电动充电口盖产品定义及开发

文章通过结合电动充电口盖从产品定义到设计开发过程,使用场景+技术形式通过用户地图分析顾客使用场景,解决用户痛点,提升顾客体验机会点。又通过QFD详细对照分析,将顾客需求准确转化成产品开发特性及技术参数,且在产品开发过程中系统选型、造型可研、详细设计、产品验证等环节进行落实形成端到端的开发闭环。

基于IEWT-CCE的电动充电站主变流器开路故障检测

直流充电站变流器开关器件的开路故障严重影响电站安全运行。考虑充电站运行中不可避免存在着非高斯测量噪声,提出一种基于尺度空间理论的经验小波变换(EWT)和循环熵(CCE)的变流器IGBT开路故障检测方法。首先,分析非高斯噪声对变流器IGBT开路故障的影响;接着,利用改进EWT方法分解IGBT开路故障时交流侧电流信号,通过相关性分析筛选得到有意义的模态分量并重构故障信号;进而,计算其循环熵并映射到循环熵谱中,提取故障特征值。不同故障类型下的实验结果表明,该方法可有效降低非高斯噪声的影响,具有较好的诊断准确性与实用性。

10 kV开关小车二次储能回路电动充电的移动电源装置设计及研制

用CAD软件设计并研制一套10 kV开关小车二次储能回路电动充电的移动电源装置,该装置的特点是自带一个内置直流24 V锂电池开关电源实现交流220 V转换成直流110 V、直流220 V或交流220 V直接输出的整流和逆变功能,并加装电源输出船型控制开关和锂电池充放电船型控制开关。直流24 V锂电池有一个虚拟电池的电量指示器,能同时满足3~5台10 kV开关小车二次储能回路逐一进行电动充电所需的电池电量,即在对每一台10 kV开关小车二次储能回路电动充电后能够显示出电池的剩余电量。装置的优点是有效解决10 kV开关小车被拉出开关柜体后,不能就地快速进行二次储能回路电动充电后再自动储能的问题,避免运行人员在旋转及推拉10 kV开关小车过程中由于开关小车的弹簧舌片没套紧在转运小车的转向盘插槽上,而发生开关小车翻倒现象。装置的缺点是如果二次航空插头的25号-35号接触对处在极性相反的情况下,装置内部线槽盒的人工换线操作不灵活,所以需优化该装置储能回路正负极的换线操作机构,建议加装拨动开关。

基于SACPS算法的住宅小区电动汽车集群有序充电

针对传统电动汽车有序充电存在的充电影响因素考虑不全、优化目标过于单一、充电体验不友好等问题,以住宅小区电动汽车集群充电为研究对象,构建集群有序充电模型,提出模拟退火的混沌粒子群(simulated annealing chaotic particle swarm,简称SACPS)算法,且使用该文算法对集群有序充电模型进行优化,最后对优化结果进行仿真实验.仿真实验结果表明:相对于其他2种算法,该文算法能使电动汽车集群有序充电模型取得更低的最佳适应度;与集群无序充电相比,SACPS算法的集群有序充电的负荷峰值、负荷峰谷比、充电费用分别降低了42.62%,96.81%,15.61%;SACPS算法的集群有序充电在一定程度上实现了与其他负荷的错峰用电.因此,SACPS算法具有优越性.

一种改进多尺度融合的电动汽车充电口识别方法

针对无人自动充电桩工作过程中背景复杂导致电动汽车充电口识别精度低等问题,提出基于改进YOLOv5算法的一种电动汽车充电口识别方法。采用融入加权双向特征金字塔结构增强不同层级间的信息融合能力;引入GhostNet网络结构中的深度可分离卷积GhostConv,替代原模型中的特征提取网络中的普通卷积层,减小了模型的计算开销;主干网络中使用SENet结构增加感受野信息,提高模型对充电口特征的提取能力;同时改进模型损失函数,引入EIoU损失函数代替原始CIoU损失函数,提高边界框回归精度。实验结果表明:改进后的模型在自制的多样化电动汽车充电口数据集上相较于原始YOLOv5算法在模型体积上减小了6.94 MB,检测精度提升到94.75%。同时与目前主流的检测算法对比,检测精度与检测速度也具有一定的优越性,适用于复杂背景环境下的电动汽车充电口的目标检测。

