电动汽车居民区充电负荷建模分析

提出一种基于电动汽车停车时间、充电需求等因素的电动汽车居民区充电负荷建模分析的新方法。针对电动汽车的停车行为,研究基于居民区的区域停车生成率的停车需求,建立居民区的区域停车模型。建立里程分布模型,研究电动汽车移动和电耗量的关系,建立电动汽车剩余荷电状态(SOC)模型。结合居民区的区域停车模型、荷电状态分布模型,通过详细考察居民区区域停车这一功能分区特征,综合设备性质、居民区区域特征等因素,得到居民区的电动汽车充电模型。在充电模型中包含对电动汽车电池的工况分析、电耗量分析、返程时间分布、返程时SOC分布等环节的优化分析。采用一系列的数学建模方法,完成了基于时间分布的电动汽车居民区充电负荷的相关性质研究,以此作为日后电网调度、削峰填谷的参考。以某市为算例,进行蒙特卡洛模拟和分析,得出充电负荷分布的相关结论。     

电动汽车电池及其充电问题

本文阐述了电动汽车电池的发展状况,并提出了各种充电方法,指出了大电流充电存在着多种问题。     

基于电动汽车充电的一种改进型快速充电方法

提出了一种电动汽车快速充电的改进型方法。针对电动汽车蓄电池充电效率低和损耗大等问题,建立了一种新型的快速充电系统。该系统中的功率因数校正(PFC)变换器能够提高输入功率因数并减小谐波电流含量;而三相高频变压器使充电过程变得安全可靠,同时具有体积小、效率高等优势。引入一种多目标优化算法对充电系统的重要指标进行优化并为系统选择合适的器件。通过37 kW实验平台的仿真与实验,验证了该充电方法的有效性,结果表明充电器中变压器重量降至常规变压器重量的1/7左右,总效率也超过了90%。     

多种类型电动汽车接入配电网的充电负荷概率模拟

通过研究不同类型电动汽车的充电特性,针对混合电动汽车改进了初始荷电状态的抽样方法;计及充电时间长度对开始充电时刻选择的影响,同时引入电动汽车实时充电数量的随机因素,建立了多种类型电动汽车充电负荷需求的概率模型。某地的配电网负荷数据和IEEE 34节点系统算例结果表明,在电动汽车渗透率相同的情况下,其充电高峰时段工作日负荷高于休息日负荷;适当提高换电池电动汽车比例可以降低电动汽车对配电网带来的负荷冲击。     

基于电池模型的电动汽车充电故障监测与预警方法

随着我国电动汽车的规模化发展,电动汽车充电过程中的故障监测与预警得到业内人士的重视.针对这些问题,提出了一种基于电池模型的电动汽车充电故障监测与预警方法.通过动力电池模型荷电状态和电池电动势在线估计,实时调节电池荷电状态和电压以及温度等参数以模拟动力电池充电响应,可以模拟不同类型、规格以及参数的动力电池.在充电过程中,...     

电动汽车充电对配电网的影响及对策

电动汽车的大规模使用将会对配电网产生直接影响。以某市一条10kV生活线路为对象,考虑了多种渗透率场景,从负荷、电网损耗和电压等几个方面分析了电动汽车充电对配电网的影响。分析结果表明当电动汽车渗透率较高时,车主的无控制充电行为将会对电网造成巨大的压力,而合理的电动汽车接入电网充电将有助于电网的经济运行。提出了电动汽车智能充电方法,该方法可在满足电动汽车充电需求的情况下,根据短期负荷趋势,对各时段可充电功率进行优化,达到平稳负荷、降低电能损耗和提高电压质量的目标。     

电动汽车铅酸电池无损充电系统设计

通过研究电动汽车铅酸电池充电系统的设计方法及改进机制,分析了目前铅酸电池组在给汽车充电过程中遇到的问题,改进了充电电路设计,完成了包括主电路、信号控制电路、信号采集电路、PWM脉宽调制电路和辅助电源电路在内的无损充电系统。设计的充电过程能够按照蓄电池厂家给出的充电曲线进行充电,制定的充电策略对于减小电池不一致性增大的趋势具有一定的效果,同时可以有效防止过充,延长蓄电池使用寿命。     

