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樹莓派工控機助力雷諾汽車連接智能電網樹莓派是世界上最小的微型計算機之一，外形小巧但功能強大，基於Linux系統，具有開源的特性，自問世以來，受到眾多工程師和開發愛好者的追捧。

案例背景介紹

樹莓派是世界上最小的微型計算機之一，外形小巧但功能強大，基於Linux系統，具有開源的特性，自問世以來，受到眾多工程師和開發愛好者的追捧。目前樹莓派已應用於工業領域，如德國KUnBUS已經開發了基於樹莓派的工控機，用做工業控制和數據採集。

1　背景

在位於大西洋馬德拉群島對面的聖港島上，雷諾正在進行雙向充電實驗，目的是將電動汽車電池用作固定存儲系統以減輕電網負擔。

葡萄牙的小島聖托港擁有能源自主權，它不與馬德拉群島相連，其電力生產主要來自柴油發電機。對化石燃料的依賴促使當地生產商積極投資風力發電和太陽能。

基於對聖港島的考察，可再生能源電力生產約占15％~20％，但生產高峰與島上5500名居民的消費高峰不相符。而島上可再生能源的產生主要依賴於風和太陽，由於電能生產的不穩定性，就需要存儲生產高峰時的能量，以便在耗電高峰時使用。

案例實施與應用情況

2　電動汽車服務網絡

現在電動汽車攜帶的電池容量很大，且汽車部分時間處於停頓狀態。在此基礎上，雷諾正在以「車輛到電網（V2G）」的名義開發一項技術。這種雙向充電系統使用戶可以根據電網需求對車輛進行充電和放電。從而實現在生產過剩的階段，電力存儲在電動汽車中，在高峰用電期間再將其返回以滿足需求。

雷諾在聖托港開始這項技術的應用，與當地生產商EEM合作對Zoe進行了測試。選擇使用交流電為其車輛充電，這需要特定的整流器，以使汽車兼容，每輛車需花費幾百歐元。但由於這項技術可為投身這項計劃的車主帶來每年約300歐元的收益，因此購買整流器的額外費用將很快攤銷，車主只需要將汽車連接到特定的終端即可。

充電/放電系統是自動的，但要求用戶明確自己的需求提前安排行程，以免汽車在不方便的時間放電。Zoe ZE40具有自主權，用戶可以設置系統，以使其汽車永遠不會放電到低於特定閾值的水平。

但是，使用這一技術，汽車將經歷大量的充電/放電循環。即使雷諾計劃通過進一步降低電池的可用容量來限制這種磨損，也會影響其電池的壽命。不過，提供電池租賃可以減輕這種擔憂，如果電池組的初始容量損失超過25％，便可以更換電池組。據雷諾公司稱，大約有70％的買家已經選擇了這一服務。

另外還有一項補充技術，不需要對車輛進行任何技術改造，即可實現智能充電。它是一種單向充電系統，使用戶可以更智能地進行電力消耗，並在高峰生產期間為車輛充電。因此，降低了電動車輛對電網消耗的影響，並且幫助用戶以較低的費率支付電費。

對於這兩種技術，必須要調整充電站，並需要添加控制器，但是可以在現有終端上進行此修改。KUnBUS的開源工控機Revpi Core 3幫助完成了此項工作。Revpi Core 3為充電站提供控制功能，在工控機中編寫合適的控制程序，既可以用C/C++，也可以用Python來編寫，可以在超量生產階段存儲能量，並在必要時將其重新注入電網。