專利名稱：一種基于智能交通系統(tǒng)的電動汽車充電路徑規(guī)劃方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于智能交通系統(tǒng)的電動汽車充電路徑規(guī)劃方法，屬于電力系統(tǒng)運(yùn)行和控制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
國際通用的SAE J1772-2010標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了三種充電方式用于慢速充電的“交流等級I”以及用于快速充電的“交流等級2”和“直流充電”。慢速充電主要在充電樁進(jìn)行，充電時(shí)長為6 8個(gè)小時(shí)，適于長時(shí)間停車的電動汽車。快速充電主要在充電站進(jìn)行，充電時(shí)長為15分鐘 2小時(shí)，用于為行駛途中的電動汽車進(jìn)行應(yīng)急充電，車主希望充電站提供的充電功率為電動汽車所能接受的最大功率，以便盡快完成充電。然而，電動汽車充電可能在很多方面對電力系統(tǒng)造成不利影響如負(fù)荷過載，電壓水平不合格和電能損耗增大等。當(dāng)電動汽車大規(guī)模引入市場后，電動汽車快速充電的空間隨機(jī)性可能導(dǎo)致不同充電站間負(fù)荷分 布極不均勻，給電網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行帶來困難。本發(fā)明旨在利用空間信息解決這一問題。與充電站電力需求相關(guān)的空間信息有兩類一是充電站在地理接線圖中的位置；二是電動汽車的位置和速度。前者可以通過地理信息系統(tǒng)(以下簡稱GIS)獲取，后者可以通過全球衛(wèi)星地位系統(tǒng)(以下簡稱GPS)實(shí)時(shí)采集。GIS能夠形成精確的電子地圖。通過GIS和數(shù)據(jù)庫的配合，駕駛者可以得到街道及其周邊設(shè)施的直觀顯示；GPS是基于24顆衛(wèi)星的用于定位和定時(shí)的導(dǎo)航系統(tǒng)，車載GPS接收器也可以測出車速。GIS和GPS都是智能交通系統(tǒng)(以下簡稱ITS)的有機(jī)組成部分。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種基于智能交通系統(tǒng)的電動汽車充電路徑規(guī)劃方法，采用智能交通技術(shù)，以減小快速充電對電力系統(tǒng)運(yùn)行不利影響，有利于節(jié)約車主時(shí)間，又有助于提升電網(wǎng)安全性。本發(fā)明提出的基于智能交通系統(tǒng)的電動汽車充電路徑規(guī)劃方法，包括以下步驟(I)電動汽車將電動汽車信息發(fā)送至交通控制中心，電動汽車信息包括出發(fā)點(diǎn)A、目的地B、初始電能狀態(tài)ES(X;(I、電池容量Eb、出發(fā)時(shí)間h、電動汽車行駛的最大里程Clran以及每單位電能行駛公里KPGe ;交通控制中心根據(jù)接收的電動汽車信息，選定A、B兩點(diǎn)之間的最短路徑，最短路徑的距離記為dABmin，選定離目的地B最近的充電站T，目的地B、充電站T之間的最短路徑的距離記為dBMn ;交通控制中心對電動汽車的電能狀態(tài)進(jìn)行判斷若dran>dABmin+dBTmin，則判斷電動汽車無需充電，若dran (則提示駕駛者對電動汽車充電，則進(jìn)行步驟(2)；(2)交通控制中心根據(jù)最大里程dMn，搜索電動汽車在最大里程內(nèi)的所有充電站，作為電動汽車的候選充電站，記候選充電站的集合為C ;交通控制中心分別搜索由A點(diǎn)到候選充電站集合中的每個(gè)充電站j再到目的地B的總時(shí)間，記\_，其中j G C ;(3)設(shè)電動汽車在h時(shí)刻出發(fā)，根據(jù)步驟(2)獲取電動汽車到達(dá)所有候選充電站的總時(shí)間tp得到電動汽車在任意一個(gè)候選充電站j充電的概率IV巧=P.++ + -+fhj G C，其中，S為充電站總數(shù)；(4)根據(jù)上述充電概率Pp交通控制中心計(jì)算電動汽車在充電站j充電的預(yù)測充電功率為
權(quán)利要求