寒区电动公交充电站选址及定容规划研究

寒区低温环境导致电动公交动力电池容量衰减,充电设施服务范围及规划数量受到影响,给电动公交充电站选址及定容规划带来挑战。为提高电动公交充电站的低温适应性,提出针对寒区电动公交充电站的选址算法及定容模型。首先,在选址规划中,构建充电站渐进覆盖服务半径,利用改进近邻传播聚类算法确定充电站选址点,基于算法聚类中心构建充电站Voronoi图划分充电集群。其次,在定容规划中,构建动力电池低温容量衰减模型,确定寒区电动公交的充电需求;基于容量有限的截尾排队论模型建立充电站有效服务强度、拒绝服务率及充电满意度等约束;引入成本权衡系数,以规划年限内全社会成本最小为优化目标,建立寒区充电站定容规划模型,并设计遗传算法进行求解。最后,以哈尔滨市市区电动公交充电站选址定容规划为例进行分析,算例结果得到9个充电站选址点及其充电集群,以及各充电站的充电机配置数量和各项成本。针对环境温度和成本权衡系数进行灵敏度分析,结果表明:寒区低温环境对充电站的充电机配置数量和各项成本有显著影响,合理权衡充电站和电动公交两者利益有助于提高充电服务满意度,降低全社会成本。

共享储能模式下电动汽车充电站双层优化运行策略

在电动汽车持有量快速增长的背景下,电动汽车充电站的建设需求日益强烈。为了提高充电站运行经济性,文中提出接入共享储能的电动汽车充电站优化调度方法。首先,分析分布式储能和共享储能的运行模式,以充电站年投资成本和年运行成本最低为上层目标函数,以典型日运行成本最小为下层目标函数,构建考虑储能不同运行模式的电动汽车充电站双层优化调度模型。其次,对3个具有差异性的电动汽车充电站进行仿真,并将多个场景下的不同储能运行模式进行对比。然后,在此基础上,针对共享储能服务费以及电动汽车放电损耗进行灵敏度分析。最后,算例表明,共享储能的接入对降低电动汽车充电站规划和运行成本具有积极作用,合理的储能服务费定价和电动汽车放电损耗成本能减少充电站运行成本。

考虑分布式电源时空相关及电动汽车充电负荷分布特性的有源配电网概率潮流

目前分布式电源(distribution generation,DG)和电动汽车(electric vehicle,EV)充电负荷等随机变量接入电力系统时时空特性考虑不足,会导致概率潮流计算偏离实际。因此该文提出了考虑DG时空相关及EV分布特性的有源配电网概率潮流模型。首先,利用场景生成建立时空相关的风电、光伏出力概率模型;然后,考虑路网约束和用户心理,建立考虑EV时空分布特性的负荷概率模型;最后,以Nataf变换结合奇异值分解处理相关性输入变量,运用三点估计法对概率潮流进行计算,通过Cornish-Fisher级数拟合得到累积分布函数。以IEEE-33节点系统进行测试,利用所提模型分析了DG时空相关性和EV分布特性对配电网潮流的影响。结果表明DG时空相关性主要影响系统的波动性,EV分布特性主要影响系统的运行特性。该文研究可为新型配电网的安全运行提供理论指导。

考虑运营成本和用户体验的电动汽车充电站布局优化模型

针对电动汽车充电站布局优化问题,综合考虑充电站建设运营成本和交通流量变化情况下的用户体验,据此建立充电站布局优化模型。先分析充电站城市土地转让成本、基建及充电设备成本、运营成本各项构成要素,并建立相应的数学模型,再结合交通拥堵指数建立用户体验数学模型,最终以满足充电站建设运营成本最低和用户体验最优为预期目标,建立充电站布局优化模型。引入Tent混沌映射对初始解空间进行均布化,采用AVOA优化算法对该模型进行问题求解。仿真结果表明:与对比文献模型相比,新的充电站选址方案与随机产生的需求点距离更近、更平均;在典型测试场景下,新选址方案可有效降低配电网络的网损率、提升充电站效能,并能为用户提供更优的用户体验,充分说明该模型能够较好解决充电站优化布局问题。

含电动汽车的光/储/燃充电站最优容量配置及经济性分析

针对城市居民区充电难状况,建立一种包含光伏电池、燃料电池和储能蓄电池的电动汽车充电站容量配置模型。以成本最小化和负荷方差最小化为目标,采用NSGA-Ⅱ(二代非支配排序遗传算法)对模型进行求解。对于求得的可行解,首先使用净现值法对部分解进行经济性评估,然后采取峰谷负荷差率进行进一步评估,经过两轮筛选得出最优解。仿真算例验证了模型及评估方法的可行性。

