电动汽车充电站功率和时间分配控制策略
电动汽车充电负荷与调度控制策略
电动汽车充电负荷与调度控制策略在可持续发展的大背景下，电动汽车作为一种新型交通工具，在节能减排、遏制气候变暖、保证石油供应安全中发挥着重要作用，相比与传统汽车，电动汽车在环保方面的优势更为明显。
电动汽车的动力来源是电源，所以必须配备有对应的充电措施和充电站，在进行电动汽车充电的过程当中会对电网的运作造成一些影响，因此需要进行调控来解决这些问题。
基于此背景，本文就对电动汽车充电负荷与调度控制策略展开分析，可供参考。
标签：电动汽车;充电负荷;调度控制;策略1电动汽车充电对电网的影响分析1.1充电站对电网产生谐波污染电动汽车在充电的过程当中会对电力系统造成谐波污染，所谓谐波污染就是指在电力系统方面，由于静止汞弧变流器的使用而对电网造成了电压畸形、电流波形畸形的影响。
谐波污染最为突出的影响就是会使得电能的生产效率、传输效率都被影响，造成电器设备较热，绝缘的部件容易老化，影响整体使用的寿命。
而在电动汽车进行充电的过程当中看，会通过与电网的连接部分注入大量的谐波分量，因此导致各种控制系统数值检测出现偏差，降低控制的准确程度。
1.2影响输电网、配电网的工作首先是在输电网的运行方面，现存的输电网是否可以维持电动汽车数量不断增加，这是个十分关键的问题。
电动汽车的数量增加所带来的负担之一就是输电网需要承担更多的电能输送工作，工作量增加会带来各种连锁的反映，会为输电网的工作负荷造成严重的影响。
其次是在配电网的方面，在电动汽车进行大规模的普及之后，就会使得配电系统必须根据电动汽车分布的具体数量、范围进行相应的改变。
电动汽车主要消耗的能源就是电能，因此电网的调度也成为影响电动汽车发展的重要因素，所以在未来，输电网与配电网及电动汽车三者之间都需要结合实际的情况进行具体的变动。
2充电负荷模型基于出行需求确定充电负荷模型的方法由来已久，在早期的充电负荷模型研究中，主要通过计算出行时间来判断不同的时间分布情况，进而确定电动汽车的出行时间，确定车辆出行距离平均值，最终获取完整的时间负荷情况。
新能源汽车智能充电桩的充电时间与优化
新能源汽车智能充电桩的充电时间与优化随着全球环境问题日益严峻，传统燃油汽车已经逐渐被新能源汽车所替代。
新能源汽车具有零排放、低能耗、环保等优势，在未来的交通领域具有巨大的发展潜力。
然而，充电问题一直是新能源汽车面临的主要挑战之一。
为了解决这一问题，智能充电桩的研发应运而生。
智能充电桩是指能够根据电动汽车的需求进行智能调配、优化充电时间的充电设备。
充电时间及其优化是智能充电桩的核心功能。
首先，充电时间的优化是基于充电需求与供电状况之间的协调。
智能充电桩通过对电动汽车的实时电池剩余容量、行驶距离以及车主的充电时间要求进行分析，合理安排充电时间。
比如，当电动汽车电池容量较低但车主需要尽快充电时，智能充电桩会在供电允许的情况下尽可能提供更大的充电功率，从而缩短充电时间。
而当电动汽车电池容量较高或车主仅需部分充电时，智能充电桩会自动降低充电功率，避免浪费能源和增加供电压力。
其次，充电时间的优化还与能源管理的智能调度有关。
智能充电桩通过与电网的连接，能够获取电网负荷情况以及新能源的发电情况等信息，实现充电时段的优化调度。
在电网负荷较低、新能源发电充足的时段，智能充电桩可以选择在这段时间内开始充电，以充分利用资源，减少充电时间。
同时，也可以根据电网负荷较高、新能源发电不足的时段，将充电延迟到负荷较低的时段，以减少电网负荷压力。
在充电时间的优化方面，智能充电桩还可以通过与车辆信息互联的方式实现更加智能化的调度。
例如，智能充电桩可以通过与车辆导航系统的互联，获取车辆即将驶向的目的地信息，进而根据充电和行驶路线进行智能规划。
比如，当电动汽车即将到达目的地时，智能充电桩可以根据车辆剩余电量和周边充电设备的信息，提前安排充电桩并合理分配充电时间，使车辆在目的地附近能够及时充电。
智能充电桩的充电时间与优化对于推广新能源汽车、提高社会运行效率具有重要意义。
