面向互联网的智能充电服务与运营平台设计

随着电动汽车行业的快速发展,近年来已经有很多关于电动汽车充电服务与运营管理相关的研究与应用,但是结合海量智能充电桩的业务信息,在技术架构、前置采集、计费模式兼容、安全防护措施、突出用户体验等几个方面仍然缺乏整体可靠的综合解决方案。为此,提出了面向互联网的海量智能充电桩的电动汽车充电服务运营平台,对实际充电服务与运营业务、平台技术应用进行了详细分析与设计。进一步增强平台运营的可靠性和充电服务应用交互的便捷性,提升终端用户体验,为电动汽车与配套充电设施的大规模推广部署提供一种有效的智能化解决方案。     

电动汽车非车载充电机电能检测仪的设计

随着电动汽车的大力发展,其充电设施的电能检测工作至关重要。该文提出的电能检测仪解决了非车载充电机现场检定工作量极大、检测成本高的难题。设备采用集成设计、易于携带,连线后直接挂网运行,可自动上传充电电能数据。核心部件直流比较仪采用多种屏蔽技术,在强电磁环境下,精度仍可保持10 ppm的水平,为大电流测量提供可靠测试数据。软件设计和数据处理采用LabVIEW软件,为非车载充电机电能计量量值溯源和检测提供依据。通过测试数据对比分析,得出电能检测仪对充电设备电能公平结算的结论。     

某型模型验证机机载系统电磁干扰抑制设计

针对某型模型验证机机载系统设计中出现的电磁干扰现象,分析了系统中电磁干扰产生的原因,讨论了系统设计中的屏蔽技术、滤波和接地防护技术,以及各子系统间的布局、布线方法对系统电磁兼容性能的影响,详细讨论了电磁干扰抑制方法在系统优化设计中的应用.通过飞行试验验证表明,所采取的电磁干扰抑制设计方法很好地避免了不同电子系统之间的电磁干扰,有效地提升了系统的可靠性和模型验证机飞行的安全性.     

混合动力电动汽车BMS与充电机的CAN总线通信设计

针对混合动力电动汽车电池管理系统（BMS）和充电机协调性差的问题,在CAN2.0B总线架构的基础上,采用AD公司新推出专用于混合动力电动汽车的基于磁耦合技术的高性能数字隔离器ADuM120x,提出充电机控制器与混合动力电动汽车的电池管理系统通信智能充电方案。实验和工程实践证明该方案较好地解决了充电机充电的盲目性,有效地克服了过充,使得电池包寿命大幅度提高。     

铁氧体元件在电磁兼容设计中的应用

智能化仪表在变电站强电磁干扰环境中实现可靠地工作是一个急待解决的问题,利用铁氧体元件独特的电磁特性来改善系统的电磁兼容性能是在这个方面的一个非常有效的措施之一,讨论了铁氧体器件在进行抗干扰设计方面的工作,在智能仪表中合理利用这种器件的可以有效的抑制雷击浪涌,瞬变脉冲,静电骚扰等电磁干扰因素,降低系统的EMI发射强度,提高总体的电磁兼容特性。     

基于ARM的电动汽车车载智能充电系统的研制

电动汽车以其高效率、低排放、多能源的特点有效地抑制了能源紧张和环境污染问题,但高效可靠的充电系统和车载能源问题成为其发展的主要瓶颈。对此,以ARM处理器为整个充电系统的控制核心,并结合嵌入式操作系统研制了一种车载智能充电系统。构建了嵌入式系统软硬件平台,详细阐述了车载智能充电系统的设计过程。理论和实验分析表明,该充电系统减少了电动汽车充电时间,性能优良、可靠性高。     

基于多时间尺度的电动汽车充电过程故障在线预警方法

为了保障新能源车辆的安全、平稳运行,并且缓解环境危机,加速开发和推广应用新能源车辆,分析单体电池基本性能,为了准确清晰的表征电池电压的变化趋势,采用"电压差归一化曲线"来进行分析动力电池组安全特性,以短期和中长期不同时间尺度为依据制定电动汽车充电过程故障在线预警控制策略,主要研究了电池充电温升因素影响下的中长期充电预警控制策略,并建立目标函数,利用遗传算法进行优化控制,最后利用充电桩监控平台提供的充电状态信息数据,对所提出的基于电池模型的充电设施充电数据在线预警进行了验证.     

