提高电动汽车用户响应率的车网融合充电引导策略研究

During the period of 12th five-year-plan, the number of the electric vehicle (EV) has been reached more than 500,000, which has a significant effect on the power grid. Aiming at alleviating the effects on power grid caused by random charging of fleets of EV, scholars have been proposed lots of strategies from the aspect of economics of users and stability of power grid. However, consumers pay more attentions to the navigating range, charging facility information, battery life, convenience of use and so on. So drivers would subordinate themselves to the management of power grid if only their demands could be satisfied. We proposed a smart charging strategy satisfying the demand of driving and charging on the basis of sufficient research on the driving and charging behaviors, battery life considering different factors, and the local load of charging facilities. We do a deep research on this problem from the aspect of driving characteristic, charging characteristic, battery characteristic, and load characteristic. Swarm intelligence algorithm has been used to solved the problem. On the one aspect, we prolong the battery life based on the charging strategy; on the other aspect, we alleviate the charging effect on power grid to the most extent and get the goal of harmony for EV-grid.

十二五期间，中国电动汽车销售量已经达到50余万辆，电动汽车充电对电网的影响已不可忽略。为减轻规模化电动汽车随机充电对电网系统带来的冲击，从电动汽车使用者的经济性、电网的可靠性等方面，学者们提出了多种电动汽车有序充电引导策略。但电动汽车使用者更为关注的是车辆电池续驶里程、电池寿命、车辆使用的便利性、充电桩信息等因素。因此，只有在满足车主利益的前提下，才可提高电动汽车用户的响应率。本研究通过分析驾驶者日常充放电行为以及驾驶行为，结合动力电池在不同影响因素下对电池寿命的影响，考虑充电桩所处配电网负荷状况，提出符合电动汽车使用行为特性的智能充电引导策略。该策略使用群体智能算法，从驾驶行为特性分析、充电特性分析、电池特性分析，以及电网负荷分析等四个方面展开深入研究，一方面解决了基于充电引导策略的电池寿命延长问题，另一方面，最大程度地减小了电动汽车充电对配电网的影响，达到车-网和谐的目的。

十二五期间，中国电动汽车销售量已经达到50余万辆，电动汽车充电对电网的影响已不可忽略。为了解决充电引导策略中的用户响应率问题，需要提出一种满足电动汽车使用者意愿的车网和谐的车网融合充电引导策略。本研究分析不同类型电动汽车动力电池特性，分析影响电动汽车动力电池使用寿命的因素，建立电动汽车动力电池寿命衰退与车辆使用行为关联模型；根据大量的电动汽车行驶数据，分析不同类型电动汽车的能耗状况，从而得到电动汽车使用者驾驶过程中的行为特性，并提出对电动汽车续驶里程进行准确预测的方法；分析局部配电网负荷数据及区域内车辆进出数据，建立电动汽车和电网的互动调度模型；以延长电动汽车动力电池寿命为目标，提出一种符合电动汽车用户出行规律并可改善局部配电网负荷状况的车网融合充电引导策略。最终，本研究提出了考虑实时动态能耗、交通流、用户驾驶行为和配电网三相负荷不平衡度等多种因素的电动汽车智能充电引导策略，有效降低了电动汽车的大规模充电行为给配电网带来的负担，提高了电动汽车用户的响应率。在满足电动汽车用户出行需求的前提下，达到车-网和谐的目的。