CN115395619A - 一种基于能量路由器的电动汽车有序充电方法 - Google Patents
一种基于能量路由器的电动汽车有序充电方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115395619A CN115395619A CN202211165163.6A CN202211165163A CN115395619A CN 115395619 A CN115395619 A CN 115395619A CN 202211165163 A CN202211165163 A CN 202211165163A CN 115395619 A CN115395619 A CN 115395619A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- charging
- power
- charged
- time
- time point
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000005457 optimization Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 abstract description 4
- 230000009191 jumping Effects 0.000 abstract 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000011217 control strategy Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
- B60L53/62—Monitoring or controlling charging stations in response to charging parameters, e.g. current, voltage or electrical charge
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
- B60L53/63—Monitoring or controlling charging stations in response to network capacity
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
- B60L53/66—Data transfer between charging stations and vehicles
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/00032—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
- H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
本发明涉及配电网自动化技术领域，公开了一种基于能量路由器的电动汽车有序充电方法，包括以下步骤：采集当前时刻汽车的需求充电功率及电池容量；以2小时为周期，将一个周期均分成24个间隔，对应24个时间点，使用粒子群算法优化求解各时间点的充电总功率，取首个时间点求解值作为当前时刻到未来5分钟内的充电总功率；在首个时间点进行各车辆的充电功率分配，5分钟内的分配功率保持不变；每5分钟向前滚动时间窗，跳转方法开头。本发明减小了充电站峰谷差，降低了用电成本，通过短周期滚动优化方式降低了汽车充电的时空随机性对充电效果的影响，用限制充电功率方式代替传统的控制充电启停方式，将充电变成了持续的过程，提升了用户体验。
Description
技术领域
本发明涉及配电网自动化技术领域，尤其涉及一种基于能量路由器的电动汽车有序充电方法。
背景技术
随着全球能源危机的日益严重以及环境问题的日益突出，世界各国相继推出新能源汽车优惠政策，鼓励通过电动汽车的推广来达到节能减排、降低对环境的影响的目的。
虽然电动汽车的数量迅猛增长，但其充电模式仍处于一种无序的方式，由于电动汽车充电具有时空随机性，因此大规模且无序的充电模式会加大电网的峰谷差，可能会影响电网的稳定运行。如今，如何通过有序充电控制策略减小电动汽车充电对电网的冲击已成为了领域内的热点问题。目前现有的有序充电方法大都采用了通过控制充电启停的方式，且优化求解周期为一整天的时间，这就可能会导致出现长时间未给车充电的情况，用户体验较差；同时，由于车充电的时空随机性，过长的优化求解周期也会影响充电效果。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足和缺陷，提供了一种基于能量路由器的电动汽车有序充电方法，减小了充电站峰谷差，通过短周期的滚动优化策略降低汽车充电的时空随机性导致的对充电效果的影响，采取限制充电功率的方式代替传统的控制充电启停方式，将充电变成了持续不断的过程，提升了充电用户的体验。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种基于能量路由器的电动汽车有序充电方法，包括以下步骤：
S1，能量路由器采集当前时刻各辆待充电汽车的需求充电功率及电池容量；
S2，以2小时为一个周期，设定时间间隔为5分钟，即将一个周期分成24个时间间隔，对应24个时间点，能量路由器使用粒子群算法优化求解各时间点的充电站充电总功率，取第一个时间点的求解值作为当前时刻到未来5分钟内的充电站充电总功率；
S3，在首个时间点根据各辆待充电汽车的需求充电功率进行功率分配，5分钟内的分配功率保持不变；
S4，每5分钟向前滚动时间窗口，跳转S1。
优选地，所述S2中粒子群算法的优化目标为一个周期内充电站充电总功率的峰谷差及充电站充电成本最小，目标函数具体为：
其中xi代表从当前时刻到未来2小时内各时间点的充电站充电总功率，Ai表示当前滚动时间窗内的电价，Se表示能量路由器的容量；
优化求解的约束条件为：
1）第一个时间点的求解值不超过需求功率值：
；
2）2小时内给车充满电：
；
3）从当前时刻到未来2小时内各时间点的充电站充电总功率值非负：xi≥0；
其中Pj dem表示第j辆待充电汽车的需求充电功率，m表示待充电汽车数量，Qj表示第j辆待充电汽车的电池容量。
优选地，所述S3中的功率分配公式为：
其中Pj表示给各辆待充电汽车分配的充电功率，Pj dem表示第j辆待充电汽车的需求充电功率，P总表示S2中计算出的分配给充电站的总功率，m表示待充电汽车数量。
