純電動(dòng)汽車充電樁布局規(guī)劃問(wèn)題的研究

山東英才學(xué)院 山東 濟(jì)南 250000

引言：如今新能源汽車的產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，由上及下的整體式產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)形成，大中型汽車生產(chǎn)商也逐漸轉(zhuǎn)向新能源市場(chǎng)。截至2017 年末，我國(guó)新能源汽車銷售量同比增長(zhǎng)50%，已連續(xù)3 年位居全球首位。在近幾年的新能源汽車銷售中，純電動(dòng)汽車的占比達(dá)80%以上。面對(duì)如此大的需求量，純電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展空間很大。

一.課題的提出

充電樁對(duì)于純電動(dòng)汽車來(lái)說(shuō)，就如同燃油汽車的加油站，其布局規(guī)劃會(huì)直接影響客戶購(gòu)買(mǎi)和使用純電動(dòng)汽車的意愿，進(jìn)而影響純電動(dòng)汽車整個(gè)行業(yè)的發(fā)展?；诩冸妱?dòng)汽車的銷售量逐年遞增，再加上國(guó)家對(duì)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支持力度，對(duì)于現(xiàn)有的純電動(dòng)汽車市場(chǎng)保有量來(lái)說(shuō)，其所匹配的充電樁數(shù)量嚴(yán)重失衡。本文對(duì)當(dāng)前推廣城鎮(zhèn)化及完整街道、城市可利用空間縮減等大環(huán)境下，純電動(dòng)汽車的發(fā)展形勢(shì)進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，并對(duì)純電動(dòng)汽車充電樁的布局規(guī)劃問(wèn)題進(jìn)行了分析研究。

二.課題的研究?jī)?nèi)容

對(duì)我國(guó)純電動(dòng)汽車當(dāng)前所處形勢(shì)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，對(duì)純電動(dòng)汽車充電樁的布局規(guī)劃問(wèn)題進(jìn)行了研究。分析了國(guó)內(nèi)外純電動(dòng)汽車的發(fā)展概況，純電動(dòng)汽車的充電系統(tǒng)概況。

純電動(dòng)汽車充電樁當(dāng)前的外部環(huán)境，對(duì)充電樁的需求是階段性的，具體分為純電動(dòng)汽車示范階段、消費(fèi)者體驗(yàn)階段、發(fā)展建設(shè)階段、普及階段。根據(jù)現(xiàn)有純電動(dòng)汽車市場(chǎng)保有量來(lái)分析，沿海、中原、西部區(qū)域的保有量呈遞減趨勢(shì)，以沿海區(qū)域?yàn)槔?，?xì)分各個(gè)城市，每個(gè)城市劃分成不同區(qū)，然后根據(jù)每個(gè)區(qū)的純電動(dòng)汽車保有量分布情況細(xì)分到出發(fā)點(diǎn)和目的地。居民區(qū)、工作地、商場(chǎng)、醫(yī)院、公園等地點(diǎn)都有配套的停車位，在這些地點(diǎn)布置合適的充電樁能有效解決純電動(dòng)汽車的電池續(xù)航問(wèn)題。

立體式停車場(chǎng)的發(fā)展決定了移動(dòng)式充電樁的發(fā)展趨勢(shì)由于國(guó)內(nèi)外大多數(shù)城市的可建筑土地面積已經(jīng)達(dá)到建筑紅線，交通壓力正逐步從動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向靜態(tài)，對(duì)于停車場(chǎng)立體式設(shè)計(jì)的需求越來(lái)越大。立體式停車場(chǎng)是智能化停車的一個(gè)應(yīng)用，通過(guò)自動(dòng)化機(jī)械運(yùn)輸車輛，根據(jù)中央處理器判定輸送的具體位置，可節(jié)約用地面積。立體式停車場(chǎng)設(shè)計(jì)可以提升城市空間利用率，符合當(dāng)前我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，且該技術(shù)產(chǎn)品與工程SOLARENERGY11/201964 設(shè)計(jì)省錢(qián)、省地又環(huán)保，發(fā)展前景廣闊。立體式停車場(chǎng)是在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展、城市可利用空間逐漸縮小、城鎮(zhèn)化步伐快速前進(jìn)的情況下，城市交通自動(dòng)化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的必然趨勢(shì)。

對(duì)具有強(qiáng)非線性特性的汽車運(yùn)動(dòng)模型進(jìn)行簡(jiǎn)化，針對(duì)簡(jiǎn)化模型設(shè)計(jì)易于實(shí)現(xiàn)的控制器。可以得出，設(shè)計(jì)的橫向滑模控制器既有一定的抗干擾能力，又可以使航向偏差和橫向距離偏差控制在可接受的范圍內(nèi)，還考慮到對(duì)抖振的抑制，對(duì)無(wú)人駕駛汽車的路徑跟蹤來(lái)說(shuō)，有一定的合理性。但控制器對(duì)干擾抑制的反應(yīng)有些緩慢。除此之外，如何在試驗(yàn)車速比較高的情況下保證控制的精度，也是需要進(jìn)一步研究的內(nèi)容。

4.吸取目前市面上的汽車充電樁造型的優(yōu)勢(shì)，外觀設(shè)計(jì)更為的現(xiàn)代化、人性化、合理化。

5.通過(guò)造型設(shè)計(jì)使汽車充電樁與使用環(huán)境更為融合和諧，滿足多方面場(chǎng)景的需求，不再是單一的使用環(huán)境。

三、國(guó)內(nèi)外研究概述

由于國(guó)內(nèi)外大多數(shù)城市的可建筑土地面積已經(jīng)達(dá)到建筑紅線，交通壓力正逐步從動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向靜態(tài)，對(duì)于停車場(chǎng)立體式設(shè)計(jì)的需求越來(lái)越大。立體式停車場(chǎng)是智能化停車的一個(gè)應(yīng)用，通過(guò)自動(dòng)化機(jī)械運(yùn)輸車輛，根據(jù)中央處理器判定輸送的具體位置，可節(jié)約用地面積。立體式停車場(chǎng)設(shè)計(jì)可以提升城市空間利用率，符合當(dāng)前我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，且該技術(shù)產(chǎn)品與工程SOLARENERGY11/201964 設(shè)計(jì)省錢(qián)、省地又環(huán)保，發(fā)展前景廣闊。立體式停車場(chǎng)是在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展、城市可利用空間逐漸縮小、城鎮(zhèn)化步伐快速前進(jìn)的情況下，城市交通自動(dòng)化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的必然趨勢(shì)。結(jié)合立體式停車場(chǎng)設(shè)計(jì)，未來(lái)的目的地和出發(fā)點(diǎn)都會(huì)有配套的智能化停車設(shè)施，而始點(diǎn)和終點(diǎn)的集聚區(qū)決定了純電動(dòng)汽車充電樁的布局。隨著動(dòng)力電池的標(biāo)準(zhǔn)化程度越來(lái)越高，快速集中式充電設(shè)施是降低成本的主要措施。國(guó)內(nèi)也有學(xué)者按照用途將純電動(dòng)汽車分為公交車、出租車、公務(wù)車、物流環(huán)衛(wèi)車、私家車等，然后依據(jù)各自的特點(diǎn)選擇不同的充電模式。目前我國(guó)新能源汽車正處于突飛猛進(jìn)的發(fā)展階段，但是由于基數(shù)較小，因此在每個(gè)集聚區(qū)的每個(gè)充電樁需求點(diǎn)都布置快速充電樁是不可能的?？梢圆扇€(gè)體購(gòu)買(mǎi)服務(wù)的方法，即對(duì)于用戶分布較為分散的情況，暫時(shí)無(wú)法提供快速充電樁與純電動(dòng)汽車一對(duì)一的服務(wù)，個(gè)體用戶可以在實(shí)時(shí)跟蹤純電動(dòng)汽車的電量以后，利用購(gòu)買(mǎi)的移動(dòng)式充電機(jī)，以快遞的形式把電送到純電動(dòng)汽車所在位置，實(shí)現(xiàn)快速充電。這屬于不智能的純?nèi)斯た爝f式充電階段。隨著人工智能的發(fā)展，純電動(dòng)汽車的普及及配套充電設(shè)施的完善，智能化停車、智能化充電成為一種發(fā)展趨勢(shì)。當(dāng)充電需求得到滿足時(shí)，降低成本成為另一個(gè)重要目標(biāo)，如何在最短的時(shí)間內(nèi)，以最低的成本滿足客戶的充電需求成為關(guān)鍵，這就需要運(yùn)用智能化停車和智能化充電的方式。智能化停車可以減少城市土地壓力，智能化充電可以減少快速充電樁的成本。智能化充電是節(jié)約成本的方法，1 個(gè)純電動(dòng)汽車集聚區(qū)每天的充電需求是一定的，在滿足充電需求的前提下降低成本，移動(dòng)式智能化充電設(shè)備可以解決這一問(wèn)題。移動(dòng)式智能化充電設(shè)備可以在不挪動(dòng)汽車的情況下對(duì)純電動(dòng)汽車進(jìn)行充電，并自動(dòng)判斷充滿時(shí)間，充滿后再次移動(dòng)到另一輛純電動(dòng)汽車處進(jìn)行充電。

結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)我國(guó)純電動(dòng)汽車當(dāng)前所處形勢(shì)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，對(duì)純電動(dòng)汽車充電樁的布局規(guī)劃問(wèn)題進(jìn)行了研究，得出以下結(jié)論：

1.立體式停車場(chǎng)可有效提升城市土地利用效率，是未來(lái)充電樁規(guī)劃過(guò)程中需要重點(diǎn)考慮的因素。

2.現(xiàn)階段純電動(dòng)汽車基數(shù)小，可以階段性的采用移動(dòng)式充電樁進(jìn)行快速充電。

3.智能化充電是節(jié)約成本的有效途徑，是一個(gè)城市或一個(gè)國(guó)家走上現(xiàn)代化的必然選擇。

4.充電樁的布局規(guī)劃要與純電動(dòng)汽車的充電需求相一致，純電動(dòng)汽車的階段性需求決定了充電樁的階段性布局規(guī)劃。