行綁定。里程賬戶對應的計費策略的充電卡不止是跟用戶賬戶資訊綁定,還必須跟電動汽車進行綁定。
“里程計費離不開電動汽車能源供應運營系統的支援,電池更換資訊需要記錄到數據庫中,記錄的更換電池資訊可以包括哪幾組電池更換成功資訊,或者更換電池的電動汽車標識資訊,更換電池的時間資訊等等,以便於運營系統對於電池更換情況的了解。”鄭正仙介紹説。此外,也可通過手機短信的方式來接收用戶發送的電動汽車相關充電資訊。
該專利技術裏也有一個物聯網環境,每輛電動汽車都安裝有帶有無線收發模組的里程計,能定時發送車輛當前里程。當車輛進入安裝充電站(充電樁)的里程讀取終端範圍內,里程讀取終端收到車輛的里程數,上報給主站平臺。所述里程讀取終端可以採用加密晶片、里程計通信介面、微控制單元晶片和無線射頻晶片來實現,里程讀取終端無線通信的範圍為半徑500米,可達容納50輛車的規模。
“這項專利已經經受了3年多的考驗,我們希望這個技術能帶動我們的電動汽車跑得更遠、更快。”鄭正仙説。
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