[发明专利]基于能耗控制的电动汽车停车场充电方法

说明书

本发明公开了一种基于能耗控制的电动汽车停车场充电方法，针对电动汽车停车场工作日期间车辆到达时间分布与电价波动特征，提出停车场用电负荷峰值最小以及停车场总电费最低两种充电优化策略，包括以下步骤：通过对车场车辆到达时间、停放时间、通勤出行距离的统计分析，确定车辆到达时间分布；预测未来电动汽车在停车场的停放特征及到达停车场过程中的电量消耗；根据不同目标建立相应的充电策略优化模型；通过构造拉格朗日函数，利用KKT条件进行求解。本发明对电动车停车特性进行基于非参数检验的核密度估计，准确描述出数据分布特征；基于历史样本的估计方法更准确把握停车者的停车时长和所需电量，然后根据本发明充电方法，得出供电策略。

技术领域

本发明涉及能源充电技术领域，具体涉及一种基于能耗控制的电动汽车停车场充电方法。

背景技术

在过去的几十年间，环境恶化、石油资源消耗严重、国际油价波动，各国政府都尽力在减少对进口石油等化石能源的依赖，这些因素极大的促进了交通运输业的电汽化发展。与传统汽车相比，电动汽车具有环保节能、噪音小、稳定性高等优点，因此，电动汽车作为传统燃油汽车的一个清洁环保的替代品，近年来获得了较大的发展，各国政府推出了一系列的财政补贴和优惠政策，支持电动汽车行业的发展，并鼓励人们购买电动汽车，例如：电动汽车不用摇号、购买电动汽车时给予财政补贴、电动汽车在市中心拥有专用停车位、免费停车、允许电动汽车在高峰时段在公交车专用道或HOV车道上行驶等。电动汽车的数量和市场占有率近年来一直在飞速增长。在不久的将来，电动汽车必将成为人们日常出行的一个重要交通工具。

然而，由于电动汽车的充电时间往往需要数小时，充电时间和续航里程把它限制在了相对较短距离的出行上，严重的制约着着电动汽车的实用性。研究表明，对于驾驶员来说，电动汽车的上述缺点带来的不便和负面影响，甚至超过了政府刺激政策带来的影响。一般情况下，车辆的平均行驶时间只占到一天总时间的4％-7％，大部分时间是处于停泊状态的。因此，未来可建设电动汽车停车场，或在现有普通停车场内加装充电桩，作为电动汽车充电点，在工作日上下班时间段内充分利用工作时间进行充电，缓解电动汽车的充电问题，提高电动汽车的实用性，显得特别有意义。

发明内容

本发明的目的是为了解决如何利用电动汽车停车的时间进行充电，提高电动汽车的实用性，提供一种基于能耗控制的电动汽车停车场充电方法。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种基于能耗控制的电动汽车停车场充电优化方法，所述充电优化方法包括以下步骤：

S1、通过对现阶段停车场大量车辆到达时间、停放时间、通勤出行距离的统计分析，利用非参数估计方法，对未来电动汽车在停车场的停放特征及到达停车场过程中的电量消耗进行预测分析；

其中，所述未来电动汽车在停车场的停放特征包括：车辆到达时间、车辆停放时间、车辆离开时间、车辆到达停车场时的电量水平、车辆的电池容量、车辆的最大充电功率。

步骤S101：利用核密度估计方法对车辆的到达时间分布特性进行描述。其中，核密度估计函数的表达式如下：

x₁,x₂......x_n为独立同分布的样本值，为密度函数f(x)的核密度估计，称为核函数，h一般是预先给定的正数，称为带宽，依据式(3)计算最优带宽，σ_s为样本标准差，R为样本的四分位距，即第三四分数减去第一四分数的差。

步骤S102：通过调研对工作日期间车辆到达停车场的时间累积分布特性进行核密度函数拟合，其中σ_s＝4.14h，R/1.34＝5.58h，n＝13470，h＝0.655；核密度的具体表达式为：