1.一種基于智能交通系統(tǒng)的電動汽車充電路徑規(guī)劃方法，其特征在于該方法包括以下步驟 (1)電動汽車將電動汽車信息發(fā)送至交通控制中心，電動汽車信息包括出發(fā)點(diǎn)A、目的地B、初始電能狀態(tài)Estcci、電池容量Eb、出發(fā)時(shí)間h、電動汽車行駛的最大里程dran以及每單位電能行駛公里KPGe ;交通控制中心根據(jù)接收的電動汽車信息，選定A、B兩點(diǎn)之間的最短路徑，最短路徑的距離記為dABmin，選定離目的地B最近的充電站T，目的地B、充電站T之間的最短路徑的距離記為dBMn ;交通控制中心對電動汽車的電能狀態(tài)進(jìn)行判斷若dran>dABmin+dBTmin，則判斷電動汽車無需充電，若dran (則提示駕駛者對電動汽車充電，則進(jìn)行步驟(2)； (2)交通控制中心根據(jù)最大里程C^n，搜索電動汽車在最大里程內(nèi)的所有充電站，作為電動汽車的候選充電站，記候選充電站的集合為C ;交通控制中心分別搜索由A點(diǎn)到候選充電站集合中的每個(gè)充電站j再到目的地B的總時(shí)間，記\_，其中j G C ; (3 )設(shè)電動汽車在h時(shí)刻出發(fā)，根據(jù)步驟(2 )獲取電動汽車到達(dá)所有候選充電站的總時(shí)間tj，得到電動汽車在任意一個(gè)候選充電站j充電的概率Pj,+ 1 +G C，其中，s為充電站總數(shù)； (4)根據(jù)上述充電概率Pp交通控制中心計(jì)算電動汽車在充電站j充電的預(yù)測充電功率為 Pj=Pj Pev其中PEV為電動汽車車主期望的最大充電功率； (5)交通控制中心計(jì)算電動汽車到達(dá)候選充電站j所需時(shí)間 Tt、所需充電時(shí)間'以及電動汽車在候選充電站j充電的負(fù)荷預(yù)測h(t)； jmin n+丄； * E3-(Esoco-dfm/KPEe) ,=-P- rEFf p t < t < fTr + Idm' 1 + ifr 其中Vj為交通控制中心測定的電動汽車出發(fā)點(diǎn)到候選充電站路徑上的車流速度，為電動汽車到達(dá)充電站j的最短路徑的距離； (6)重復(fù)步驟(I)一(5)，交通控制中心將所有電動汽車在候選充電站j的負(fù)荷預(yù)測疊力口，得到充電站j的總充電負(fù)荷預(yù)測g(/)，并將該總充電負(fù)荷預(yù)測發(fā)送至電力系統(tǒng)調(diào)度中心； (7)電力系統(tǒng)調(diào)度中心根據(jù)接收的充電負(fù)荷預(yù)測<(/)以及電力系統(tǒng)調(diào)度中心的電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中充電站j所屬的電網(wǎng)負(fù)荷點(diǎn)的負(fù)荷預(yù)測，計(jì)算每個(gè)充電站j的最大充電功率PjD Pr (t) = max {PEV, L1P (t) 其中為從電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中讀取的充電站j所屬的電網(wǎng)負(fù)荷點(diǎn)的允許最大充電功率; (8)重復(fù)步驟(I)一(7)，電力系統(tǒng)調(diào)度中心分別計(jì)算所有電動汽車在最大里程內(nèi)的每個(gè)充電站的允許最大充電功率巧""(O，并將最大充電功率巧naxW發(fā)送至交通控制中心； (9)交通控制中心根據(jù)最大充電功率^Tx(0，分別對每個(gè)電動汽車的充電時(shí)間進(jìn)行修正，得到修正后的充電時(shí)間
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于智能交通系統(tǒng)的電動汽車充電路徑規(guī)劃方法，屬于電力系統(tǒng)運(yùn)行和控制技術(shù)領(lǐng)域。首先，交通控制中心根據(jù)電動汽車信息，判斷電動汽車是否需要充電。若需要，則提示車主需要充電。交通控制中心搜索電動汽車在最大里程內(nèi)的所有充電站作為候選充電站，并計(jì)算電動汽車在每個(gè)充電站充電的概率。根據(jù)充電概率預(yù)測充電負(fù)荷，送至電力系統(tǒng)調(diào)度中心，電力系統(tǒng)調(diào)度中心計(jì)算每個(gè)充電站的允許最大充電功率，并將其送至交通控制中心。交通控制中心根據(jù)最大充電功率得到的出行及充電總時(shí)間排序，送至車主。本發(fā)明為電動汽車車主提供最佳充電路徑，提高車主的出行效率。而且充電站的選取充分考慮了電力系統(tǒng)的運(yùn)行要求，保障了電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
文檔編號G06F17/30GK102709984SQ20121019487
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月13日
發(fā)明者吳文傳, 孫宏斌, 張伯明, 李正爍, 王堯, 辛蜀駿, 郭慶來 申請人:清華大學(xué)