首先，充电时间的优化可以提高充电设备的利用率和效率，降低用户等待时间，提升用户体验。
电动汽车充电桩的智能充电调度算法与应用分析
电动汽车充电桩的智能充电调度算法与应用分析随着电动汽车的普及和市场需求的增加，充电桩的数量也在迅速增长。
然而，面临的一个问题就是如何高效地调度充电桩资源，以满足用户的需求并优化充电桩的利用率。
因此，研究和应用智能充电调度算法对于提升充电桩的效能和用户满意度具有重要意义。
一、智能充电调度算法的意义智能充电调度算法是利用智能化技术为电动汽车充电提供优化和智能化的服务。
充电桩的数量有限，充电需求的动态性和多样性使得充电调度面临着复杂的问题。
通过智能充电调度算法，可以实现以下几个方面的优化：1. 充电桩利用率的优化：通过合理调度和分配充电桩资源，能够最大程度地提高充电桩的利用率，减少空闲时间和排队等待时间，提高用户的充电效率和体验。
2. 充电桩功率平衡：充电桩功率平衡是保证充电设备正常运行的关键因素之一。
智能充电调度算法可以根据不同时段和充电桩的负荷情况，合理分配充电功率，以平衡充电桩的负荷。
3. 充电桩与电网的交互：智能充电调度算法可以实现充电桩与电网的双向交互，可以根据电网的负荷情况和充电桩的需求情况进行智能调度，减少电网压力和负荷峰值。
二、充电调度算法的分类智能充电调度算法主要可以分为基于规则的算法和基于优化的算法。
1. 基于规则的算法：该算法根据一定的规则和先验知识，结合充电桩和用户的特点进行调度。
例如，根据充电桩的等待时间和充电桩负荷情况，按照先后顺序为用户分配充电桩。
2. 基于优化的算法：该算法通过建立数学模型，利用优化方法求解最优的调度方案。
例如，通过优化调度算法可以实现对充电桩利用率、能源效率等多个指标的最大化。
三、智能充电调度算法的应用分析智能充电调度算法已经在实际应用中取得了一定的成果和效果。
1. 充电调度平台的建设：一些城市或地区已经建立了充电调度平台，通过收集和分析用户的充电需求以及充电桩的实时情况，实现对充电桩的智能调度和管理。
2. 充电调度系统的优化：针对充电桩利用率低和排队等待时间长的问题，充电调度系统通过智能充电调度算法，进行实时调度，减少用户的等待时间，并提高充电桩的利用率。
电动汽车充电站的智能调度与管理
电动汽车充电站的智能调度与管理1. 引言随着可再生能源和智能交通技术的发展，电动汽车的普及程度越来越高。
然而，电动汽车充电站的智能调度与管理问题一直是制约电动汽车发展的瓶颈之一。
本文将重点讨论电动汽车充电站的智能调度与管理方法，以提高充电效率和用户体验。
2. 智能调度的概念与意义2.1 智能调度的定义智能调度是指基于信息技术和人工智能技术，根据电动汽车充电需求、充电速度、充电站的负荷等因素，优化充电站充电桩的使用，合理分配充电资源，以提高充电效率和用户体验。
2.2 智能调度的意义通过智能调度，可以实时监测每个充电桩的状态和负荷，合理安排充电任务，避免充电桩的拥堵和空置，提高充电效率。
同时，还可以根据充电需求和车辆行驶路线进行调度，为电动汽车提供更好的充电服务，优化用户体验。
3. 智能调度与管理方法3.1 数据采集与分析通过安装传感器和智能设备，实时采集充电桩的使用情况、负荷变化等数据。
利用数据分析技术，对充电桩的使用情况进行预测和分析，为智能调度提供依据。
3.2 排队与预约系统通过设置排队与预约系统，用户可以提前预约充电桩，并根据预约信息进行智能调度。
排队与预约系统还可以根据用户的实时需求，评估充电点的繁忙程度，提供合理的充电建议。
3.3 智能调度算法智能调度算法是实现智能调度的核心技术。
常用的调度算法包括最短路径算法、遗传算法、模拟退火算法等。
通过合理选择和应用调度算法，可以提高充电效率和用户体验。
3.4 充电设备的智能化通过对充电设备的智能化改造，可以实现充电任务的智能分配和调度。
智能充电设备可以根据电动汽车的电量、行驶里程等因素，自动调整充电功率和时间，提高充电效率。