本发明的有益技术效果：减小了充电站峰谷差，降低了充电站用电成本，通过短周期的滚动优化方式降低汽车充电的时空随机性导致的对充电效果的影响，采取限制充电功率的方式代替传统的控制充电启停方式，将充电变成了持续不断的过程，提升了充电用户的体验。
附图说明
图1为本发明的整体流程图。
图2为本发明实施例中的滚动优化策略示意图。
图3为本发明实施例中的仿真测试对比图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不限定本发明。
实施例：
随机选取充电方式为无序充电的某充电站某日的充电订单数据，基于本发明方法进行仿真测试。
如图1所示，一种基于能量路由器的电动汽车有序充电方法，包括以下步骤：
S1，能量路由器采集当前时刻各辆待充电汽车的需求充电功率及电池容量。
S2，如图2所示，以2小时为一个周期，设定时间间隔为5分钟，即将一个周期分成24个时间间隔，对应24个时间点，能量路由器使用粒子群算法优化求解各时间点的充电站充电总功率，取第一个时间点的求解值作为当前时刻到未来5分钟内的充电站充电总功率。
粒子群算法的优化目标为一个周期内充电站充电总功率的峰谷差及充电站充电成本最小，目标函数具体为：
其中xi代表从当前时刻到未来2小时内各时间点的充电站充电总功率，Ai表示当前滚动时间窗内的电价，Se表示能量路由器的容量。
优化求解的约束条件为：
1）第一个时间点的求解值不超过需求功率值：
；
2）2小时内给车充满电：
；
3）从当前时刻到未来2小时内各时间点的充电站充电总功率值非负：xi≥0；
其中Pj dem表示第j辆待充电汽车的需求充电功率，m表示待充电汽车数量，Qj表示第j辆待充电汽车的电池容量。
S3，在首个时间点根据各辆待充电汽车的需求充电功率进行功率分配，5分钟内的分配功率保持不变。
功率分配公式为：
其中Pj表示给各辆待充电汽车分配的充电功率，Pj dem表示第j辆待充电汽车的需求充电功率，P总表示S2中计算出的分配给充电站的总功率，m表示待充电汽车数量。
S4，每5分钟向前滚动时间窗口，跳转S1。
对比一天24小时内充电站原始峰谷差数据和使用本发明方法进行仿真测试后的峰谷差数据，绘制两种情况下的功率变化曲线，如图3所示，可见，相比原始数据，在采用本方法后，充电站一天内的峰谷差减小了21%，用电成本降低了18%，效果显著。通过短周期的滚动优化方式降低汽车充电的时空随机性导致的对充电效果的影响，采取限制充电功率的方式代替传统的控制充电启停方式，将充电变成了持续不断的过程，提升了充电用户的体验。
上述实施例是对本发明的具体实施方式的说明，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可做出各种变换和变化以得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应归入本发明的专利保护范围。
Claims (3)
1.一种基于能量路由器的电动汽车有序充电方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，能量路由器采集当前时刻各辆待充电汽车的需求充电功率及电池容量；
S2，以2小时为一个周期，设定时间间隔为5分钟，即将一个周期分成24个时间间隔，对应24个时间点，能量路由器使用粒子群算法优化求解各时间点的充电站充电总功率，取第一个时间点的求解值作为当前时刻到未来5分钟内的充电站充电总功率；
S3，在首个时间点根据各辆待充电汽车的需求充电功率进行功率分配，5分钟内的分配功率保持不变；
S4，每5分钟向前滚动时间窗口，跳转S1。
2.根据权利要求1所述的一种基于能量路由器的电动汽车有序充电方法，其特征在于，所述S2中粒子群算法的优化目标为一个周期内充电站充电总功率的峰谷差及充电站充电成本最小，目标函数具体为：
其中xi代表从当前时刻到未来2小时内各时间点的充电站充电总功率，Ai表示当前滚动时间窗内的电价，Se表示能量路由器的容量；
优化求解的约束条件为：
1）第一个时间点的求解值不超过需求功率值：
；
2）2小时内给车充满电：
；
3）从当前时刻到未来2小时内各时间点的充电站充电总功率值非负：xi≥0；
其中Pj dem表示第j辆待充电汽车的需求充电功率，m表示待充电汽车数量，Qj表示第j辆待充电汽车的电池容量。
3.根据权利要求1所述的一种基于能量路由器的电动汽车有序充电方法，其特征在于，所述S3中的功率分配公式为：
其中Pj表示给各辆待充电汽车分配的充电功率，Pj dem表示第j辆待充电汽车的需求充电功率，P总表示S2中计算出的分配给充电站的总功率，m表示待充电汽车数量。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211165163.6A CN115395619B (zh) | 2022-09-23 | 2022-09-23 | 一种基于能量路由器的电动汽车有序充电方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211165163.6A CN115395619B (zh) | 2022-09-23 | 2022-09-23 | 一种基于能量路由器的电动汽车有序充电方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115395619A true CN115395619A (zh) | 2022-11-25 |
| CN115395619B CN115395619B (zh) | 2024-04-05 |
Family
ID=84128987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211165163.6A Active CN115395619B (zh) | 2022-09-23 | 2022-09-23 | 一种基于能量路由器的电动汽车有序充电方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115395619B (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3702202A1 (en) * | 2019-02-28 | 2020-09-02 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Method and system to optimize distributed charging station efficiency and user experience |
| CN112134300A (zh) * | 2020-10-09 | 2020-12-25 | 国网江苏省电力有限公司无锡供电分公司 | 基于预约的电动汽车光储充电站滚动优化运行方法及*** |
