基于三方演化博弈的充电桩规范运营治理研究

以充电桩为代表的充电基础设施是新型基础设施建设的重要内容,充电桩的规范运营关系到新能源汽车产业链的安全和韧性。针对充电桩市场上的违规运营问题,构建动态奖惩机制下充电桩运营商、地方政府和新能源汽车消费者三方参与的博弈模型,对模型中可能存在的策略均衡点进行稳定性分析,并且利用数值仿真模拟主要参数变化对系统演化的影响。研究结果表明:第一,净收益的提高有利于激发充电桩运营商规范运营的积极性。第二,加大地方政府对充电桩运营商的奖励和惩罚力度均可以促进充电桩的规范运营,地方政府可以通过提高奖惩上限和扩大奖惩比例两种手段加大对充电桩运营商的奖惩力度。第三,地方政府实施奖惩结合政策的效果优于单独实施奖励性政策或惩罚性政策的效果,更为重要的是,在动态奖惩机制下,地方政府对充电桩运营商的奖惩力度存在临界值。当奖惩力度小于临界值时,惩罚性政策的激励效果优于奖励性政策;当奖惩力度大于临界值时,奖励性政策的激励效果优于惩罚性政策。第四,加大违规运营商对新能源汽车消费者的赔偿力度和降低消费者的投诉难度不仅能倒逼充电桩运营商规范运营,而且能引导消费者参与充电桩的规范运营治理。

新能源汽车公共充电桩建设现状及对策分析——以新疆乌鲁木齐市为例

目前我国的新能源汽车发展迅速,新能源汽车充电桩作为新能源汽车行驶的必要基础设施,其建设对新能源汽车行业的发展具有重要作用。乌鲁木齐市作为新疆首府,是贯通南北疆的交通枢纽,适合推广新能源汽车。文章分析了新疆和乌鲁木齐市的新能源汽车消费市场现状,通过问卷进行市场调查,并结合实地调查,了解消费者对新能源汽车的了解程度及乌鲁木齐市新能源汽车充电桩建设情况,发现存在充电桩数量不足、运营混乱、盈利能力弱等问题,对此针对其存在的问题提出相应的对策。

基于改进决策树的直流充电桩充电模块故障诊断方法

为提高直流充电桩充电模块故障诊断的准确性和效率,利用改进决策树,开展直流充电桩充电模块故障诊断方法研究。首先,采用多种传感器,采集直流充电桩充电模块故障数据。其次,提取充电模块故障的时域和频域特征,全面描述故障信号的特性。在此基础上,构建改进决策树,对直流充电桩充电模块故障状态进行全方位地诊断,评估充电模块的健康等级。通过实验证明了该方法的诊断效果,能够准确地识别出充电模块的故障状态,降低谐波含量,确保充电桩及其充电模块在安全的运行状态下稳定运行。

新能源发展背景下直流充电桩检测装置设计与研究

在全球能源结构转型与碳中和目标背景下,新能源技术的迅速发展推动了电动汽车的普及,直流充电桩作为其核心基础设施,需求量显著增加。为了保证充电桩的性能与安全性,设计一套高效、精准的检测装置具有重要意义。文章针对直流充电桩的工作原理与技术标准,提出了一种基于模块化设计的检测装置,涵盖电压、电流等关键参数的实时监测与数据分析。通过软硬件协同优化,实现了高精度测量与多协议兼容功能,同时满足国标与国际标准要求。研究表明,该装置具有操作便捷、检测效率高等特点,为充电桩的质量保障与市场推广提供了技术支撑。

基于LSTM的充电桩异常运行数据自动跟踪方法

为了提高对充电桩异常数据的跟踪效率,提出基于LSTM的充电桩异常运行数据自动跟踪方法。根据充电桩充电功率与电池荷电状态变化,对异常数据进行挖掘和处理。引入叠加函数计算异常数据局部可达密度,结合单层循环矩阵求取异常数据轨迹分布,确定异常数据跟踪范围。基于此,采用长短时记忆神经网络算法(LSTM)输出跟踪算子,并依据空间映射原理,生成跟踪路径,由此实现充电桩异常运行数据自动跟踪。对比实验结果显示,所提方法能够高效跟踪充电桩异常运行数据,跟踪效率较高。