基于单片机的智能电动车充电器模块化设计

【目的】解决传统电动车充电器充电过程中存在充电不足、过充电量大、电池组电压不同不能通用等问题。【方法】课题组采用模块化设计方法,设计一款基于STC8A8K64S4A12单片机的智能电动车充电器,优化了电源模块、电压采样模块、电流采样模块、温度检测模块、数控模块、单片机控制模块、显示模块等电路设计,改良了恒流—恒压—定时脉冲充电方法。【结果】仿真结果表明,该智能电动车充电器在充电过程中能够实时显示充电模式、充电曲线、电量、充电电压、充电电流、定时充电时间、剩余充电时间、预计充满时间等充电信息数据,能在48 V、60 V和72 V铅酸动力电池组上通用,采用优化的三段式充电方法充电。【结论】该智能电动车充电器具备三段式充电的优点,且过充电量小,能够有效防止充电过程中出现充电不足、误充等情况;经过长时间测试验证,该智能电动车充电器能够提高充电效率,延长铅酸动力电池的使用寿命。

含电动船充电站的海岛光储微网系统容量优化配置

海岛光储微电网作为电动船充电站的主要电能来源,其容量配置受到电动船需求不确定性的影响。提出了含电动船充电站的海岛光储微网系统容量优化配置方法。首先,结合电动船的用能特点对其充电站的电能需求进行分析;然后,以综合经济成本最小化为目标函数构建了考虑电动船能耗不确定性的海岛光储微网容量配置鲁棒优化模型;最后,通过仿真实验验证了本文构建模型的有效性和合理性。仿真结果表明,所提模型得到的微网容量配置方案可以有效保证电动船的电能供应,方案的选择与决策者对供能可靠性和经济成本的偏好程度有关。

一种磁耦合电动汽车无线充电系统设计与实现

电动汽车无线充电(EV-WPT)技术,作为一种新型的充电方式,已成为EV充电技术领域的重要发展方向。基于SAE J2954国际标准,设计与实现了一种3.3 kW磁耦合谐振式电动汽车无线充电系统。首先通过分析无线充电系统的组成及充电过程工作状态,提出了一种磁耦合谐振式EV-WPT系统设计方案,然后针对各组成部分进行了参数设计,最后进行了实验测试。测试结果验证了系统设计方案的可行性及有效性,当传输距离为150 mm时,磁耦合机构传输效率可达89%,EV-WPT系统传输效率可达85%,完全满足SAE J2954标准要求。

考虑风光出力不确定性的电动汽车充电站多目标双层规划

【目的】为适应“双碳”目标下电动汽车充电站拓展规划需求,研究充电站选址定容对分布式电源消纳作用的影响。【方法】建立了综合考虑风光出力不确定性和相关性的多目标双层配置优化模型,并分析了分时电价激励下电动汽车用户充电行为变化对充电桩选址定容方案的影响。上层综合考虑经营者投资建设、运行维护、网损成本和用户充电、排队等效成本最小两个目标函数,采用改进多目标粒子群算法生成帕累托最优规划方案。下层模型以弃风弃光率最小为目标,对上层模型生成的帕累托解集进行校验。【结果】通过IEEE33节点路网图对所提模型进行验证,得到在风光不确定场景下的充电桩最优选址方案。

考虑可再生能源协调出力的电动汽车充电定价方法

在一个配电网和城市交通网耦合框架中,提出一种电动汽车充电定价方法。建立以社会总成本最小为目标的电动汽车充电服务费的双层优化模型,模型上层为在含风电的配电网中求解充电服务费(Charging Service Fees, CSF)的二阶锥问题;下层为一个遵循用户均衡(User Equilibrium, UE)原则的交通分配问题。该模型考虑了风电输出和OD交通流的不确定性,建立基于深度强化学习的求解框架,对随机双层问题进行解耦和近似求解。以5节点系统和某城市交通-电力耦合网为例,验证了该模型的有效性。

