一种电动汽车充电站的调度方法
【专利摘要】本发明公开了一种电动汽车充电站的调度方法，在计算电动汽车到充电站的驾驶时间时，充分考虑了各条道路的交通状况即非机动车辆的影响、边摩阻的影响、大型车流量的影响，因而，选择出的驾驶路径更为合乎实际情况，更为精确，选择出的充电站更为准确。同时，在兼顾驾驶时间的基础上，考虑充电站的气象因素、充电情况进行排除后，选择出的充电站中谐波最小充电站调度给电动汽车，并将该充电站信息以及到该充电站的点线图权值最小的点线图对应的驾驶路径作为响应发送给请求充电的电动汽车，这样，使电动汽车充电站调度得以优化，减小电动汽车充电产生谐波对电网危害。
【专利说明】一种电动汽车充电站的调度方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电动汽车【技术领域】，更为具体地讲，涉及一种电动汽车充电站的调度方法。
【背景技术】
[0002]随着我国经济的飞速发展，汽车的拥有量迅猛增加，这给日益突出的环境污染问题和能源紧缺问题带来了极大的挑战。为了能够解决这两大挑战，我国在“十二五”规划中提出了发展新能源汽车的发展战略，纯电动汽车(EV)则为最主要的选择之一。
[0003]充电站作为电动汽车的必备配套设施，电动汽车的发展必然会带动充电站的发展。根据国家电网的规划:2010年在全国26个省市开展充电设施试点工程建设，将建成75座公共充电站和6209个充电桩。2015年前将建成1700座公共充电站，300万个充电桩。
[0004]现有的充电桩分为单相交流充电桩和直流充电桩，单相交流充电桩的充电电流最大为32A，通常用于慢速充电。直流充电桩的充电电流能达到几百A，常用于快速充电或大功率充电。所以在建设充电站时，充电站将会同时有交流充电桩和直流充电桩。
[0005]当充电站大规模建成以后，如果按现有的就近原则调度策略，将会对电网电能质量造成很大的影响。具体体现在:1.如果去雷雨地区的充电站充电容易造成雷击发生，从而危害电网。2.电动汽车属于非线性负荷，充电桩对其进行充电会产生谐波，大规模充电时，谐波可能会非常严重，造成电网波形畸变，导致用电设备寿命缩短，严重时甚至引发安全事故。
[0006]另外，现有技术的就近调度策略只是简单考虑电动汽车到充电站的距离，至多考虑一下道路的等级状况，没有对电动汽车到充电站的道路状况作全面的考虑，对驾驶时间的计算并不准确，选出的充电站并不是驾驶时间最短的充电站。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电动汽车充电站的调度方法，在对道路状况进行全面考虑，较为精确地计算出电动汽车到充电站的驾驶时间情况下，对电动汽车充电站进行调度，以减小电动汽车充电产生谐波对电网危害，使电动汽车充电站调度得以优化。
[0008]为实现上述发明目的，本发明电动汽车充电站的调度方法，其特征在于，包括以下步骤:
[0009](I)、需要充电的电动汽车向调度中心发出包括所处位置的充电请求；
[0010](2)、调度中心接收到充电请求后，根据电动汽车所在区域的地图建立点线图，其中，路口用点表示，交通道路用线表示；
[0011]所述的所在区域的地图为电动汽车所处位置一定半径范围区域的地图；
[0012](3)、点线图权值的确定
[0013]调度中心根据当前时间段，点线图中各段道路的交通状况即非机动车辆的影响、边摩阻的影响、大型车流量的影响，计算出各段道路驾驶需要的时间作为点线图权值；
[0014](4)、寻路
[0015]各个充电站最短时间计算:首先调度中心根据点线图权值，结合寻路算法，找出电动汽车到某一充电站路径上的道路路段，然后将这些路段道路权值相加，得到电动汽车到该充电站的最短时间；
[0016]选择出最短时间小于在给定时间充电站；
[0017](5)、调度
[0018]5.1)、调度中心确定选择出的充电站的气象因素，将气象条件不好的充电站排除，如处于雷雨区的充电站；
