基于电动汽车出行随机模拟的充电桩需求研究

摘要

近年来，环境问题日益加重，城市空气污染亟待解决，电动汽车因其用能清洁、利于城市大气污染防治等优势受到各国的广泛关注。电动汽车的规模性发展势必会为充电设施的规划与建设带来新的挑战。充电桩是充电设施规划建设的基本单元，合理的充电桩需求分析对电动汽车充电设施的建设有至关重要的作用，因此，本文将针对规模性电动汽车发展背景下的充电桩需求分析进行了研究与探讨。
　　本文首先对前人在电动汽车用电需求、车辆出行链模拟、充电设施需求分析等方面的研究进行了总结，分析了现有研究的优点与不足。然后，基于前人研究，考虑到在某一区域内进行充电桩建设时，建设者更关心的是充电桩数量占停车位的比例（桩位比），而不是电动汽车数量与充电桩的比例，本文提出了充电桩需求分析的新思路:通过对电动汽车出行及充电行为的随机模拟，得到车辆在各个区域的停车数量随时间变化曲线和充电数量随时间变化曲线，从而得到各个区域的桩位比和快慢速充电桩配置比例。
　　本文提出了基于电动汽车出行随机模拟的充电桩需求分析方法:通过对电动汽车在各地点停车时长的相似性分析，将不同地点归类为六大类充电功能区域;考虑了用户对电池荷电状态变化的接受范围;基于对车辆出行链中日出行次数、首次出行时刻、车辆目的转移概率、行驶时长、停车时长、充电时长等各个出行和充电特征量的统计性分析，建立了电动汽车出行及充电模型，运用蒙特卡洛法分别模拟电动汽车在一日和一周两种不同时间尺度下的出行链和在各目的地的充电桩需求比例，模拟中考虑了各区域内停车同时性和充电同时性问题。
　　最后，结合实际行驶数据，运用本文所建模型，输入电动汽车模拟量和各类型电动汽车比例，即可得到各区域桩位比和快慢速充电桩配置比例。

目录

声明

摘要

1．1 研究目的和意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 电动汽车用电需求研究现状

1．2．2 基于出行链的电动汽车出行研究现状

1．2．3 电动汽车充电设施需求研究现状

1．3 本文的主要研究工作

第2章 电动汽车出行及充电特性分析

2．1 电动汽车充电区域划分

2．2 确定用户对SOC变化的接受范围

2．3 电动汽车出行特征量

2．3．1 日出行次数

2．3．2 行程起始时刻

2．3．3 基于不同起点的车辆目的转移概率

2．4 行驶时长及行驶里程

2．5 本章小结

第3章 电动汽车充电桩需求分析模型

3．1 一日时间尺度下电动汽车出行及充电模拟

3．1．1 电动汽车出行模拟及停放特性的确定

3．1．2 电动汽车充电模拟及实时充电数量的确定

3．2 一周时间尺度下电动汽车出行及充电模拟

3．2．1 基于一日时间尺度模型的修改

3．2．2 一周时间尺度下电动汽车充电桩需求分析步骤

3．3 本章小结

第4章 充电桩需求算例分析

4．1 一日时间尺度模型下各区域充电桩需求分析

4．1．1 各区域桩位比分析

4．1．2 各区域快慢速充电桩设置比例分析

4．2 一周时间尺度下各区域充电桩需求分析

4．2．1 各区域桩位比分析

4．2．2 各区域快慢速充电桩设置比例分析

4．3 本章小结

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