《充电桩布局研究的国内外研文献综述》3100字

充电桩布局研究的国内外研文献综述1.1电动汽车国内外研究现状近年来,在政策和技术进步的共同推动下,全球电动汽车市场迅速发展,电动汽车成为各国汽车产业重点发展的领域。美国,欧洲和日本等发达国家和地区在电动汽车产业领域涉足较早,发展各具特色。（1）美国开始发展新型插电式混合动力车和氢蓄电池汽车[8]从上世纪90年代起，美国就积极地开展了新一代电动汽车技术的研究，研制出了电动汽车相关零部件。美国电动汽车的发展是以保障能源安全为重,强调发展新型插电式的电动汽车。2012年，美国在生产插电式混合动力纯电子汽车和燃料电池汽车等技术方面已经取得实质性的进展,在这两个领域都拥有了全球22%的技术专利。2016年7月，美国联邦政府宣布,将通过政府与其他私营机构等部门的交流与合作，推广新型电动汽车并进一步加强其充电基础设施，以有效应对全球性的气候变化,增加清洁能源的投入与使用，减少对天然气和石油的严重依赖。[9]（2）日本侧重发展混合动力汽车日本是世界上第一个开发电动汽车的国家。上个世纪70年代，日本也就已经开始大力发展新能源电动汽车。它在混合动力技术、燃料电池和电机控制等方面有着深厚的技术积淀，其混合动力汽车具有低油耗、低排量和良好性能的特点。日本的目标是到2020年实现100万辆全电动和插电式混合动力车上路。从市场销量来看，日本电动车销量最高的都是混合动力车型。混合动力车占日本乘用车市场的近40%[10]。1.2充电桩优化的国内外研究现状美国的chargepoint公司正在努力创建一个世界上最大的电动汽车充电站在线互联网网络，为所有使用该技术的电动汽车用户提供专业化的智能充电服务。chargepoint目前专注于充电桩的开发和建设，以及提供给电动汽车的行驶者、经销商和生产者的云端服务,其中包括对充电站地理位置、方便的支付模式和对充电情况进行遥感监测。Chargepoint在北美、欧洲、亚洲和澳大利亚各地均拥有22885个公众可用的充电地点，在与几乎每一个品牌电动汽车相兼容的公众充电站互联网网络中占据70%的份额[11]。Chargepoint凭借自己卓越的充电桩能够向客户提供最佳、可靠、安全的充电服务。基于移动应用和美国电动汽车在线充电时间和地点的共享信息，为用户提供了充电站搜索服务、充电时间、充电容量、减排效应、实时充电任务完成、充电意外停止中断、充电预约提示、故障报警等信息。Chargepoint以"充电桩+应用"的"产品+服务"模式，与地图运营商、电动车公司、互联网企业等合作，构建了充电服务的生态链。此外,Chargepoint的移动app也为用户提供了到达目标地所必须发送的充电量数据，充电任务已经完成、停止通知。在充电设施发展的同时,国内外的理论研究也在不停的进步，现阶段主要依据的充电桩布局原理有排队论、中心地理论、重心论等，其中发展较为迅速的一点是，基于量子粒子群优化算法的布局方式，而应用较广的其中之一是考虑聚类理论的规划方法，最重要的还是要给予用户的综合效益评价来布局，依据对用户的调查，收集需求信息，通过整体分析并结合社区档次、地段优良以及交通便利与否，从而得出需求半径，再根据半径的交叉程度来确定布点位置。谐振式远距离无线充电：基于电磁谐振的原理[12,13],如果能量的发送端与接受端具有同一频率的谐振线圈，就可以使能量直接从发送线圈向接受线圈的传递。这两个谐振线圈都是松耦合的，当它们达到一个相同频率,能量就会正常进行传输。谐振式无线充电的能量传输距离长,在汽车制造业和其他能源动力产业都具有巨大的使用前景。大功率充电桩的快速发展：在公共交通、物流、共享汽车等领域得到了广泛应用的大功率充电桩在实际应用领域呈现出不断增长的趋势。提高动力电池的使用容积的同时，在这种动力电池所能够允许的使用范围下，修筑大功率的电动充电桩，增大电流流量，使充电桩单位时间内传输更多能量，可加快充电速度。建设大功率充电桩的三种方法是：开发大功率充电模块，充电模块容纳电量越多，使得充电桩需要的充电模块越少，充电桩内部的电流越稳定；加大电缆横截面面积，提高其传输载荷的流量和性能；采用改善热能源管理系统技术,提高了电力充电站基桩的连续使用率和可用性。如图1-2所示[14]。