4. 智能调度与管理案例分析4.1 案例一：智能预约充电用户通过手机APP预约充电站和充电时间，充电站根据用户的预约信息，合理调度充电桩使用顺序，避免并行充电造成的负荷过高和时间浪费。
4.2 案例二：智能分时段充电根据充电站的负荷情况和电动汽车的充电需求，智能调度系统分时段安排充电任务，避免充电桩的拥堵和空置，提高充电效率。
纯电动汽车电机系统的控制策略
纯电动汽车电机系统的控制策略纯电动汽车的电机系统控制策略是多样的，旨在实现高效的动力输出、维持电池状态和最大程度延长续航里程。
以下是一些常见的电动汽车电机系统控制策略：1.电机功率调节：控制电机的功率输出，以满足车辆的加速、维持恒速行驶和超车等需求。
电机功率通常是通过调整电机控制器中的电流和电压来实现的。
2.能量回收：电动汽车通常具有再生制动系统，能够将制动时产生的能量转化为电能，并存储在电池中。
控制策略会根据车辆速度和制动力度来调整能量回收的程度。
3.驱动模式选择：提供不同的驾驶模式，如经济模式、标准模式和运动模式。
每种模式会根据驾驶者的选择来调整电机的性能和续航里程。
4.动力分配：在多电机系统中，控制策略会决定不同电机之间的动力分配，以实现最佳的牵引力、悬挂控制和稳定性。
5.温度管理：控制电机和电池的温度，以维持在合适的操作范围内，以确保性能和寿命。
6.电池管理系统：监测和管理电池的状态，包括电池充电和放电速度，以避免过充或过放，从而延长电池寿命。
7.最佳速度控制：通过计算车辆和驾驶条件，选择最佳速度来提高能效和续航里程。
8.动力输出平滑性：通过调整电机的输出来确保加速和减速平稳，提高驾驶舒适性。
9.车辆动力分布：在具有多个电机的车辆中，控制策略可以根据驾驶条件和车辆稳定性来分配动力到前轮或后轮，或分配到单个轮胎以提高牵引力。
10.充电管理：控制充电速度、充电房间以及使用电网能源的时间，以满足用户需求和电力系统的可持续性。
这些策略通常是由电动汽车的控制单元（ECU）来执行，通过传感器和反馈系统来实时监测车辆状态和驾驶条件。
这些策略的目标是提高电动汽车的性能、效率和可持续性，同时确保驾驶安全性和舒适性。
电动汽车充电桩网络中的充电调度与优化
电动汽车充电桩网络中的充电调度与优化随着电动汽车的普及和使用量的增加，构建高效的充电桩网络成为了重要的任务。
在电动汽车充电桩网络中，充电调度与优化是关键问题之一。
本文将探讨电动汽车充电桩网络中的充电调度与优化的相关概念、挑战以及解决方案。
1. 充电调度与优化的概念充电调度与优化是指对充电桩网络中的充电任务进行合理的分配和优化，以实现充电效率的最大化。
充电调度与优化的目标包括：最小化充电等待时间、最大化充电效率、平衡充电负荷等。
2. 充电调度与优化的挑战在电动汽车充电桩网络中，充电调度与优化面临一系列挑战。
首先，电动汽车数量不断增加，充电桩网络容量不足的情况普遍存在，充电调度与优化需要解决如何合理分配有限资源的问题。
其次，电动汽车充电需求具有时空变化的特点，充电任务之间存在不平衡性和不确定性，如何动态调整充电计划也是一个挑战。
此外，充电桩网络的建设和管理成本也需要考虑。
3. 充电调度与优化的解决方案为满足电动汽车充电桩网络中的充电调度与优化需求，可以考虑以下解决方案：3.1 基于优化算法的调度策略利用优化算法，如遗传算法、模拟退火算法等，建立充电桩网络的充电任务优化模型，通过求解优化目标函数，得到最优的充电任务分配方案。
该方法可以根据具体情况灵活调整各个充电站的充电策略，并在一定程度上减少充电任务之间的冲突和资源浪费。
3.2 基于智能控制的充电桩网络管理系统通过引入智能控制技术，构建充电桩网络的智能化管理系统。
该系统可以自动识别和分配充电任务，根据实时的电动汽车充电需求和充电站的可用资源，动态调整充电计划，提高充电效率和资源利用率。
此外，智能控制技术还可以实现对充电桩网络的故障检测和故障排除，提高系统的可靠性和稳定性。
