[發明專利]基于能耗控制的電動汽車停車場充電方法

有效

• 申請號: 201710290652.7
• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN107180272B
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 巫威眺;靳文舟;焦志強;任婧璇
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06;G07F15/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 羅觀祥

1.一種基于能耗控制的電動汽車停車場充電方法，其特征在于，所述充電優化方法包括以下步驟：

S1、通過對現階段停車場大量車輛到達時間、停放時間、通勤出行距離的統計分析，利用非參數估計方法，對未來電動汽車在停車場的停放特征及到達停車場過程中的電量消耗進行預測分析；

所述非參數估計方法采用核密度估計方法，在無需假定概率密度的基本形式的情況下，直接用樣本估計總體的概率密度，其中，核函數采用高斯核函數，帶寬的確定通過樣本數據計算最優帶寬，從而確定核密度函數表達式，最終通過繪制所確定的核密度函數的擬合數據曲線與實際調研數據曲線的趨勢吻合程度判斷擬合效果；

S2、根據不同的經營目標，制定不同的充電策略，建立相應的線性優化模型，其中，所述經營目標包括：停車場電力負荷峰值最小、停車場日電費支出最低；

所述步驟S2中經營目標為停車場日電費支出最低時，所述充電策略如下：

目標函數：

其中，CR_i表示車輛i的最大充電功率，表示電動汽車i電池的最大容量，λ_t為t時刻的電價，ΔT是對電動汽車充電一次的最短時長，稱為最短充電周期，為決策變量，表示t時刻車輛i的充電功率，停車場的智能充電樁可輸出可調電流，從而實時控制的大小，目標函數表述對于每一輛充電車輛充電所需花費最小；若車輛i在t時刻停靠在停車場，則STATUS_i,t＝1，否則STATUS_i,t＝0，式(10)表示車輛停靠在停車場時的充電功率不超過車輛設計的最大充電功率；SOE_i,t表示車輛i在t時刻的電量水平，式(11)描述了車輛i的電量變化狀態；式(12)表示停車場為車輛充滿電；

S3、通過構造拉格朗日函數，利用KKT條件對模型進行求解得到不同充電策略下的各車輛對應各時間的充電功率。

2.根據權利要求1所述的基于能耗控制的電動汽車停車場充電方法，其特征在于，所述未來電動汽車在停車場的停放特征包括：車輛到達時間、車輛停放時間、車輛離開時間、車輛到達停車場時的電量水平、車輛的電池容量、車輛的最大充電功率。

3.根據權利要求1所述的基于能耗控制的電動汽車停車場充電方法，其特征在于，所述步驟S1具體過程如下：

步驟S101：利用核密度估計方法對車輛的到達時間分布特性進行描述，其中，核密度估計函數的表達式如下：

x₁,x₂......x_n為獨立同分布的樣本值，為密度函數f(x)的核密度估計，稱為核函數，h是預先給定的正數，稱為帶寬，依據式(3)計算最優帶寬，σ_s為樣本標準差，R為樣本的四分位距，即第三四分數減去第一四分數的差；

步驟S102：通過調研對工作日期間車輛到達停車場的時間累積分布特性進行核密度函數擬合，其中σ_s＝4.14h，R/1.34＝5.58h，n＝13470，h＝0.655；核密度的具體表達式為：

步驟S103：根據駕駛員工作日通勤出行情況下到達停車場時的行駛距離數據，結合綜合工況下電動汽車單位行駛距離的耗電量，推算電動車輛到達停車場過程中的電量消耗信息，依據車輛到達停車場過程中的電量消耗信息，對工作日期間車輛到達停車場過程中的電量消耗累積分布概率進行核密度函數擬合，其中σ_s＝2.294kwh，R/1.34＝0.687kwh，n＝13470，h＝0.109；核密度的具體表達式為：

步驟S104：根據對大量停放車輛的調研信息，得出工作日期間一天各時間段內停車場停放的數量，假設未來停車場停放的車輛數量規律與此相同，任意時間段內，車輛到達停車場時的行駛里程呈均勻分布狀態依據車輛到達時間的概率分布和車輛到達過程中的耗電量概率分布及一天內各個時段內停車場的停車數量，即可推算出停車場特定時間段內到達的車輛數及車輛到達過程中的耗電量。