电动汽车充电站规划研究综述

新能源汽车尤其是电动汽车已在全球范围内得到广泛推广应用,从而带来了巨大的充电需求。同时,部分充电站规划不合理导致充电站空间布局和服务容量与实际充电需求不匹配,充电站利用率低和用户充电不便并存的现象已经成为了电动汽车产业痛点。充电站的合理布局规划是优化电动汽车使用体验和充电体验、降低用户“里程焦虑”、提高充电桩利用率、优化城市电动汽车交通网络和电力网络的关键,也成为当前电动汽车及智能交通领域急需解决的问题。为提供该领域较为全面的综述视角,首先概述电动汽车充电站的发展情况、设施类型、相关标准,总结从“车端”、“站端”出发的电动汽车充电需求估计方法,然后从选址、定容、求解算法维度分析充电站规划模型,列举国内外在多优化目标、多约束条件、多阶段规划的覆盖模型、截流模型等规划模型中的研究成果,以及在各经典模拟网络和实际城市环境中的测试、应用情况,最后对目前充电站规划领域存在的充电需求估计准确性、充电站与未来需求的匹配度等问题进行总结,对“车-桩-路-网”互联时代下充分利用电动汽车的分布式储能、灵活充放电的特征进行有序充电引导、新能源消纳、电网削峰填谷的协同规划发展应用前景进行展望。     

电动汽车与电网互动的关键问题研究综述

电动汽车大规模无序接入将给电网带来峰谷差增大、电能质量下降、电网运行优化控制难度增加等不利影响。应用电动汽车与电网互动技术 （Vehicle-to-Grid， V2G） 控制电动汽车的充放电过程，可有效缓解上述问题，并起到削峰填谷、平抑可再生能源的作用。近十年来，该项技术已成为电动汽车与电力系统领域的研究热点。阐述了电动汽车与电网互动的基本概念及发展现状，重点从电动汽车集群充电需求和放电能力的时空分布、基于V2G的协同调度、市场机制及经济运营三方面进行梳理，分析了V2G在“双碳”背景下的机遇和挑战，对电动汽车调度及应用问题研究中常用的求解方法进行了总结，同时展望了V2G技术的未来研究方向。     

纯电动汽车充换电站规模设计仿真研究

针对基于快速更换电池组电能供给模式充电站提出了此方法基于建站规模研究方法,搭建纯电动汽车充换电站建站规模仿真模型,通过仿真平台的实时模拟,验证充换电站建站规模的可行性,并对充换电站规模进行优化。     

考虑配电网负荷的电动汽车分布式充电控制

针对大规模插电式电动汽车接入对配电网安全运行造成威胁的问题，提出一种考虑配电网负荷的电动汽车分布式一致性最优充电方案。该方案采用双层优化结构：上层以减少配电网负荷波动与满足充电站功率需求为目标建立数学模型，采用粒子群优化算法求解各时段电网分配给充电站的功率；下层在充电站功率供不应求的情况下，以最大化整体用户的利益和减少充电电流波动为目标建立数学模型。提出一种基于多智能体的分布式充电协议求解电动汽车的最优充电功率。该协议是分布式的、可实现电动汽车的即插即用，且具有很好的鲁棒性和扩展性。该方案既保障了配电网的安全运行又提高了整体用户的满意度。仿真验证了方案可行性。     

电动汽车与清洁能源融合发展技术研究与展望

以光电、风电为代表的清洁能源发电技术可为电动汽车提供清洁的电力供给,减少全生命周期碳排放,助力交通领域“双碳”战略目标的实现,因此近年来得到迅猛发展。为了推动交能融合技术的应用,明确相关研究中的关键问题,该文综述了国内外学者过去10年在电动汽车与清洁能源融合技术方面的研究进展。首先,介绍了二者融合发展的必要性与现实意义;其次,将已有研究成果分为公路环境与城市道路环境两类,分别从电网、充电站、车辆3个层面归纳了当前电动汽车与清洁能源融合技术的研究成果;最后,考虑到清洁能源发电以及电动汽车充电存在较强的随机波动,对未来发展提出了加强公共领域交能融合发展、构建多种互补型清洁能源发电策略、建立“源—网—荷—储”集成优化技术、强化分布式微电网能源自洽调度、加强无线光伏充电公路运营管理等建议。     

多地规划充电桩建设标准问题不容忽视

新能源汽车的发展引来充电桩建设浪潮。截至目前．北京．上海、深圳、天津、重庆、杭州、合肥．武汉多地都提出了充电桩建设规划。按照国家规划．2011年-2015年．电动汽车充电站规模达~rJ4000座．同步大力推广建设充电桩;2016年-2020年,国网建设充电站目标为1万座．建成完整的电动汽车充电网络。而截至2013年底．国家电网已建成充换电站400座．交流充电桩1．9万台．只完成了2015年目标的10％。目前．国家电网将引入社会投资参与电动汽车充换电设施建设．全面开放分布式电源并网工程以及慢充、快充等各类电动汽车充换电设施市场。但国内充电桩标准并不统一．不同品牌之间的充电设施并不能完全通用．给推广带来难度。实际上．工信部2011年12月公布了有关电动汽车充电接口和通信协议方面的几项国家标准．这些标准被认为是电动汽车领域的基础性法规．不过这些标准并未对充电桩关键部位技术参数做出规定。     