一种基于需求分析的电动汽车有序充电实施架构

公共电网如何消纳大量电动汽车充电负荷的接入,为电动汽车提供便捷可靠的能源补给,是电动汽车电能供给面临的重要问题之一。由于电动汽车充电负荷具有一定的积聚效应,对电网特别是供电终端配电网的运行会带来多方面的影响。引导电动汽车用户有序充电,对充电负荷进行有效管理是趋利避害的必要措施。对电动汽车充电需求的构成要素,以及影响电动汽车充电需求的关键因素进行了分析。提出了一种从充电负荷配置和充电需求引导两方面展开的电动汽车有序充电实施方案。结合电动汽车充电基础设施的不同设置模式,引入虚拟充电单元作为电网侧负荷配置的基本单位,建立了从电网优化运行到电动汽车充电终端的分层分布实施架构。     

电动汽车充电调配模型

电动汽车的普及依赖公共基础设施的建立。充电调配平台将是连接电动汽车与充电设施的纽带,直接决定电动汽车充电的便捷度和充电设施的利用率。本文以现代信息技术为背景,分别以电动汽车、充电设施和总控平台的选择偏好为基础,构建电动汽车充电调配的非合作博弈模型和相应的调配策略,并通过算例对上述模型进行验证。该模型可以根据总控平台的需要,改变充电设施的偏好序列,对电动汽车和充电设施进行综合调配,实现二者的Nash均衡,为未来电动汽车充电调配平台的构建提供了逻辑基础。     

电动汽车日充电负荷需求模型比较分析

电动汽车大规模充电将给电网运行带来的巨大的挑战,有效准确地预测电动汽车充电功率需求对于减少其对电网产生的不利影响具有重要意义。文以电动汽车日充电负荷需求模型为研究对象,总结了当前主要的负荷需求模型,即从单电池、单充电机、日行驶里程和单位时刻四个不同角度建立的电动汽车负荷需求计算模型,并分别对模型机理和数学描述两方面分别进行了阐述,比较分析了这四种模型的性能和适用范围,最后结合各模型优点提出了一种改进的负荷需求模型,并指出其仿真分析流程。     

规模化电动汽车有序充电对居民区配电网的影响

大量电动汽车接入配电网,必然会对配电网产生极大的影响。基于蒙特卡罗模拟方法计算了充电负荷,并根据北京市某地区的实际配电网搭建典型配电网结构。首先分析了不同渗透率下电动汽车无序充电对电网的影响,然后给出了基于电网侧与用户侧双向充电目标的有序充电方法,并与无序充电时的情况进行对比。结果显示有序充电能起到很好的削峰填谷作用。     

基于扩散理论的电动汽车充电负荷模型

探究了大量电动汽车并网充电的动态物理过程,指出该过程可以描述为以电动汽车并网速率为扰动变量的大量充电负荷由低荷电状态(SOC)向高SOC扩散的动态扩散过程.取两部分能量微元进行数学分析,提出电动汽车的扩散负荷模型.结合大量实际统计数据,运用所提模型与蒙特卡洛负荷模型对私家电动汽车充电负荷进行计算对比,验证了所提模型的准确度.所提模型将充电功率分为基准功率和可控功率,能反映不同连续时刻充电负荷之间的内在物理关联性.     