图1-2充电桩设置系统1.3有序充电国内外研究现状电动汽车的充电方式有有序充电模式和无序充电模式，用户进入充电站并将电动汽车接入充电桩后就开始充电的方式是无序充电模式，用户将电动汽车连入充电桩，根据整体用电情况，由系统分配的充电时间自动充电的模式称为有序充电模式。现实情况中，用户充电属于用户自主决定，并不在意当前充电时间是否为小区用电高峰，也不会依照电网运行状况自主调节电动汽车充电时点。随着电动汽车不断增加，无序充电使得输出电功率不断叠加，对于电网而言加大了输出负担。一些学者提出了电动汽车有序充电的方式，其目的是想让电动汽车通过某种规则由系统控制进行自主充电的模式，有利于与电网协调运行，优化电动车的充电功率输出和满足更多用户充电需求。居民小区电动汽车的单相充电方式导致配电网出现三相不平衡和负荷峰谷差问题,因此提出基于负荷平衡的电动汽车多目标充电调度策略。基于三相网络,将总延迟时间和充电平衡作为目标函数,考虑三相不平衡度和负荷峰谷差等约束,建立静态和在线调度问题下电动汽车充电调度模型。采用改进非支配排序遗传算法NSGA-II进行多目标求解,通过设计交叉算子,自适应调整变异概率和局部优化等来优化结果[15]。粒子群算法：建立分时段控制电动汽车有序充电模型，使用粒子群算法对模型优化，求最优解，结果显示使用粒子群算法改变电动汽车充电顺序可有效降低配电网负荷峰谷最大差值，可以增加电力系统运行的稳定性和可靠性，以此对每日电网功率减小峰谷差[21]。针对不同的充电汽车数量和用户用电需求，构建不同的控制目标函数和数学模型，选择合适的优化算法求解模型。不同的优化算法的计算速度和准确度是不同的，因此其对结果的计算也并不相同，从而得到不同的电动汽车充电模式。某些优化算法例如上述中粒子群算法有时会存在求出局部最优解或计算时间长等问题。所以，应该对现有有序充电策略的优化算法进行改进[23]。参考文献[1]金昂瑞.电动汽车充电技术应用现状与发展趋势研究[J].科技经济导刊,2016(12):81.[2]王新宇.基于市场行为的电动汽车充换电技术研究[D].青岛：青岛大学,2017：57.[3]李鹏程,丛中笑,杨婧.一种电动汽车智能充电最优引导优化模型[J].电器与能效管理技术2018：18.[4]高颖.中小城市居民小区如何发展电动汽车充电基础设施.[5]吴亚芳.私人充电桩发展现状及策略分析[D].西安工业大学,2020.[6]刘星平,李世军,于浩明,张磊.住宅小区内电动汽车有序充电优化模式[J].电工技术学报.2015.10[7]杨嘉睿.电动汽车的研究现状与发展趋势[D].兰州现代职业学院,2020.[8]刘世磊,张厚明.国外电动汽车产业发展现状及启示.CHANJINGSAOMIAO.2019.[9]郭向伟,康龙云,张崇超．我国电动汽车产业关键技术现状发展研究[J].电源技术,2018[10]刘卓然,陈健,林凯.中国外电动汽车发展现状与趋势[J].电力建设,2015:46.[11]PaulPickering.无线充电技术的现状与未来[J].中国集成电路,2018:77[12]李倪峰.电动汽车充换电技术发展趋势报告.http：///p-1798335193.html.[13]林佳雁.新型电动汽车充电桩技术的方案分析[J].科技风,2018:56[12]赵罗创,申江伟,张新跃,高鹏.基于城市电动汽车充电调度策略优化[J].集成电路应用,2020:38[13]周美玲,陈淮莉.基于负荷平衡的电动汽车充电模糊多目标调度算法。计算机应用。/kcms/detail/51.1307.TP.20200922.1444.004.html[14]王一添.充电桩配电系统设计及布置原则探讨.电动汽车.2020.10[15]罗平,程晟,王严,陈巧勇．考虑用户出行特性的电动汽车充电负荷预测．华中科技大学学报(自然科学版)./10.13245/j.hust.201121[16]宋卫东．住宅小区地下车库充电桩设计初探．http://www.jzdq.net.Cn[17]王一添.充电桩配电系统设计及布置原则探讨.电动汽车.2020.10[18]郭春林,于鹏,付金彦.规模化电动汽车有序充电对居民区配电网的影响.电力建设.2015.7[19]肖建康,邱晓燕,潘胤吉.考虑多方利益的居民小区电动汽车有序充电