| CN112865190A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-28 | 中国电力科学研究院有限公司 | 计及光伏和充电需求的光储充电站优化调度方法和*** |
| CN112994063A (zh) * | 2021-04-29 | 2021-06-18 | 重庆大学 | 基于储能有序充电和智能软开关控制模型的配电网优化运行方法 |
| CN114048630A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-02-15 | 华南理工大学 | 一种分层架构下电动汽车日内滚动有序充电控制方法 |
| CN114742340A (zh) * | 2022-01-18 | 2022-07-12 | 浙江大学 | 一种大规模路网中智能网联共享电动车充电站的优化布设求解方法 |
-
2022
- 2022-09-23 CN CN202211165163.6A patent/CN115395619B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3702202A1 (en) * | 2019-02-28 | 2020-09-02 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Method and system to optimize distributed charging station efficiency and user experience |
| CN112134300A (zh) * | 2020-10-09 | 2020-12-25 | 国网江苏省电力有限公司无锡供电分公司 | 基于预约的电动汽车光储充电站滚动优化运行方法及*** |
| CN112865190A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-28 | 中国电力科学研究院有限公司 | 计及光伏和充电需求的光储充电站优化调度方法和*** |
| CN112994063A (zh) * | 2021-04-29 | 2021-06-18 | 重庆大学 | 基于储能有序充电和智能软开关控制模型的配电网优化运行方法 |
| CN114048630A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-02-15 | 华南理工大学 | 一种分层架构下电动汽车日内滚动有序充电控制方法 |
| CN114742340A (zh) * | 2022-01-18 | 2022-07-12 | 浙江大学 | 一种大规模路网中智能网联共享电动车充电站的优化布设求解方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 佟晶晶 等: "基于分时电价的电动汽车多目标优化充电策略", 电力***保护与控制, vol. 44, no. 01, 1 January 2016 (2016-01-01), pages 17 - 22 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115395619B (zh) | 2024-04-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108520314B (zh) | 结合v2g技术的主动配电网调度方法 | |
| CN112186809B (zh) | 基于电动汽车v2g模式的虚拟电厂优化协同调度方法 | |
| CN110378548B (zh) | 一种电动汽车虚拟电厂多时间尺度响应能力评估模型构建方法 | |
| CN109217290B (zh) | 计及电动汽车充放电的微网能量优化管理方法 | |
| CN109103878B (zh) | 电动汽车群有序充电方法及配电网用电优化方法 | |
| CN111626527B (zh) | 计及可调度电动汽车快/慢充放电形式的智能电网深度学习调度方法 | |
| CN109948823B (zh) | 一种光储充电塔自适应鲁棒日前优化调度方法 | |
| CN110533222B (zh) | 基于峰平谷电价的电动汽车充电负荷预测方法及装置 | |
| CN107730048B (zh) | 一种风电-电动汽车联合***随机鲁棒优化调度方法 | |
| CN111310966A (zh) | 含电动汽车充电站的微电网选址及优化配置方法 | |
| CN105225022A (zh) | 一种热电联产型微电网的经济性优化运行方法 | |
| CN111064214A (zh) | 基于电动汽车两阶段滚动式策略的配电网优化调度方法 | |
| CN116151486B (zh) | 含储能***的光伏充电站多时间尺度随机优化方法及装置 | |
| CN112070628B (zh) | 一种计及环境因素的智能电网多目标经济调度方法 | |
| CN112238781A (zh) | 一种基于分层架构的电动汽车有序充电控制方法 | |
| CN114519449A (zh) | 一种园区能源***运行优化方法 | |
| WO2023226368A1 (zh) | 电动汽车集群充放电控制方法、***及相关设备 | |
| Yi et al. | Power demand side response potential and operating model based on EV mobile energy storage | |
| CN111756064A (zh) | 基于分时电价的含电动汽车电网优化调度方法和装置 | |
| CN117996807A (zh) | 一种光储充电站储能电池充放电方法 | |
| CN110861508B (zh) | 居民区直流充电机共享充电控制方法、***及存储介质 | |
| CN117060506A (zh) | 考虑绿电计费方式的电动汽车、光伏协同优化方法及装置 | |
| CN115395619A (zh) | 一种基于能量路由器的电动汽车有序充电方法 | |
| CN107154628B (zh) | 电动汽车入网放电电价上限与入网功率关系计算方法 | |
| CN116054286A (zh) | 一种考虑多元弹性资源的居民台区容量优化配置方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |