電動(dòng)汽車(chē)智能充電導(dǎo)航

宋偉杰　劉東宇

摘要：如今，電動(dòng)汽車(chē)大多采用無(wú)序的方式進(jìn)行充電，由于電動(dòng)汽車(chē)正在得到越來(lái)越廣泛的接受，數(shù)量不斷增加，因此這就會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成不良的反應(yīng)，使得電網(wǎng)難以保持穩(wěn)定的運(yùn)行。因此，如何才能夠消除電動(dòng)汽車(chē)充電帶來(lái)的不良反應(yīng)，并有效的降低電動(dòng)汽車(chē)的充電成本已經(jīng)成為研究人員們的重要研究課題之一。本文從實(shí)際出發(fā)，提出了能夠提供實(shí)時(shí)電價(jià)的電動(dòng)汽車(chē)智能充電導(dǎo)航系統(tǒng)，用戶可以在系統(tǒng)當(dāng)中得到更為良好的策略。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車(chē)；充電系統(tǒng)；智能導(dǎo)航

如今，電動(dòng)汽車(chē)隨之我國(guó)支持新能源的政策已經(jīng)走向了上市的階段，但是我們?nèi)匀恍枰吹?，電?dòng)汽車(chē)的無(wú)序充電會(huì)對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行造成較大的困擾，如何解決這一問(wèn)題已經(jīng)成為了目前的重要研究課題。

1智能充電導(dǎo)航系統(tǒng)

1.1基本框架

從服務(wù)角度的劃分來(lái)講，車(chē)載導(dǎo)航系統(tǒng)可以分為多車(chē)、單車(chē)兩種導(dǎo)航系統(tǒng)。多車(chē)導(dǎo)航能夠多輛汽車(chē)進(jìn)行服務(wù)，而單車(chē)導(dǎo)航系統(tǒng)則單獨(dú)為一輛車(chē)進(jìn)行服務(wù)。本文所研究的智能充電導(dǎo)航系統(tǒng)，屬于單車(chē)導(dǎo)航系統(tǒng)。

在實(shí)際的研究過(guò)程當(dāng)中，我們采用了普通導(dǎo)航的基礎(chǔ)測(cè)試，例如無(wú)線通信設(shè)備、GPS系統(tǒng)等。

在本文提出的電動(dòng)汽車(chē)智能充電導(dǎo)航系統(tǒng)當(dāng)中，系統(tǒng)會(huì)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的方式對(duì)路況進(jìn)行實(shí)時(shí)的接收，此外，為了滿足充電導(dǎo)航的功能，該系統(tǒng)還能夠?qū)?shí)施電價(jià)、排隊(duì)情況等信息進(jìn)行接收。

在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，控制中心會(huì)對(duì)充電站狀態(tài)進(jìn)行更新，并對(duì)當(dāng)前時(shí)段進(jìn)行符合測(cè)評(píng)，接收當(dāng)前實(shí)時(shí)電價(jià)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的形式發(fā)布給電動(dòng)汽車(chē)。同時(shí)，全球定位系統(tǒng)能夠?qū)?shí)時(shí)路況進(jìn)行分析，并將分析計(jì)算之后的結(jié)果發(fā)布給汽車(chē)。在本文的系統(tǒng)當(dāng)中，我們利用全球定位系統(tǒng)將道路的車(chē)速進(jìn)行計(jì)算，并根據(jù)不同的平均車(chē)速將道路路況分為順暢、緩行以及擁擠三種。

每過(guò)15分鐘，系統(tǒng)會(huì)對(duì)信息進(jìn)行一次更新，并對(duì)這些信息進(jìn)行整理，為駕駛者提供充電導(dǎo)航策略。

1.2電動(dòng)汽車(chē)充電策略

（1）根據(jù)汽車(chē)的能耗高以及儲(chǔ)能計(jì)算出汽車(chē)的可行駛里程，公式如下。

（2）分別對(duì)電動(dòng)汽車(chē)到達(dá)充電站以及目的地的最短行程進(jìn)行計(jì)算，如果汽車(chē)的可行駛里程小于汽車(chē)到達(dá)充電站以及目的地的最短行程之和，則該電動(dòng)汽車(chē)需要充電，如果汽車(chē)的可行駛里程大于汽車(chē)到達(dá)充電站以及目的地的最短行程之和，則該電動(dòng)汽車(chē)不需要充電。

如果該輛電動(dòng)汽車(chē)需要進(jìn)行充電，那么電動(dòng)汽車(chē)智能充電導(dǎo)航系統(tǒng)會(huì)計(jì)算出周?chē)某潆娬?，并將這些充電站的信息提供給駕駛者進(jìn)行選擇。

在實(shí)際的形式過(guò)程當(dāng)中，電動(dòng)汽車(chē)智能充電導(dǎo)航系統(tǒng)會(huì)利用全球定位系統(tǒng)對(duì)路況進(jìn)行計(jì)算以及分析，并通過(guò)計(jì)算以及分析的結(jié)果將路況分為三個(gè)等級(jí)，分別為順暢、緩行以及擁擠，之后將計(jì)算得出的路況信息發(fā)布給汽車(chē)進(jìn)行提醒。

1.3電動(dòng)汽車(chē)群的充電引導(dǎo)

系統(tǒng)的控制中心能夠?qū)^(qū)域內(nèi)的電動(dòng)汽車(chē)預(yù)約充電信息進(jìn)行整理，并根據(jù)整理分析得到的信息，對(duì)該區(qū)域當(dāng)中的充電站電價(jià)進(jìn)行制定，之后將制定的實(shí)時(shí)電價(jià)反饋給電動(dòng)汽車(chē)，供駕駛?cè)藛T進(jìn)行參考。

2未來(lái)發(fā)展展望

本文的研究具有一定的現(xiàn)實(shí)意義，但是本文提出的系統(tǒng)與現(xiàn)實(shí)距離還比較遙遠(yuǎn)，而由于未來(lái)的發(fā)展還有很大的不穩(wěn)定性，因此本文只提出了電動(dòng)汽車(chē)智能充電導(dǎo)航系統(tǒng)的大致框架，在此，將實(shí)際的研究過(guò)程當(dāng)中發(fā)現(xiàn)的值得深入探討的問(wèn)題進(jìn)行介紹，以供研究人員參考。

（1）目前，實(shí)時(shí)電價(jià)在我國(guó)還難以實(shí)施；

（2）在后續(xù)的研究過(guò)程當(dāng)中，需要對(duì)更多的影響因素進(jìn)行考慮，并結(jié)合彈性分子對(duì)電價(jià)進(jìn)行合適的制定；

（3）對(duì)導(dǎo)航的用戶來(lái)講時(shí)間性是非常重要的，因此可以在系統(tǒng)當(dāng)中設(shè)定對(duì)其他信息的實(shí)時(shí)信息更新系統(tǒng)；

（4）還需要對(duì)照不同的城市路況研究更為合適的電動(dòng)汽車(chē)短期符合預(yù)測(cè)。

3結(jié)語(yǔ)

本文提出的電動(dòng)汽車(chē)智能充電導(dǎo)航，是一種能夠?qū)崟r(shí)反應(yīng)電價(jià)的電動(dòng)汽車(chē)智能充電導(dǎo)航系統(tǒng)。通過(guò)本文提出的系統(tǒng)，用戶能夠得到更加完善的充電策略，同時(shí)，本系統(tǒng)能夠?qū)β窙r進(jìn)行分析，并將路況劃分為順暢、緩行、擁擠三個(gè)不同的分層。電動(dòng)汽車(chē)智能充電導(dǎo)航系統(tǒng)能夠?qū)ζ?chē)的儲(chǔ)能以及目的地的最短路程進(jìn)行計(jì)算，分析是否需要進(jìn)行電動(dòng)汽車(chē)的充電，如果需要充電則可以提供預(yù)約排隊(duì)的服務(wù)，而預(yù)約排隊(duì)服務(wù)的電動(dòng)汽車(chē)，其信息會(huì)被傳送到控制中心，并成為控制中心制定實(shí)時(shí)電價(jià)的依據(jù)之一。最后，本文還從調(diào)度方以及顧客的角度出發(fā)，提出了一些電動(dòng)汽車(chē)的智能充電策略。

通過(guò)實(shí)際的研究，我們還發(fā)現(xiàn)了以下結(jié)果：

（1）電動(dòng)汽車(chē)的大規(guī)模接入，會(huì)影響到電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

（2）如果能夠?qū)﹄妱?dòng)汽車(chē)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)充電策略，那么則能夠使得電壓符合高峰下降。

（3）如果能夠?qū)﹄妱?dòng)汽車(chē)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)充電效率，能夠?qū)﹄妷翰▌?dòng)進(jìn)行有效的平抑。

（4）本問(wèn)題提出的電動(dòng)汽車(chē)智能充電導(dǎo)航系統(tǒng)，能夠有效的制定出實(shí)時(shí)電價(jià)，顧客利用這一系統(tǒng)，一方面能夠降低充電的成本，另一方面還維護(hù)了電網(wǎng)的安全運(yùn)行，提高了電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。