考虑低碳交通的电动汽车充电站优化配置方法

交通运输产生的碳排放是城市碳排放的主要来源之一,而城市充电站规划中较少考虑交通碳排放因素。对此,提出了一种考虑低碳交通约束的电动汽车充电站优化配置方法。首先,基于充电站候选点划分区域碳排放测算网格,在此基础上考虑充电站位置、容量等因素的影响并建立网格化交通碳排放模型;然后,建立综合考虑碳排放量、交通能源结构、交通电力能源清洁度以及充电站使用率四个因素的低碳交通指标体系,量化分析充电站规划方案对交通碳排放的影响;之后,以低碳交通指标为约束条件,兼顾经济性和节能减排,建立考虑交通碳排放因素的双目标优化配置模型;最后,通过某地区案例对所提方法进行仿真验证,结果表明,考虑低碳交通约束的优化配置方法可以在不增加投资成本的同时有效降低城市各区域交通碳排放水平。

电动汽车充电桩效率试验能力验证的研究

能力验证作为一种实验室监控自身能力的重要质量评价手段,可有效评估确认实验室相关技术能力。本文围绕电动汽车充电桩效率试验能力验证计划,就样品参数设定、试验方法步骤、测试数据评定和结果能力评价等内容进行探讨,并对试验不满意的原因进行分析总结,希望对提升实验室整体水平有所帮助。

计及电动汽车充电需求的城市配电网多场景低碳优化调度研究

【目的】随着光伏、储能、电动汽车负荷在配电网中占比不断增加,高比例新能源的波动性与不确定性给配电网低碳运行带来了巨大挑战。为了有效地减少配电网的碳排放量,【方法】提出了一种考虑电动汽车负荷充电需求的配电网低碳经济优化调度方法。首先给出了基于动态碳排放因子的配电网负荷侧碳排放量计算方法,并针对居民用户、商业用户场景,构建城市配电网多场景下的电动汽车负荷充电模型,并将电动汽车负荷充电状态作为决策变量,以调度成本和碳排放量最小为目标,对配电网进行优化调度。通过在改进IEEE-33节点配电网中进行算例分析【结果】以夏季典型日为例,在可协调SOC调度模式下,居民负荷调度成本和碳排放量相比于无序SOC调度模式分别降低了8.06%、13.92%,商业负荷调度成本和碳排放量相比于无序SOC调度模式分别降低了4.31%、4.87%。【结论】结果表明,针对不同的用户场景,对电动汽车充电负荷采用可协调SOC的充电调度方法,可以有效减小配电网的调度成本,降低配电网的碳排放量。

负荷波动下电动汽车充电站储能配置方法

优化配置电动汽车充电站的储能,可以降低充电站系统的负荷波动、提高输出功率、降低成本。为此,提出考虑负荷波动的电动汽车充电站储能配置方法。通过Copula函数分析电动汽车充电负荷与光伏出力之间的相关性,建立联合出力概率密度函数,获取两者的联合概率密度图,分析电动汽车充电站的负荷波动情况。将最小化充电站成本作为目标,建立电动汽车充电站储能配置目标函数,引入人工蜂群算法,在相关约束条件的基础上获得电动汽车充电站储能配置的最优方案。实验结果表明,经所提方法配置后,充电站系统的负荷明显降低,且不存在失效负荷,输出功率得到提升,成本有所减少,验证了所提方法具有良好的储能配置效果。

考虑分时电价和充电利用率特征的大型电动汽车充电站负荷短期预测方法

考虑分时电价和充电利用率特征对电动汽车充电站负荷的影响,提出了融合长短记忆网络和支持向量回归(long short-term memory-support vector regression,LSTM-SVR)的大型电动汽车充电站负荷短期预测方法。首先,建立了分时电价、充电利用率、气象信息等影响充电负荷的因素以及历史充电负荷功率数据作为输入的特征矩阵。其次,运用自适应噪声完备经验模态分解(complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise,CEEMDAN)方法将包含分时电价和充电利用率的特征矩阵序列进行分解,扩充了数据多样性,并采用组合相关系数方法实现了数据降维和特征选择。然后采用北方苍鹰优化(northern goshawk optimization,NGO)算法分别优化LSTM和SVR的超参数,求解权重系数并构建融合LSTM-SVR模型。最后采用某城市一座大型充电站数据进行验证,对比实验表明,考虑分时电价和充电利用率特征可有效提高电动汽车充电站负荷预测精度8%以上,同时采用所提出的融合LSTM-SVR预测方法能使预测精度进一步提高。