[0019]5.2)、调度中心确定选择出的充电站的充电情况，将没有空位的充电站排除；
[0020]5.3)、调度中心采集选择出的充电站进线处电流，预测各个充电站的谐波；选择出的充电站经步骤5.1),5.2)排除后，将预测产生谐波最小的充电站调度给电动汽车充电，并将该充电站信息以及到该充电站的点线图权值最小的点线图对应的驾驶路径作为响应发送给请求充电的电动汽车。
[0021]本发明的发明目的是这样实现的:
[0022]本发明电动汽车充电站的调度方法，在计算电动汽车到充电站的驾驶时间时，充分考虑了各段道路的交通状况即非机动车辆的影响、边摩阻的影响、大型车流量的影响，因而，选择出的驾驶路径更为合乎实际情况，更为精确，选择出的充电站更为准确。同时，在兼顾驾驶时间的基础上，考虑充电站的气象因素、充电情况进行排除后，选择出的充电站中谐波最小充电站调度给电动汽车，并将该充电站信息以及到该充电站的点线图权值最小的点线图对应的驾驶路径作为响应发送给请求充电的电动汽车，这样，使电动汽车充电站调度得以优化，减小电动汽车充电产生谐波对电网危害。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是本发明电动汽车充电站的调度方法一种【具体实施方式】流程图；
[0024]图2是确定点线图中道路驾驶需要时间的流程图；
[0025]图3是本发明中寻路算法的流程图；
[0026]图4是谐波国家标准的换算流程图；
[0027]图5是充电站谐波预测流程图；
[0028]图6是图5所不电流/[目号调理流程图
[0029]图7是使用电流信号调理与直接通过传感器测量结果的对比图；
[0030]图8是改进后的ip-1q谐波算法框图；
[0031]图9是成都某区的点线权值图；
[0032]图10是使用调度方法前与使用方法后A站5次谐波的情况；
[0033]图11是使用调度方法前与使用方法后B站5次谐波的情况；
[0034]图12是使用调度方法前与使用方法后C站5次谐波的情况；
[0035]图13是使用调度方法前与使用方法后D站5次谐波的情况；
[0036]图14是使用调度方法前与使用方法后E站5次谐波的情况。【具体实施方式】
[0037]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】进行描述，以便本领域的技术人员更好地理解本发明。需要特别提醒注意的是，在以下的描述中，当已知功能和设计的详细描述也许会淡化本发明的主要内容时，这些描述在这里将被忽略。
[0038]图1是本发明电动汽车充电站的调度方法一种【具体实施方式】流程图。
[0039]在本实施例中，如图1所示，本发明电动汽车充电站的调度方法包括以下步骤:
[0040]S1:需要充电的电动汽车向调度中心发出包括所处位置的充电请求。
[0041]S2:调度中心接收到充电请求后，调度中心根据电动汽车所在区域的地图建立点线图，其中，电动汽车所处位置、充电站的位置用点表示，交通道路用线表示。
[0042]为了减小计算量，区域的地图为电动汽车所处位置一定半径范围的区域的地图，具体半径由调度中心根据电动汽车所处位置确定，如市区则半径较小、郊区则半径较大。
[0043]S3:调度中心根据当前时间段，点线图中各段道路的交通状况即非机动车辆的影响、边摩阻的影响、大型车流量的影响，计算出各段道路驾驶需要的时间，作为点线图权值。
[0044]S4:寻路
[0045]各个充电站最短时间计算:首先调度中心根据点线图权值，结合寻路算法，找出电动汽车到某一充电站路径上的道路路段，然后将这些路段道路权值相加，得到电动汽车到该充电站的最短时间；
[0046]选择出最短时间小于在给定时间充电站；
[0047]给定时间可以是调度中心根据需要选出的充电站数量确定，也可以根据电动汽车向调度中心发出的充电请求中驾驶员设定的驾驶时间确定。
[0048]S5:调度