充电负载对电动汽车电力计量精度的影响

目前电动汽车充电过程中电力测量准确度较低,对此研究对电动汽车充电负载特性进行分析,提出了一种结合小波变换与自适应卡尔曼滤波的电力计量模型。此外,实验还构建了电力计量评估模型对电力计量精度进行评价。实验结果显示,所提方法将电力计量的准确度提高了0.172 3%,相对准确度提高了68.12%。此外,该方法具有较强的抗谐波干扰性,在谐波变化的情况下可减少60.23%以上的变化量。由此,实验构建的电力计量模型具有较强的可操作性和应用潜力。     

基于新型换流变压器偏磁特性仿真研究

研究变电站优化供电问题,高压直流输电中交直流输电线路并行时换流变压器存在直流偏磁问题,直流偏磁产生的谐波严重干扰到电网的安全运行.分析了新型换流变压器在直流偏磁下的励磁电流畸变特性和谐波特性,为了提高电力系统安全保护性能,提出采用感应滤波技术来抑制直流偏磁谐波的新方法,根据新型换流变压器的参数建立交直流输电线路系统模型,对谐波特性进行仿真,仿真证明了感应滤波技术在交直流输电线路平行架设时对直流偏磁产生的谐波污染具有良好的隔离屏蔽效果,可为设计提供依据.     

矿用蓄电池电机车智能充电机的设计

为满足矿用电机车对蓄电池的快速充电要求,设计了一种大功率蓄电池智能充电机,以全桥变换电路为核心设计蓄电池充电机的功率变换电路,可以提高充电机的功率因数和效率;采用高性能的DSP用于实现蓄电池充电过程的控制与监测,可以实现充电的智能化;设计了变电流间歇快速充电法,延长蓄电池的使用寿命。现场使用结果表明,该智能充电机运行平稳可靠,适合在煤矿中应用。     

A topological approach to model and improve vehicle‐level electromagnetic radiation

The wide application of electric vehicle (EV) brings us many challenges of electromagnetic compatibility (EMC). Automotive manufactures are obliged to ensure that their products comply with the EMC regulations. However, EV is a complicated system, which is composed of variety electromagnetic interferences (EMI), sensitive equipment and coupling paths. This poses great challenges to troubleshoot EMC problems efficiently especially at the early stage. This article proposes an electromagnetic topology based model and analysis method for vehicle‐level EMI prediction. This approach decomposes an EV into multiple subsystems and transforms the electromagnetic coupling paths into multi‐port networks connected by topological matrices. By this way, each part of the EMC model can be set up separately with different technologies and then vehicle‐level EMI is predicted by algebra calculation. The effectiveness of this method has been validated by comparing the predicted radiated emission at low frequency with the experimental results, and application to troubleshooting of the emission problem.     

智慧园区电动汽车有序共享充电需求分析

针对智慧园区充电设施少不能满足电动汽车发展需求问题,提出一种适用于智慧园区电动汽车有序共享充电需求建模分析方法,通过分析充电数据提供充电计划,并辅助园区能量管理系统制定有序充电策略.利用功率谱密度估计方法统计分析单个EV充电电流,并通过人工智能网络完成EV在线识别分类工作,基于插入时间、能量和工作日之间的相关性统计分析每个EV充电习惯,利用测量电网侧的电流来预测充电需求,基于核密度估计建立充电需求统计模型.通过某住宅小区充电设施采集的实际数据验证该模型精度的有效性和适用性,为智能园区电动汽车充电提供帮助.     

基于用户数据的电动汽车充电桩网络攻击模型

电动汽车(electrical vehicle, EV)的用户数据是优化EV充电成本的关键数据,对用户数据的操纵可能导致错误的充电成本,使充电桩运营商蒙受经济损失。针对EV充电桩,提出了一种基于用户数据的网络攻击模型,该模型通过篡改接入EV充电桩的用户数据生成虚假的充电计划,从而提高充电桩的充电成本。所提出的攻击模型为一种基于混合整数线性规划的两层优化模型,在上层生成注入EV充电桩的恶意用户数据,下层为EV充电计划优化算法,通过应用KKT条件使两层优化模型转化为单层优化攻击模型。仿真以一个虚拟充电站场景为例,相较于无攻击情况,该攻击模型通过提高EV的充电能量或移动EV的充电时段增加了充电站的总充电成本,验证了该攻击模型的可行性和危害性。     

基于DEB-ABC算法的电动汽车充电优化调度模型

随着电动汽车保有量不断上升, 其相关配套设施也面临巨大挑战, 不合理的充电资源分配在充电高峰期会造成部分充电站过度拥挤, 并且影响电网稳定运行. 提出一种考虑多目标优化的调度模型, 通过分析充电站内不同充电选项的排队时间, 并根据排队率和分时电价提出一种动态定价模型, 影响车主充电行为, 结合动态定价模型与充电需求计算充电成本, 考虑基于起讫点的充电总路径行驶时间, 以总成本最少为优化目标, 基于DEB-ABC算法进行求解. 在某区域内对1 500辆电动汽车进行仿真验证, 结果表明提出的优化调度模型可减少充电等待时间、充电成本和总行驶时间, 提高区域内充电站利用率.     