3.3 基于数据分析的充电桩网络优化利用大数据分析技术，对电动汽车充电桩网络中的数据进行采集、处理和分析，获取充电需求的统计特征和规律。
通过分析充电需求的时空分布，可以确定充电桩的合理布局和充电站的容量大小。
电动汽车充电策略优化方法的研究
电动汽车充电策略优化方法的研究随着环境意识的增强和对能源消耗的担忧，电动汽车作为一种清洁能源替代传统燃油车的选择，在市场上越来越受到关注。
然而，充电问题一直是电动汽车面临的一个主要挑战。
如何制定一种有效的充电策略，以优化充电时间和效率，是当前研究的热点之一。
首先，我们需要了解充电策略的定义和意义。
充电策略是指针对电动汽车充电需求的一种规划和调整方法，旨在最大程度地满足车主的充电需求，同时合理分配电网资源。
充电策略的优化意味着在满足充电需求的前提下，最大限度地减少充电时间和能源消耗。
其次，我们可以探讨一些常见的充电策略。
在充电策略中，常见的有定时充电、电价差异充电等。
定时充电是指根据车主的用车习惯，设定一个充电时间段，例如晚上12点到早上6点，在这个时间段内进行充电，以充分利用低谷电价和电网负荷情况。
这种充电策略的优点是充电成本较低，但缺点是无法满足突发的充电需求。
电价差异充电是利用电力公司的不同电价时段，根据电价的高低选择最合适的充电时间，以达到经济和效益的平衡。
这种充电策略的优点是可以在电价较低的时段进行充电，但需要车主关注电价时段的变化。
然而，当前的充电策略还存在一些问题和挑战。
首先，大规模的电动汽车充电对电网负荷造成了一定的压力。
根据统计数据，电动汽车的普及可能会导致电网负荷增加30%以上。
因此，如何合理分配电网资源，保证不会对电网造成过大的负担，是充电策略设计中需要解决的一个关键问题。
其次，由于充电设备的限制，目前的充电时间较长，导致了充电过程的不便利性。
如何提高充电设备的效率，减少充电时间，是需要研究和改进的一个方向。
此外，充电策略的个性化问题也值得关注。
不同的车主有不同的充电需求，如何制定个性化的充电策略，满足车主的需求，是一个具有挑战性的课题。
为了解决这些问题，科研机构和企业进行了一系列的研究和试验。
一些研究者提出了基于数据分析和智能算法的充电策略优化方法。
通过收集和分析大量的充电数据，结合智能算法，例如遗传算法和人工神经网络等，可以预测车主的充电需求和行为模式，并据此制定最优的充电策略。
电力系统中的电动汽车充电调度与优化策略
电力系统中的电动汽车充电调度与优化策略随着电动汽车的快速发展，电动汽车充电调度与优化策略成为电力系统中一项重要的任务。
在传统的电力系统中，供电主要依靠燃煤、石油等传统能源，而电动汽车的充电需求增加了电网负荷的压力。
因此，合理的电动汽车充电调度与优化策略是保障电力系统安全稳定运行的关键。
一、电动汽车充电调度电动汽车充电调度是指对电动汽车充电行为进行管理和控制，以实现电力系统和电动汽车的互利共赢。
首先，电动汽车充电调度需要充分考虑用户的需求，提供方便的充电服务。
其次，电动汽车充电调度还需要考虑电力系统的负荷平衡和能源利用效率。
为了实现这些目标，可以采用以下策略：1. 优先级调度策略：根据不同用户的需求和电力系统的负荷状况，设置优先级，对充电需求进行优先级调度。
例如，对于需要紧急出行的用户，可以提供快速充电服务；对于负荷较大的时间段，可以推迟用户的充电需求。
2. 负载均衡策略：通过合理分配充电需求，降低电力系统的负荷峰值，提高负载均衡能力。
例如，对于同一区域内多个充电站的用户，可以根据电力系统的负荷情况，将充电需求合理分配到不同充电站，避免个别充电站负荷过大。
3. 价格策略：通过制定不同时间段的电价，引导用户在低负荷时段进行充电，平衡电力系统的负荷。
例如，对于夜间电价较低的时间段，可以提供优惠的充电服务，鼓励用户在夜间进行充电，有效利用电力系统的闲置资源。
4. 智能调度策略：结合智能化技术，建立电动汽车充电调度系统，根据用户需求、电力系统负荷、充电站情况等因素进行智能化调度。
