[發明專利]一種電動汽車快、慢速充電設施配置比例的計算方法

有效

• 申請號: 201410001487.5
• 申請日: 2014-01-02
• 公開（公告）號: CN103701176A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 陶順;溫劍鋒;肖湘寧;章家義;李秋碩
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 北京麟保德和知識產權代理事務所(普通合伙) 11428
• 代理人: 韓建功

專利領域

本發明屬于現代交通技術領域，尤其涉及一種電動汽車快、慢速充電設施配置比例的計算方法。

背景技術

在能源危機和環境保護的大背景下，電動汽車迎來了自身發展的重大契機。各國政府均積極支持電動汽車的研究和發展。隨著十城千輛工程的實施以及第一批新能源汽車推廣應用城市或區域名單的確定，我國電動汽車保有量有望大幅度增加。充電設施的建設是電動汽車規模化發展的前提和基礎，完善高效的能源供給網絡是電動汽車廣泛應用的必要條件之一，具有廣泛的社會效益和潛在的經濟效益。如何合理的布局充電設施以適應電動汽車的推廣應用是急需解決的關鍵問題。

不同類型的充電設施對應不同的充電方式，電動汽車充電方式分為整車充電方式和換電方式。整車充電包括兩種方式：慢充和快充，慢充要依靠車載充電機連接外部交流充電樁實現，充電電流較小，充電時間一般在5-8小時；快充則需要外置的直流充電裝置直接連接電動汽車電池，充電電流大，一般可在1小時內將電池電量充至80%以上。目前，電動汽車正朝著同時接納快充和慢充兩種充電方式的趨勢發展。有研究表明，充電電流過大將縮短電池壽命，降低電池效率，因此，應把慢充作為當前技術水平下動力電池的主要充電手段，而將快充作為一種輔助的應急手段，充電基礎設施規劃時，應根據快、慢充電兩種模式的定位，合理地分配兩者的比例。因此，如何設置和分配電動汽車的慢速和快速充電設施成為首先要解決的問題。

發明內容

針對上述現有技術存在的問題，本發明提出一種電動汽車快、慢速充電設施配置比例的計算方法，其特征在于，該計算方法的具體步驟為：

步驟1：根據對目標區域用戶行駛和充電規律的統計，以電動汽車用戶采用慢充的方式單次充電補充的電能是否能夠滿足用戶下一次行駛里程所需的電能作為判斷是否有快充需求的依據；

步驟2：計算快充需求概率P_f；

步驟3：計算待研區域內快、慢充電設施的配置比例：

所述步驟1中的判斷依據為：

當p·T+s·C-d·L>k·s時，表示慢速充電方式滿足用戶下次行駛所需的電能的情況；

當p·T+s·C-d·L≤k·s時，表示慢速充電方式不能滿足用戶下次行駛所需的電能的情況；

其中，p·T+s·C反映充電完成后電池的能量狀態，d·L則反映用戶下次行駛所需的電能；T、C、L為隨機變量，T為停車持續時間，C為充電初始荷電狀態，L為充電用戶的單次行駛里程；p、s、d、k為常量，p為電動汽車慢充的充電功率；s為電池的容量；d為電動汽車行駛每公里耗電量，p、s、d根據電動汽車的具體參數直接獲得或者經過折算得到；k為電池允許剩余容量比例系數，k根據電池安全和用戶對剩余電量的心里承受能力確定，k取0.2。

所述步驟2的具體步驟為：

步驟21：獲取所有在該區域內充電用戶的單次行駛里程L、停車持續時間T、充電初始荷電狀態C的統計數據；

步驟22：對步驟21中獲取的三個統計數據進行分析，分別確定三個統計數據所對應的概率密度函數；

步驟23：根據步驟21和22中所得數據，對各概率密度函數中未知參數進行點估計，確定未知參數的估計值，得到不含未知參數的單次行駛里程概率密度函數f_L(l)、停車時間概率密度函數f_T(t)、充電起始荷電狀態概率密度函數f_C(c)；

步驟24：根據電動汽車具體參數，確定慢充充電功率p，電池容量s，每公里耗電量d；

步驟25：根據步驟23和步驟24中確定數據，以三個隨機變量相互獨立為前提條件，利用三重積分計算快充需求概率P_f：

發明的有益效果：本發明提出的快、慢充比例配置方法，使充電設施的建設可以充分滿足電動汽車用戶對不同類型充電方式的需求，同時保證充電設施建設投資的經濟性，避免大量建設快速充電設施，造成資源浪費。

附圖說明

圖1為電動汽車快、慢速充電設施配置比例的計算方法流程圖；

圖2為快充需求概率的計算方法流程圖；

圖3為初始荷電狀態SOC頻率直方圖及概率密度函數曲線。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例，對本方法的具體實施步驟作進一步的說明，應該強調的是下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發明的范圍及其應用。

本發明根據用戶對快、慢充電方式的不同需求，給出兩種類型充電設施的配置比例，是本發明的關鍵。