面向用户行驶计划的电动汽车充电调度策略

充电站（桩）尚未普及以及电动汽车有限的行驶里程,使得大多数汽车用户关于是否选择电动汽车犹豫不决。为了减少用户对于电动汽车有限电池容量的担心,并且降低因频繁充电以及偏离原定行驶路线绕路进行充电所增加的电动汽车使用费用,提出一种基于匹配理论面向用户行驶计划的电动汽车充电调度方案TPCS。首先,分别根据电动汽车用户的行驶计划和对各充电站的电量需求构建电动汽车用户与充电站的偏好表;然后,建立电动汽车用户与充电站之间的多对一匹配模型;最后,以系统总效用为优化目标进行充电站接口分配。数值仿真结果显示,与随机分配（RCS）算法和仅考虑电动汽车效用分配（OEVS）算法相比,TPCS算法将系统总效用较RCS算法最多提高了39.3%,较OEVS算法最多提高了5%;而在电动汽车充电需求轻负载时,TPCS算法始终保证用户满意度在90%以上,高于RCS算法。所提算法能够有效地提高系统总效用和用户满意度,同时降低计算复杂度。     

Impact of technology uptake on an Australian electricity distribution network

This paper presents simulation results for future electricity grids using an agent-based model developed with MODAM (MODular Agent-based Model). MODAM is introduced and its use demonstrated through four simulations based on a scenario that expects a rise of on-site renewable generators and electric vehicles (EV) usage. The simulations were run over many years, for two areas in Townsville, Australia, capturing variability in space of the technology uptake, and for two charging methods for EV, capturing people's behaviours and their impact on the time of the peak load. Impact analyses of these technologies were performed over the areas, down to the distribution transformer level, where greater variability of their contribution to the assets peak load was observed. The MODAM models can be used for different purposes such as impact of renewables on grid sizing, or on greenhouse gas emissions. The insights gained from using MODAM for technology assessment are discussed.     

基于阿里云的电动汽车状态监控系统设计

针对电动汽车预约充电过程中云端无法实现获取多电动汽车电量以及位置的问题,设计并实现了一种用于电动汽车预约充电的电动汽车状态监控系统。系统主要由主控模块和通信模块以及定位模块构成,其中主控模块使用STM32F429,通信模块使用ATK-M750模组,定位模块为SkyTra_GPS,利用分压模块将电动汽车电池电压对应降低后通过STM32的A/D转换模块获取当前电池电压。系统使用MQTT协议将车辆信息上传到阿里云物联网平台,为电动汽车预约充电配对系统提供了一个可靠数据接口,用以实现电动汽车的充电配对。     

DSP应用系统电磁兼容设计探讨

讨论了电磁干扰传输的一般产生、传播途径及在电子电路系统中进行电磁兼容设计的目的及相关内容,并以美国TI公司TMS320C24x系列芯片为例,阐述了DSP应用系统进行电磁兼容设计的一些常用方法和技巧.     

考虑灵活充电策略的带时间窗物流配送路径优化研究

电动汽车作为一种新型绿色交通运输工具,目前被广泛的应用于多种物流场景中.然而,电池容量有限、充电时间长以及配套设施不健全等问题制约着其在物流配送领域中的有效推广.为此,针对电动汽车的物流配送路径优化问题,引入一种部分充电策略,提出了考虑部分充电策略的带时间窗电动汽车物流配送路径优化问题,建立了该问题的整数规划模型,并设计混合模拟退火算法对其求解.最后,利用一个研究算例对模型和算法进行了测试和数值分析,验证了其有效性.     

电动汽车无线充电用磁耦合机构研究进展

发展电动汽车是节能、环保和低碳经济的需求,而无线充电技术以其安全、便捷和低维护的优点,越来越受到学术界和工业界关注,是未来电动汽车供电技术的发展趋势。磁耦合机构是无线充电系统中实现电能无线传输最为关键的部件。文章介绍了近几年来国际上电动汽车无线充电系统开发及其磁耦合机构研发的最新研究进展,包括电动汽车无线充电实用化和产业化的最新进展,最后讨论和总结了磁耦合机构研究的难点和发展趋势。