计及道路交通指数影响的公交充电站充电桩优化配置方法

当前中国大力推动城市公交车全面电动化,优化配置充电桩是公交充电站建设的关键。文中提出了计及道路交通指数影响的公交充电站充电桩优化配置方法,首先,综合考虑公交线路交通专用道启用时段和季节性附加能耗,提出了基于道路交通指数的充电桩优化配置模型的典型运行场景提取方法,构建了基于公交线路交通指数的公交车能耗模型;然后,综合考虑规划周期内充电桩配置成本和充电站日充电成本,构建了公交充电站充电桩配置双层优化模型,并设计了基于列生成算法的高维混合整数规划模型求解方法;最后,以某待建公交车充电站为算例开展了有效性验证。结果表明,所提方法得到的配置方案可同时满足接入点配电容量限制和公交通勤要求,并提升充电站运营经济性。

作为城市基础设施的新能源汽车充电桩——服务新特性与规划新思维

研究聚焦作为新兴城市基础设施的新能源汽车充电桩,结合对长三角领先城市发展状况的实地考察,提炼其较之传统设施体系的异同点,进一步从理论视角出发剖析其内涵特性,并探讨适配的规划干预新思维。研究认为新能源汽车充电桩是一项以充电和停车为核心功能的从旧体系中生长出的新设施,因较之传统基础设施有更久的历时体验和更多的技术赋能,从而能支持各类新型使用场景。基于交通与能源两方面时空需求的叠合,充电桩的布局和使用涉及多主体多部门的差异化诉求,协同治理面临挑战。城市规划作为统筹公共资源空间分配的政策平台,理应将充电桩纳入公用设施体系的考量之中,在“投融建管营”一体化新思维下探索新的规划模式。这一模式既要与既有设施体系充分兼容,保持基础设施的稳定特性,又要能充分拥抱市场,通过技术迭代不断提升用户体验。

基于最小故障的充电桩检测策略构建方法研究

随机测试是发现和分析充电桩故障的重要手段,针对充电桩系统故障频繁发生,文中提出一种充电桩检测策略生成方法,利用测试过程的马尔可夫性将测试顺序建模为马氏链决定的随机变量。通过对转移顺序进行Gibbs随机采样建立马氏链以得到固有的最小故障,利用公共子串搜索方法来统计最小故障信息,并按照可疑程度将最小故障重新注入到测试策略中,以达到提高测试策略质量和降低测试策略数量的目的。以实测结果对基于最小故障的测试策略有效性进行了验证。所提方法有助于确定共性故障原因,对于减少充电桩故障带来的风险具有重要的指导意义。

基于改进虚拟惯性控制的直流充电桩控制方法

直流充电桩充电速度快、效率高的优点使得电动汽车负载可以频繁投切,但其作为直流系统具有惯性小、阻尼弱的特点。为降低电动汽车负载投切对直流侧电压扰动的影响,文中提出一种基于改进虚拟惯性(virtual inertia,VI)控制的直流充电桩控制方法。首先,类比虚拟同步机(virtual synchronous machine,VSM)技术推出VI控制,赋予直流系统一定的惯性与阻尼支撑。其次,采用指令滤波反推积分滑模(command filter backstepping integral sliding mode,CFBISM)控制对VI控制进行改进,即采用积分滑模(integral sliding mode,ISM)控制优化VI控制,增强系统的鲁棒性,并采用指令滤波反推控制对其中关键参数进行重构,避免控制器出现计算膨胀现象,同时对电流内环采用改进ISM控制从而进一步提升控制效果。然后,通过Lyapunov稳定性判据证明所提控制方法的稳定性。最后,通过仿真对比验证了文中所提控制方法可将直流侧电压波动限制在2 V以内,动态响应速度提高约0.1 s,关键参数在稳态时的扰动限制在1 V左右,从而验证了其响应速度快、鲁棒性好的特性。

