[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

本發明公開了一種基于能耗控制的電動汽車停車場充電方法，針對電動汽車停車場工作日期間車輛到達時間分布與電價波動特征，提出停車場用電負荷峰值最小以及停車場總電費最低兩種充電優化策略，包括以下步驟：通過對車場車輛到達時間、停放時間、通勤出行距離的統計分析，確定車輛到達時間分布；預測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；根據不同目標建立相應的充電策略優化模型；通過構造拉格朗日函數，利用KKT條件進行求解。本發明對電動車停車特性進行基于非參數檢驗的核密度估計，準確描述出數據分布特征；基于歷史樣本的估計方法更準確把握停車者的停車時長和所需電量，然后根據本發明充電方法，得出供電策略。

技術領域

本發明涉及能源充電技術領域，具體涉及一種基于能耗控制的電動汽車停車場充電方法。

背景技術

在過去的幾十年間，環境惡化、石油資源消耗嚴重、國際油價波動，各國政府都盡力在減少對進口石油等化石能源的依賴，這些因素極大的促進了交通運輸業的電汽化發展。與傳統汽車相比，電動汽車具有環保節能、噪音小、穩定性高等優點，因此，電動汽車作為傳統燃油汽車的一個清潔環保的替代品，近年來獲得了較大的發展，各國政府推出了一系列的財政補貼和優惠政策，支持電動汽車行業的發展，并鼓勵人們購買電動汽車，例如：電動汽車不用搖號、購買電動汽車時給予財政補貼、電動汽車在市中心擁有專用停車位、免費停車、允許電動汽車在高峰時段在公交車專用道或HOV車道上行駛等。電動汽車的數量和市場占有率近年來一直在飛速增長。在不久的將來，電動汽車必將成為人們日常出行的一個重要交通工具。

然而，由于電動汽車的充電時間往往需要數小時，充電時間和續航里程把它限制在了相對較短距離的出行上，嚴重的制約著著電動汽車的實用性。研究表明，對于駕駛員來說，電動汽車的上述缺點帶來的不便和負面影響，甚至超過了政府刺激政策帶來的影響。一般情況下，車輛的平均行駛時間只占到一天總時間的4％-7％，大部分時間是處于停泊狀態的。因此，未來可建設電動汽車停車場，或在現有普通停車場內加裝充電樁，作為電動汽車充電點，在工作日上下班時間段內充分利用工作時間進行充電，緩解電動汽車的充電問題，提高電動汽車的實用性，顯得特別有意義。

發明內容

本發明的目的是為了解決如何利用電動汽車停車的時間進行充電，提高電動汽車的實用性，提供一種基于能耗控制的電動汽車停車場充電方法。

本發明的目的可以通過采取如下技術方案達到：

一種基于能耗控制的電動汽車停車場充電優化方法，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；

其中，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。

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一般是預先給定的正數，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：