[发明专利]一种电动汽车路径诱导及有序充电控制方法

权利要求书

1.一种电动汽车路径诱导及有序充电控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)根据用户出行OD数据和充电数据，提取不同用户的出行和充电特征；

步骤2)构建两阶段优化模型，其中，一阶段是以用户充电总成本最小为目标的路径规划模型，二阶段是以到达站点的充电负荷波动最小为目标的有序充电优化模型；

步骤3)搭建路径规划模型的以车辆行驶时间成本、排队时间成本、充电时间成本以及充电费用为优化目标的目标函数，所述目标函数遵从三个约束条件：电动汽车路径选择约束、到达时间约束和剩余电量约束；

步骤4)根据用户需求、用户位置、站点位置、站点功率、站点充电费用，基于路径规划模型的目标函数和约束条件，采用行驶方向特征筛选和Dijkstra最短路算法进行路径规划，得到最优路径方案；

步骤5)基于用户的出行和充电特征、最优路径方案，以单个到达站点的充电负荷波动最小为目标，建立有序充电优化模型，实现有序充电控制。

2.根据权利要求1所述的一种电动汽车路径诱导及有序充电控制方法，其特征在于，所述出行特征包括用户出行起讫点、用户期望到达/期望离去站点时间、平均行驶速度，所述充电特征包括用户期望开始/期望结束充电阈值。

3.根据权利要求1所述的一种电动汽车路径诱导及有序充电控制方法，其特征在于，所述路径规划模型的目标函数为：

其中，

d_gh为路段(g,h)的长度；V_gh为电动汽车在路段(g,h)上行驶的速度；为节点h处充电站的预计排队时长；为电动汽车在节点h处充电站的充电时长；π为电动汽车用户对于时间延迟所折算的成本系数；ρ_h为节点h处充电站的单位电量价格；P_h为节点h处充电站的平均充电功率；H为全部路段的集合；S为充电站所在节点的集合。

4.根据权利要求3所述的一种电动汽车路径诱导及有序充电控制方法，其特征在于，所述电动汽车路径选择约束为：

其中，

O为电动汽车的充电需求产生点；D为电动汽车的出行目的地；A为全部节点的集合。

5.根据权利要求4所述的一种电动汽车路径诱导及有序充电控制方法，其特征在于，所述电动汽车到达时间约束为：

其中，t_h为电动汽车到达节点h的时间；t_g为电动汽车到达节点g的时间；M为一个足够大的常数；为节点g处充电站的预计排队时长；为电动汽车在节点g处充电站的充电时长；t_a为电动汽车到达充电站的最晚时间；t_e为电动汽车完成充电并离开充电站的最晚时间。

6.根据权利要求5所述的一种电动汽车路径诱导及有序充电控制方法，其特征在于，所述电动汽车剩余电量约束为：

q_h＝Q_maxSOC,h＝O

其中，Q_max为电动汽车的电池容量；SOC为产生充电需求时电动汽车的SOC；E_gh为电动汽车在路段(g,h)上行驶的单位里程能耗；q_h为电动汽车到达节点h时的剩余电量；g_g为电动汽车到达节点g时的剩余电量；P_g为节点g处充电站的平均充电功率；η_h为节点h处充电站的充电效率；η_g为节点g处充电站的充电效率；SOC_min为电动汽车充电结束时的最小SOC；SOC_max为电动汽车充电结束时的最大SOC。