[發明專利]一種電動汽車的充電需求確定方法

在審

• 申請號: 201710482074.7
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN109117972A
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 袁健;李超;張丹丹;王森;朱建威
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06;G06F17/50
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

1.一種電動汽車的充電需求確定方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、通過馬爾可夫鏈描述電動汽車用戶一天出行過程中動力電池荷電狀態的變化情況；

步驟2、根據用戶出行過程中交通指數對應的耗時系數對行駛時間的影響及各時段電動汽車出行時間對應各目的地的概率，確定一天各個時刻充電需求的分布情況；

步驟3、采用蒙特卡洛模擬方法，確定電動汽車充電需求的時間和空間分布。

2.如權利要求1所述電動汽車的充電需求確定方法，其特征在于，步驟1中通過馬爾可夫鏈描述電動汽車用戶一天出行過程中動力電池荷電狀態的變化情況，所用公式為：

式中：P_f、P_m分別為快充、慢充的充電功率；t_c為充電時長；Q_k為第k輛電動汽車的電池容量。

3.如權利要求1所述電動汽車的充電需求確定方法，其特征在于，步驟2中電動汽車行駛所需時間受到該時段交通指數對應的耗時系數的公式為：

式中，T_i為第i段行程所需時間；T_i′為考慮交通況時第i段行程所需時間；為耗時系數表示對應交通指數下比暢通狀態下多耗時的倍數。

4.如權利要求1所述電動汽車的充電需求確定方法，其特征在于，步驟2中確定一天各個時刻充電需求的分布情況，具體為：

將出行時間按間隔離散化，將出行目的轉移概率定義為M×N維的矩陣，其中M為出行目的地分類數，N為離散化的時間間隔數，表示形式為：

式中，表示在t_k-1～t_k時間段內出行的電動汽車出行目的為i類區域的概率；用戶出行時選擇各類出行目的地的概率之和為1，即

在t_k-1～t_k時間段內，在i區域N輛電動汽車的累計充電需求為

式中，表示第n輛電動汽車在t_k-1～t_k時間段內充電功率。

5.如權利要求1所述電動汽車的充電需求確定方法，其特征在于，步驟3中確定電動汽車充電需求的時間和空間分布，具體為：

(1)抽取單個用戶一天首次開始出行時間T以及該出行時刻的SOC；

(2)根據用戶單次行駛距離的概率分布函數抽取單次行駛里程，由行駛速度算出行駛時間以及行駛結束時間t，根據電動汽車單位里程耗電量由下式中a_i＝-1的情況得出該段行程結束時的SOC；

(3)抽取單次行駛里程并判斷此時的SOC是否滿足下一段行駛里程，若不滿足時用戶進行充電，抽取此時用戶的單次可充電時長，根據步驟1判斷用戶采取的充電方式，然后分別根據上式中a_i＝1++和a_i＝1+的情況判斷該決策行為結束時的SOC及結束時間t，與此同時推出該充電行為前一段行程的出行時間；若滿足則用戶可能進行下一步的停車或充電，停車時抽取用戶單次停車時長，充電時確定相應充電方式的充電時長，然后分別根據采取的決策行為由上式得出結束時的SOC值及結束時間t；

(4)由當前時刻的SOC及時間t確定下一步可能采取的決策行為同時得出該種行為結束時的SOC及結束時間，然后判斷該時間t是否達到用戶一天出行的結束時刻t_end，同時確定用戶最終所在區域及是否充電、充電時長；

(5)根據下式得到電動汽車在各區域一天24h的充電需求；

式中，表示第n輛電動汽車在t_k-1～t_k時間段內充電功率；

(6)返回步驟(1)，進入循環，最終得出總的充電需求分布情況。