一种大功率电动汽车快速充电机

提出一种由充电功率变换器系统(CCS)和电池储能系统共同组成的快速充电机,电动汽车进行充电时供电端的功率缺额由储能系统放电进行补充。介绍了快速充电机的原理、构成及实现方法,并对CCS和储能系统配合运行的策略进行了研究,在此基础上,研制了一台400 kW电动汽车快速充电机,并成功应用于使用钛酸锂电池的快速充电巴士上。实验表明,该充电机能解决充电功率大于供电端额定功率的快速充电问题,且直流侧电流纹波、电压纹波性能优异。     

电动汽车动力电池模型及SOC预测方法

简要介绍了铅酸蓄电池的电化学过程,提出了一种考虑温度影响的动态R-Q电池模型,并在此基础上建立了一种新的基于状态空间的SOC递推算法。对电池的两种放电过程仿真计算表明,该算法精确可靠,计算速度快,易于实现,适合电动汽车上使用。基于状态空间的SOC预测方法通过电池稳态开路电压来计算SOC,在电池充放电循环过程中没有误差累积,同样可用于其它类型的动力电池。     

一种电动汽车充电安全预警模型设计方法

针对电动汽车充电安全事故,为了提高电动汽车充电安全预警能力,通过分析电动汽车充电安全影响因素,研究安全预警指标选取途径和方法,制定安全预警评价指标体系,研究安全指标权重评价方法。利用遗传小波神经网络训练原理及多尺度多分辨特点,通过划分5个安全预警等级,设计了一种电动汽车充电安全预警模型。通过对某充电站安全数据安全预警仿真分析,验证了该安全预警模型的可行性和正确性。     

基于ARM的电动汽车智能快速充电系统研究

能源问题、城市污染问题及二氧化碳的排放问题使电动汽车在交通市场上具有很大的优越性,但电动汽车蓄电池快速智能充电问题限制了电动汽车工业的发展。提出了以ARM处理器为核心,结合嵌入式操作系统的一种快速智能充电系统,该充电系统减少了汽车蓄电池的充电时间。LCD触摸屏实现人机交互并显示蓄电池的电压、电流和温度,GSM通信以短信的方式通知车主蓄电池的充电情况,实现远程操控与智能充电。     

基于电动汽车锂电池的SOC动态估算策略

针对实际运行中电池参数的变化,建立了基于Thevenin模型的锂离子动力电池状态空间模型,采用递推最小二乘法进行模型参数在线辨识,对参数做出实时修正,同时克服广义卡尔曼滤波(EKF)估算的不足,提出了基于无色卡尔曼滤波(UKF)估算锂电池SOC估算的新方法。实验结果验证了在同等条件下,UKF比EKF具有更好的滤波估算精度,提高了系统的适应性。     

基于台区负荷平衡和优化的电动汽车有序充电策略研究

正分析了电动汽车用户充电需求,并在此基础上研究了电动汽车充电负荷调度方式和有序充电优化方法,提出了基于台区负荷平衡的有序充电优化控制策略,在满足用户充电需求的前提下,实现了电动汽车充电功率的合理分配,减少对     

一种带无源无损箝位的电动汽车充电变换器

全桥移相零电压开关(ZVS)变换电路在电动汽车充电电源中得到广泛应用,次级整流管反向恢复引起的寄生振荡影响变换器的稳定性。在此提出利用初级加无损箝位的全桥变换拓扑研制的电动汽车充电机,能有效抑制整流管的寄生振荡,分析了变换器的工作原理,得出了实验波形。     

基于马尔可夫决策过程的电动汽车充电行为分析

针对电动汽车充电行为不确定性问题,建立了基于出行链理论的电动汽车出行及电池电量变化模型,提出了引入马尔可夫决策过程（Markov decision processes, MDP）的电动汽车用户充电行为分析方法。该方法将用户充电行为作为马尔可夫决策集,根据车辆在各区域间的转移概率构造状态转移矩阵,设置用户满意度指标作为决策过程报酬函数,通过求解有限阶段总报酬准则得到电动汽车用户在每个决策点处的最优充电决策。算例部分根据抽取电动汽车特征量数据进行马尔可夫决策过程仿真,得出充电负荷的时间与空间分布情况,通过与传统蒙特卡洛方法进行对比表明该文所提方法可以较好地模拟用户整个出行过程中的充电行为,反映充电需求的时空分布特点;同时,分析了不同区域、不同停车时长情况下电动汽车的不同充电行为,能够为电动汽车充电桩的规划建设提供参考。