电动汽车充电方式和商业运营模式初探

电动汽车产业化长期受到充电设施不足的制约,文章探讨了充电设施建设过程中面临充电方式选择和充电网络商业化运营的问题。通过充电站、充电桩和换电站各自的运营属性特征和优势缺陷比较,对不同时期充电设施的选择、空间分布、潜在的投资建设主体、运营主体及盈利模式提出了政策建议。特别讨论了电池更换站的发展前景和其对未来汽车和能源产业结构可能带来的影响,强调了充电网络运营者在未来电动汽车产业链体系中的重要地位。     

计及出租车充电行为的微电网能量管理研究

针对可再生能源发电和电动汽车并网的不确定性给微电网运行的经济性和稳定性带来挑战，本文在设定不同充电场景的基础上，构建了考虑光伏发电和出租车充电不确定性的微电网经济运行模型，以最小化微电网总发电成本为目标，各分布式电源的功率限值与功率平衡为约束，采用混合粒子群优化算法进行求解，得到不同充电场景下各分布式电源的最优功率输出和系统在调度周期内的最低运行成本。优化结果表明，综合优化充电行为能提高孤立微电网的可调度性，使微电网的运行成本降低21.2%。     

考虑充电站效益的电动汽车充电分配优化模型

为解决电动汽车用户在出行过程中的充电问题,同时提高充电站运营效益进而促进充电站运营商建设充电站,在对充电站效益需求进行分析的基础上,提出一个以充电站运营商综合效益最大化为优化目标的多目标函数电动汽车充电分配模型。充电站运营商综合效益所考虑的因素包括充电站运营商经济收入、充电站服务水平和充电分布均衡,并且考虑充电站运营特点,分别以用户在充电站的排队时间和充电站拥挤程度方差对充电站服务水平和充电分布均衡进行量化。采用模糊规划法和模糊偏好关系将模型的多个目标函数转化为同时考虑多个优化目标的单目标函数。结合模型特点,设计遗传算法进行求解。基于实际的充电站静态数据,结合依据经验的假设,设计算例以验证模型和算法的可行性和有效性。研究结果表明:遗传算法适用于求解所提出的模型,通过对模型进行求解可以得到运营商最大综合效益以及相应的电动汽车充电分配方案;通过对结果进行比较分析可以得知,考虑多个优化目标的模型所得到的最优电动汽车分配方案下的运营商综合效益要优于只考虑单优化目标的模型。同时,充电站运营商经济收入、用户排队时间和充电拥挤程度对充电分配方案的确定都有着较为显著的影响,并且相比之下,用户排队时间对充电分配的影响相对较大。     

太原市未来5年将建28座电动汽车充电站

<正>"太原电动公交车换电站典型设计及关键技术研究科技成果"日前已通过该厅科技成果鉴定。未来5年,太原市将利用该技术建设28座电动汽车充电站。2013年11月,太原市被列为新能源汽车示范城市,提出2014年50辆电动公交车和200辆电动出租车推广应用计划。未来5年,太原将建设28座电动汽车充电站,换电站科技含量和服务能力将达到国际化、智能化水     

可持续发展视角下电动汽车充电站规划与管理

随着电动汽车的普及和市场需求的增加,在可持续发展理念的推动下,充电基础设施建设和管理成为一项重要的议题。基于可持续发展视角从环境、经济和社会等维度探讨了电动汽车充电站的规划与管理,对未来电动汽车充电站的规划与管理进行了展望,以期在电动汽车的可持续发展理念下,助力充电站的高效部署和运营。     

考虑排队时间和充电费用的电动汽车充电站选址模型

电动汽车充电站的合理布局对于降低里程焦虑、提高出行舒适度和电动汽车的普及率具有关键作用。为克服现有研究对充电排队时间和充电费用考虑的不足,构建以里程焦虑、充电费用最小化为目标的改进充电站选址优化模型,并明确考虑充电排队和充电绕行行为。分析电动汽车充电行为特征,引入路径容许偏离距离建立充电绕行路径距离约束,由此降低路网中偏离路径集的规模;分析充电站排队系统特征,推导出系统平均排队时间的解析表达式,建立可接受排队时间阈值、预算成本等约束条件;基于里程焦虑产生规律和阶梯电价收费方式,构建里程焦虑和充电费用最小化的决策目标,采用Lingo软件求解;选取西安市某局部路网进行算例分析。研究结果表明：在同等条件下,所提出模型计算得到的系统总充电排队时间为5.84 h,系统总充电费用为1 440元,与未考虑排队时间和充电费用的模型相比,系统排队时间减少了1.19 h,系统总充电费用减少了240元;分析充电站预算成本B的取值发现,当B≤5亿元时,系统总里程焦虑和充电费用随B增加而减小;当B>5亿元时,B的增加无法进一步降低系统总里程焦虑和充电费用。在预算成本B=3,4,5亿元的条件下,分别分析路径...     