用于充电桩的B型剩余电流保护器的设计

对含有充电桩的充电系统漏电原理、特征和保护安装位置进行了分析,并提出用于充电桩的B型剩余电流保护器的一种设计方案,通过双磁芯及对应的拓扑结构实现剩余电流的检测。分析了不同拓扑结构对应类型的剩余电流实现脱扣的机理,对直流剩余电流的检测采用磁调制技术,对其余类型剩余电流提出不进行波形识别、直接整流的电流检测方案。根据不同拓扑结构检测的电流类型,提出上方磁芯选择磁滞回线扁平、高磁导率的材料,下方磁芯选择具有高剩磁的非晶或纳米晶材料。通过Multisim仿真软件对直流剩余电流进行检测,结果表明基于高剩磁材料的磁调制技术能够反映直流剩余电流。

计及实时交通特征的电动公交车备用率与充电桩联合优化

为了提高电动公交车及充电站总投资和运营的经济性,需综合考虑公交车和充电桩的购置成本以及充电成本。以道路特征、实时交通特征、环境温度为主要影响因素,计算电动公交车的行驶时间和能耗;在满足公交车运营基本需求和保证车内温度的前提下,以日公交车购置成本、日充电桩建造成本、日充电成本之和最小为目标进行优化,建立电动公交车备用率与充电桩的联合优化模型,并采用改进的离散型自适应粒子群优化算法进行计算,得到公交车和充电桩的最优购置方案以及各季节和全年的日均投资及运营成本。以某公交线路上电动公交车年内多种运营条件为算例,验证所建优化模型的正确性。

移动充电桩选址-路径优化及遗传-RSI两阶段算法

在我国“双碳”政策背景下,考虑载重、电量、充电桩服务能力等约束,构建以最小化总配送距离为目标的移动充电桩选址与电动汽车路径规划模型。随后,设计一种两阶段算法求解模型,第一阶段采用遗传算法规划初始配送路径,第二阶段采用RSI(recharge stations insertion)算法实现充电桩选址及路径调整。基于CVRP基准案例进行求解,结果表明车辆访问充电桩导致的配送距离平均增长率在5%以下。与粒子群和模拟退火作为一阶段的算法对比,遗传-RSI两阶段算法与这两种算法求解结果的Gap值分别为-4.04%和-3.65%。最后对“电耗率”等模型参数进行灵敏度分析。结果表明在物流公司专用电动车配送中,若使用专用充电桩并接受8%以下配送距离增长及相应的充电服务费,可采取移动充电桩选址与路径联合优化模式。

基于CNN和LSTM混合网络的直流充电桩功率模块优化

直流充电桩内部功率变化动态性过强,不易捕捉及计算误差过大,提出基于CNN和LSTM混合网络的功率模块优化方法。根据充电桩电路工作原理,得到电路内部各项参数间存在的直接关联,根据该点采用三相电网平衡原理设计电力稳定控制函数,计算满足电压、电流以及功率最稳的调节比例系数,并作为调节点,建立CNN和LSTM混合网络多层次模型,计算有序、无序充放电过程的电力负荷变化,利用调节比例系数按照充电、放电所需功率需求完成优化。实验结果表明,所提方法的充电桩功率稳定,对充电桩的电压偏移量实现有效改善。

可移动式充电桩的结构优化设计

文章主要研究可移动式充电桩的结构优化。通过CATIA构建可移动式充电桩结构的三维模型,并通过ANSYS分析该充电桩在移动过程中4种工况下的静力学和模态特性,根据分析结果对结构进行优化设计并开展验证分析。仿真模拟结果表明:改进后的结构最大应力为115.37 MPa,最大变形为0.76365 mm,质量减少约14%,达到了优化设计的要求。