通过实时监测和数据分析，优化充电调度策略，提高充电效率和用户满意度。
二、电动汽车充电优化策略电动汽车充电优化策略是指通过合理利用充电设备和能源资源，提高充电效率和能源利用效率。
具体策略如下：1. 快充与慢充结合：快速充电可以满足用户紧急出行需求，但会对电力系统造成较大负荷冲击；慢充可以减少电力系统的负荷和能源消耗，但用户需等待时间较长。
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（８）电池的荷电状态约束。
ｒ
Ｐｉ，ｄ（ｘ圳＝鲁
ＳＯＣ＝７“－‘×１００％
Ｕ
ｎ
（１４） （１５）
（６）
ＳＯＣ。ｉ。≤ＳＯＣ。≤ＳＯＣ。。
式中：Ａ，为ｔ时间内请求充电或离开的电动汽车数
量，实际分配算法中有３种处理情况：（１）当整个充
式中：ｅ为电池剩余容量；Ｃｏ为电池额定总容量；
ＳＯＣ。。为最大电荷，通常为ｌ；ＳＯＣ。ｉ。为最小电荷，一
题Ｈ剖；另一方面还需考虑电动汽车电池的充放电特
入２２０ Ｖ正弦交流电，经空气开关、智能电表进入交
流接触器。充电插头接人，经过握手协议连接确认， 根据车载充电机的要求输出ＰＷＭ占空比和相应的 电流，控制板可集成多种通信方式实现人机交互。 １．２直流充电设备 直流充电设备功能结构如图２所示。３８０ Ｖ电
Ｚｉｇｂｅｅ、Ｒｓ４８５和Ｉｎｔｅｍｅｔ这３种。
ｉ台电动汽车的结束充电时刻；Ｃｉ．。是第ｉ台电动汽车 的起始电荷状态；Ｃ沁是第ｉ台电动汽车的结束电荷 状态；Ｐ。是第ｉ台电动汽车的单台充电机的额定输
出功率。
实际充电电量和时间分别为
Ｃ仙＝Ｃｈ—Ｃ小
Ｔｉ，。＝ｔ。一ｔ小
（２） （３）
理论计算时，第ｉ台电动汽车充电时间可表示为
概率；Ｎｔ为充电站总的可同时充电数量，因为新加入一源自电池型号确定，电池本身的最大可接收充电
功率值也可确定。 （７）充电时间约束。
（１３） ｔ，。＜ｔ，。 因为充电插头的连接确认和排队等准备工作都 需时间。
的和充完离开的电动汽车数量都影响实际的功率需 求，从而影响充电速率，所以引入概率函数协调功率 裕量，新加入和离开根据用户的意愿，是一个随机事 件，设单位时间内接人或离开的数量服从泊松分布， 则ｔ时间内ｋ辆电动汽车请求充电或离开的概率函
Ｐｂ≤Ｐ“
束函数，与电池可接受充电的功率、电流、电压直接相 关；Ａ为权重系数，因为大功率快速充电设备充电时
间短，相应的设备成本和使用费用都比慢速充电设备
（９）
高，分时段电价随市场规律波动，所以引入权重系数
供用户选择，用户可以选择充电时间最短、充电费用
最大输出能力限制实际输出功率值。 （４）充电机的过压保护。
ａｓ
ｗｅｌｌ
ｍｉｎｉｍｉｚｅ ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔ
ｏｎ
ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｇａｄ ａｎｄ ｂａｔｔｅｒｙ ｌｉｆｅ．
ＫＥＹＷＯＲＤＳ：ｅｌｅｃｔｒｉｃ
中图分类号：ＴＭ
７４４
ｖｅｈｉｃｌｅ；ｃｈａｒｇｉｎｇ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ｐｏｗｅｒ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ；ｔｉｍｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ
Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｔｒａｔｅｇｙ ｏｆ Ｐｏｗｅｒ ａｎｄ Ｔｉｍｅ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｆｏｒ
Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｃｈａｒｇｉｎｇ Ｓｔａｔｉｏｎ