国内电动汽车和直流充电桩兼容性测试和分析

随着纯电动汽车的普及,充电焦虑成为制约其发展的重要因素。为进一步推动国内电动汽车充电兼容性的发展,试验室制定了电动汽车和充电桩实地测试项目,组织了国内主流品牌的电动汽车在京津冀、上海、深圳等地的充电站进行了充电兼容测试。由于直流充电电流大,危险系数高,本次测试主要围绕直流充电匹配性展开。本文综合各个地区的测试情况,将测试结果汇总,从现场充电环境、充电接口以及绝缘检测处理等方面进行分析,给出国内车桩充电时存在的普遍问题。     

电动汽车智能充电导航

如今,电动汽车大多采用无序的方式进行充电,由于电动汽车正在得到越来越广泛的接受,数量不断增加,因此这就会对电网造成不良的反应,使得电网难以保持稳定的运行。因此,如何才能够消除电动汽车充电带来的不良反应,并有效的降低电动汽车的充电成本已经成为研究人员们的重要研究课题之一。本文从实际出发,提出了能够提供实时电价的电动汽车智能充电导航系统,用户可以在系统当中得到更为良好的策略。     

新能源电动汽车充电安全分析报告

基于对新能源电动汽车充电技术和充电安全的深入研究，并结合云计算、大数据以及人工智能的技术优势，特来电在充电设施层和充电网大数据层建立了保护电池汽车充电安全的两层安全防护技术。通过两层安全防护技术的运行，积累了大量的与充电安全相关的实际运行数据。在此基础上，从与充电安全相关的变化趋势、故障分析、防护分析等方面进行了分析总结，对进一步提升新能源电动汽车的充电安全有一定的参考价值。     

一种考虑节点电压的半协调电动汽车充电优化方法

针对大规模电动汽车接入电网对其电压质量的影响，提出一种考虑节点电压的电动汽车半协调充电优化方法。该方法综合考虑了电动汽车在时空中的移动情况，能够解决大规模电动汽车接入电网充电时的电压拥塞问题，满足电网接纳能力。     

UL批准Blink的下一代19.2kW电动汽车快速充电器

UL（承销商实验室）在分析了该技术对市场的安全性和可持续性影响后,批准了Blink充电公司的下一代电动汽车充电站技术。该新的电动汽车充电站将支持高达19.2k W的功率输出——几乎是当前一代功率输出的三倍——并将减少三分之二的电动汽车充电时间。此外,这些装置的电流范围从12安培到80安培,所以他们将能在各种各样的地点工作,即使是那些目前有最低可用电力的地方。     

《电动汽车传导充电用连接装置》标准将发布

《电动汽车传导充电连接装置》包括通用要求、充电用的交流接口和直流充电接口三部分内容。由于世界各国都在发展电动汽车、插电式混合动力车。而基础设施的充电站和充电桩建设必须要有统一的充电接口。在我国各地都在大规模建设充电站和充电桩时,必须制定出我国统一的交流和直流充电接口（插头和插座）。目前,日本、美国、欧盟都在制定各自的充电接口,日本CHAdeMO协会（由丰田、日产、三菱、富士重工、东京电力共同发起）制定快速直流电充电标准;美国汽车工程师学会将制定电动汽车快速充电标准;欧盟将于2011年底或2012年初完成充电接口制定工作。希全球能制定统一的充电接口标准,以利于统一和出口需要。因此本刊将电动汽车传导充电连接装置——通用要求、充电用交流接口和直流充电接口介绍给读者。目前,该项标准已将标准报批稿交主管部门批准。但遗憾的是该标准还不是智能型充电接口,不能同时计算充电时间、充电费用、充电量等数据。     

电动汽车充电站电能质量采集与分析

电动汽车交流充电设施涉及电网、充电桩和车辆三方面,电能质量、充电设施和车载充电装置的性能、充电通信兼容性等均会影响充电过程,其中,电能质量对电动汽车充电系统的影响,在现有国家标准中,并未做出详细规定。通过对国内充电桩、充电站基数较大、具有一定代表性的城市进行电能质量调查、采集,分析所采集城市的电能质量相关具体数据,总结存在的电能质量问题,研究对电动汽车充电过程的影响。     

充电还是换电？

无论是“充电”还是“换电”，电池、充电接口等相关技术标准不统一都是行业发展瓶颈。在此背景下．国家电网表示要推动建立全国统一的电动汽车充电设施标准体系。电动汽车能源补给方式的“充电”“换电”模式之争，依旧在持续发酵。