面向充电桩时间分配的在线双边拍卖机制设计

随着新能源汽车的快速发展,充电时间分配问题成为关注的焦点。现有研究主要集中在根据预先规划的驾驶路线选择充电桩,但对于车主的动态需求却没有提供即时解决方案。为解决该问题,文章首先根据车主的需求量、地理位置以及充电完成度等因素设计了一种需求者优先级函数,然后将充电桩的时间分配问题建模为密封竞价在线双边拍卖,在此基础上,提出了一种真实的交易机制。理论分析证明了该机制不仅满足个体理性、预算平衡,还能够引导供需双方报告真实的到达离开时间以及物品估值。最后通过具体的实验证明了该拍卖机制的实用性和有效性。所提出拍卖机制满足双边市场中交易个体的属性偏好和在线环境的交易特征,为当前的在线充电平台提供了有益的参考。

基于充电桩健康度的电动汽车充电调度策略

为提升充电桩健康水平,提出了基于充电桩健康度的电动汽车充电调度策略。从充电桩电气性能指标和安全性能指标出发,以充电桩6大模块、26项指标为评估标准建立充电桩健康度综合评估模型。考虑接入负荷对充电桩健康度的影响,建立基于充电桩健康度的充电优化模型,为统一变量,将充电负荷转化为充电时间,充电运营商基于充电时间和充电桩健康度规划充电车辆的位置。采用NSGA-Ⅱ算法求解模型并采用充电桩健康度模型进行评估。选取江苏省某区域10个充电桩的参数及充电信息进行验证,并设置了两种不同优化情景进行对比。结果表明,较其他两种情景,采用本文策略及算法的充电站年度健康度提升了18.54%,充电桩年度健康度平均提升了1.85%,充电站月度健康度最大方差降低至0.0015。

网络排名变差算法在充电桩计量可信度评价中的应用

网络排名变差算法是指根据充电交易流水数据构造桩车网络,利用复杂网络的投票智慧而非传统的物理实验来获得对量值的信心。将排名变差算法用于桩车网络计算中,旨在检定合格的充电桩对其他充电桩排名变化的影响,这种影响以电动汽车为中介因素,由充电桩与电动汽车结合构成一个信息网络,最终排名的变化反映了计量可信度的传播范围。

基于用电负荷和客户侧需求多维数据融合的区域新能源充电桩加装布局优化方法

由于忽略了多维数据权重的计算,充电桩加装布局导致总排队时间较长,对此,提出用电负荷和客户侧需求多维数据融合下的区域新能源充电桩加装布局优化方法。计算新能源充电桩用电负荷,并对区域充电桩加装需求量的客户侧需求进行分析,将两类型的多维数据进行融合,建立充电桩加装布局优化模型;计算多维数据,对权重进行优化,得到区域新能源充电桩加装布局优化结果。实验结果表明,所提方法应用后的总排队时间较短,均值为9.86 min,优化效果较好,满足新能源汽车的现实充电需求。

基于用电特性分析的充电桩电价执行异常识别方法

随着全球变暖和环境污染问题日益突出,新能源汽车逐渐成为汽车产业发展的必然趋势。由于新能源电动汽车充电电价设定较低,出现了很多充电桩“高价低接”违约用电行为。文章采用互信息算法提炼有效的充电桩用户行为特征指标,结合主成分分析与最近邻(K-nearest neighbor,KNN)分类算法,构建充电桩电价执行异常智能识别模型,迅速准确定位违约用电用户,极大提高了稽查工作效率。通过实例分析,对比查准率、查全率、F1值、ROC曲线、AUC值等多项评估指标,验证了模型的有效性。

电动装载机的充电桩设计方案浅析

电动工程机械近年来发展迅速,在政策和技术基础方面有优势。本文通过对电动装载机主要结构及发展现状的分析,聚焦用户关注的充电问题。并且对充电桩的充电原理、总体结构设计及选型进行研究,为充电桩的建设提供可行性方案。