ＬＩＡＮＧ Ｊｉｎｈｕａ，ＹＵＡＮ Ｚｅｎｇｑｕａｎ，ＨＡＮ Ｈｕａｃｈｕｎ，ＸＵ Ｈａｉｐｉｎｇ （Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ
ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ
Ｕ。＜Ｕ¨ｉ。
（１０）
最低或折中方案；Ｉ．。为用户期望的充电时长；Ｒ。为 第ｉ台充电机总的充电费用；Ⅳａ为实际正在充电的汽 车数量；７７沁为第ｉ台充电机功率分配系数；Ｐ㈠为第ｉ 台充电机的额定输出功率；叼川为功率限定分配系数； Ｐｔ’ｌ为电网对充电站总体的功率限制峰值；Ｒ。（ｔ）为ｔ 时间内电网分时段电价；尺汕（ｔ）为ｔ时间内第ｉ台充 电机的使用费用，快速和慢速、直流和交流等不同类
文献标志码：Ａ
文章编号：１０００—７２２９（２０１５）０７－０１０１—０６
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－７２２９．２０１５．０７．０１４
０
引
言
１
１．１
各类充电设备工作原理
交流充电设备
交流充电设备功能结构如图１所示。从电网引
电动汽车充电，一方面必须考虑电网调度管理中 心实时功率分配和大功率设备同时接入对电网稳定性 的影响¨引，无序充电给电网带来的负面冲击等问
２
３
多个充电设备功率和时间协调控制方法
站内有不同类型，不同功率的充电设备，如何规 划和分配其功率和时间至关重要，在下面的控制方法 中暂且只考虑电池的充电过程，首先分析决定单台电 动汽车充电负荷的主要因素：
（１） Ｘ沁＝［ｔ沁％ｔ。，Ｃ小，Ｃ沁，Ｐ泔］ 式中：ｔ¨是第ｉ台电动汽车的开始充电时刻；ｔ沁是第
Ｉ．。＝≯＝（１一ｓｏｃ）学
ｒｉ。ａ ｒｉ．ａ
（４）
集中控制器由后台的分站服务器和本地的人机
交互显示终端组成，分站服务器实时记录各种监控数
式中：ＳＯＣ为电池剩余容量；肛是用户个性化定制的
充电需求协调系数，因为在实际充电过程中，电池可
咽ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｅｐｃ．ｃｏｍ．ｃｆｉ
万方数据
能由于时间、电网功率限制等因素无法全部充满就要
在满足用户基本充电要求的基础上，建立多目标优化
算法模型，采用相应的寻优算法实现功率和时间的协
调分配。
因数，再通过ＤＣ—ＤＣ变换器输出符合电池管理系统 要求的直流电给电池。如果多个直流充电模块通过 ＣＡＮ总线并联在一起组成大功率电源系统，就可以
ｏｆ Ｃｈｉｎａ
基金项目：国家自然科学基金资助项目（５１０７７１２２）。 Ｐｒｏｊｅｃｔ
为０．１～０．２。
电池剩余电荷状态近似符合正态分布，即处于最 小剩余电荷和最大剩余电荷之间的概率很大，两侧的 概率较小，公式表示为
１“叫。１２
用户意愿选择去就近充电站充电或继续等候。 充电过程中的各类约束条件： （１）功率传递约束。
八并）＝—兰＝－ｅ一气矿
，／２，Ｔｒｔｒ
（１６）
式中：Ｕ＝（ＳＯＣ。。。＋ＳＯＣ。。。）／２；盯可参考汽车加油
电站不需要满负荷工作就能满足现有的用户充电需 求时，可预留适当裕量给新加人的电动汽车；（２）电 网分配功率小于充电站需求时，可在加入后的下一个 规划周期内重新分配功率；（３）电动汽车的数量大于 充电站可接受的数量，可以排队处理，或联网查询就
近充电站可接纳充电数量，综合考虑成本和时间以及
般为了保护电池寿命，通常设置放电极限，取最小值
ｗａｓ
ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ（ＰＴＡＩＣＭ）ｗａｓ
ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｆｏｒ
ｃｏｎｖｅｒｔｅｄ
ｔｏ
ｓｈｏｒｔ
ｔｉｍｅ ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅ ｌｉｎｅａｒ ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ
ｕｓｅｒｓ，ａｓ
ｐｒｏｂｌｅｍ，ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃ ｍｏｄｅｌｉｎｇ．Ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔ ｐｒｏｖｅｓ ｔｈａｔ ｉｔ Ｃａｎ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｂａｓｉｃ ｃｈａｒｇｉｎｇ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ
控多地区站点实时情况，总服务器使用大型ＳＱＬ数据 库存储站点信息，方便监控机构和用户查询。查询方
式主要有：（１）通过浏览器／服务器（ｂｒｏｗｓｅｒ／ｓｅｒｖｅｒ，
图２直流充电设备功能结构
Ｆｉｇ．２ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ＤＣ
ｃｈａｒｇｉｎｇ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ
Ｂ／Ｓ）架构体系，直接在网页浏览器中输入网址通过网 站查询；（２）通过ｃｓ架构体系，在各个站点的人机交 互触摸终端上查询；（３）通过手机、平板电脑等无线终 端查询，还可以通过ＧＳＭ短信进行互动。
网通过三相智能电表，输出到直流充电模块，直流充 电模块通过ＰＷＭ整流器将三相交流电变换成电压 恒定的直流电，实现网侧电流正弦化并提高单位功率
性，缩短充电时间，延长电池使用寿命∞引。如何建立 充电站的控制模型，协调各种充电设备ｐ‘１ ５】，优化控制 策略１１６－２４］，实现充电站的有序、高效充电，至关重要。 现有的研究大部分都是侧重于电网、电池等单一方面 的影响，但实际充电过程是受多方面因素的约束，本文
充电站综合控制系统结构
要协调站内不同类型的充电设备，就必须在集中 控制器和充电设备间建立双向及时响应的可靠通信； 要实时监管、查询各站点信息就必须组建强大的网络 系统，其结构如图３所示。 充电站编ｓｔａｔｉｏｎ一１～ｓｔａｔｉｏｎ—Ｎ，采用集中控制方 式。站点根据用户类别配置不同类型的充电设备，可 采用不同的通信方式及其相应的通信协议保证组网 成功。充电模块之间、充电机与电池之间的通信使用 ＣＡＮ总线。充电机与集中控制器之间的通信有
第３６卷第７期
２０１５年７月
电
力
建设
Ｖ０１．３６．Ｎｏ。７ Ｊｕｌ．，２０１５
Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ
电动汽车充电站功率 和时间分配控制策略
梁锦华，原增泉，韩华春，许海平
（中国科学院电工研究所，北京市１００１９０）
摘要：即插即充的无序充电会对电网稳定性造成巨大威胁，基于此，建立了充电站综合控制系统。针对充电规划时需 考虑功率分配和电滟充电特性，提出了一种充电站功率和时间分配控制策略。该策略通过理论建模将充电控制过程转 化为微小时间段的近似线性规划问题，经系统测试，可在满足用户基本充电要求的情况下，尽量减少对电网稳定性和电 池寿命的影响。 关键词：电动汽车；充电设备；功率分配；时间分配
型、不同功率的充电设备使用费用根据市场规律定
实际充电过程中的电压必须小于最大极限值，否 则触发程序或硬件自动保护。
（５）充电机的过流保护。
，“＜，¨ｉ。
（１１）
电流极限值由硬件电路负载能力和程序预设值
共同决定。
（６）电池最大可接受功率约束。
Ｐ‰。。＜Ｐｂａｌｌ。叫。
（１２）
价；Ｐ，。为ｔ时间内ｋ辆电动汽车请求充电或离开的
图３充电站综合控制系统
Ｆｉｇ．３
Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｃｈａｒｇｉｎｇ ｓｔａｔｉｏｎ
据并完成站内充电设备功率和时间规划任务。显示终