[0049]首先确定选择出的充电站的气象因素，将气象条件不好的充电站排除，如处于雷雨区的充电站，然后确定选择出的充电站的充电情况，将没有空位的充电站排除，接着调度中心采集选择出的充电站进线处电流，将预测产生谐波最小的充电站调度给电动汽车充电，并将该充电站信息以及到该充电站的点线图权值最小的点线图对应的驾驶路径作为响应发送给请求充电的电动汽车。
[0050]图2是确定点线图中道路驾驶需要时间的流程图。
[0051]在本实施例中，如图2所示，步骤(3)中，具体步骤如下:
[0052]S301:建立道路模型
[0053]道路等级可以划分为四个等级:快速路、主干路、次干路、支路。道路的通行能力受道路等级的影响，把道路的通行能力看作道路等级的函数。若只考虑道路的交通流量和通行能力，其他条件都相对理想，即可采用美国公路局(Bureau of Public Roads)经典的BPR公式:
【权利要求】
1.一种电动汽车充电站的调度方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)、需要充电的电动汽车向调度中心发出包括所处位置的充电请求； (2)、调度中心接收到充电请求后，根据电动汽车所在区域的地图建立点线图，其中，路口用点表示，交通道路用线表示； 所述的所在区域的地图为电动汽车所处位置一定半径范围区域的地图； (3)、点线图权值的确定 调度中心根据当前时间段，点线图中各段道路的交通状况即非机动车辆的影响、边摩阻的影响、大型车流量的影响，计算出各段道路驾驶需要的时间作为点线图权值； (4)、寻路 各个充电站最短时间计算:首先调度中心根据点线图权值，结合寻路算法，找出电动汽车到某一充电站路径上的道路路段，然后将这些路段道路权值相加，得到电动汽车到该充电站的最短时间； 选择出最短时间小于在给定时间充电站； (5)、调度 5.1)、调度中心确定选择出的充电站的气象因素，将气象条件不好的充电站排除，如处于雷雨区的充电站； 5.2)、调度中心确定选择出的充电站的充电情况，将没有空位的充电站排除； 5.3)、调度中心采集选择出的充电站进线处电流，预测各个充电站的谐波；选择出的充电站经步骤5.1),5.2)排除后，将预测产生谐波最小的充电站调度给电动汽车充电，并将该充电站信息以及到该充电站的点线图权值最小的点线图对应的驾驶路径作为响应发送给请求充电的电动汽车。
2.权利要求1所述的调度方法，其特征在于，步骤(3)中所述的调度中心根据当前时间段，点线图中各条道路的交通状况即非机动车辆的影响、边摩阻的影响、大型车流量的影响，计算出各段道路驾驶需要的时间为:
3.权利要求1所述的调度方法，其特征在于，步骤(4)中所述的寻路算法为: 在寻路过程中，选择相邻路口时，首先从起点出发，搜索起点相邻的路口，计算某一相邻路口到充电站的欧式距离，然后除以自由行使速度得到的值与起点到该相邻路口的权值相加，然后找到和最小的相邻路口，以该相邻路口为起点，继续寻找相邻路口。
4.权利要求1所述的调度方法，其特征在于，步骤(5)中所述的预测各个充电站的谐波为: 当充电站公共连接点PCC的最小短路容量不同于标准中的基准短路容量时应按以下公式修正谐波电流允许值:
5.权利要求1所述的调度方法，其特征在于，所述的电流信号调理包括: 5.31)、通过电流互感器采样；.5.32)、将互感器的采样值进行信号放大；.5.33)、对放大信号进行滤波补偿，主要实现RC滤波和电流相位补偿；.5.34)、将滤波补偿后的电流信号进行单极性转换，将电流信号变为电压信号；.5.35)、对电压信号进行AD转换，在转换过程中通过锁相环提高频率增加采样精度。
【文档编号】G06Q50/06GK103855767SQ201410054133
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2014年2月18日 优先权日:2014年2月18日
【发明者】刘煦, 郑宏, 颉宏宇, 郭甜甜, 葛星 申请人:电子科技大学