基于分时电价的纯电动公交的充电优化

合理规划电动公交线路备用电池数目,优化调度电池充电,能够降低公交线路投资与运营成本.在满足纯电动公交线路运输要求的约束下,基于分时电价机制,考虑了电池放电深度对电池寿命损耗的影响,在描述纯电动公交车辆数目、电池数目与电池每个时段充放电状态之间的关系基础上,提出了以充电费用和电池投资综合成本最低为目标的优化模型.该模型能够求解出最优电池数目,在满足运输需求的前提下,通过调度电池每一时段的充电状态将充电费用降到最低,并减小电池寿命损耗.仿真算例为5辆电动公交车的调度优化,利用CPLEX软件包对提出的整数规划模型进行求解.计算结果表明:10块电池为最优电池数目,充电费用与无序充电相比下降了11.7％,且电池寿命延长9.2％;所提出的换电模式下的充电模型可以有效地降低充电费用,延长电池寿命,并且能够得到合理的备用电池数目,降低投资成本.     

多目标约束的电动汽车实时调度策略

随着电动汽车并网数量的增多及电池容量的不断增大,不协调的充电会给电网带来巨大压力,甚至会影响电网的稳定运行.相反,合理的电动汽车调度会给电网带来额外的效益.提出了一种滑窗变速优化充电方法对电动汽车进行实时调度,结合实时电价计算充电成本,通过离线网损灵敏度快速求解网损量,采用充电功率波动法量化电池老化成本.以电池老化成本...     

基于ADMM的分布式有序充电调度算法

随着电动汽车数量不断增加,大量电动汽车的无序充电行为会导致电网过载和电池寿命损耗。虽然当前已有很多研究关注电动汽车的有序充电行为,但如何在大规模有序充电过程中实现最大化车主便捷性同时减少电池寿命损耗尚未被研究。研究关注充电便捷性和减少电池损坏的充电服务调度优化对充电站充电服务质量和用户满意度提升具有重要意义。笔者提出一个实时充电服务调度策略来协调大量电动汽车的充电行为,以实现最大化车主便捷性同时降低电池损耗。为减少充电过程中信息直接交换造成隐私泄露,同时降低算法计算复杂度,基于交替方向多乘子(ADMM,alternating direction method of multipliers)的分布式算法被提出。大量实验表明所提算法比已有算法有显著提升,能减少33.0%的电池寿命损耗和18.3%的电费支出。     

基于同态加密的能源大数据安全系统

针对智能电网能源调度供给过程中储能单元隐私信息易泄露等问题，利用能源大数据对充电需求和能源供应情况进行管理，在云端协同的边缘服务系统框架下，设计基于同态加密的能源大数据安全聚合和智能调度系统.多个以边缘服务器为中心的边缘服务域负责进行用电需求的采集、验证和汇聚，然后各边缘服务域将汇聚数据提交给能源需求响应中心以制定电力调度方案.提出的多密钥同态加密运算协议，以支持不同密文域上的同态计算.然后设计了充电请求优先级计算公式，利用多密钥同态加密协议对密态用电数据(包括完成充电时间和电池充电状态等)进行计算，根据充电请求的不同优先级聚合充电请求数据，实现了隐私保护的数据协同处理、安全聚合和智能调度.与现有方案相比，本系统不仅保证了充电请求数据的保密性、完整性和可认证性，还实现了充电调度方案的隐私保护，并且能够抵抗优先级伪造攻击.大量实验的结果和仿真测试证实了方案具有较低的计算和通信开销.通过形式化的安全性证明证实了多密钥同态加密运算协议可抵抗内部和外部敌手的攻击，并且边缘服务器在整个数据聚合过程中不能获知储能单元的隐私信息.     

智能电网环境下多电动汽车协同充电优化调度算法

大量电动汽车通过居民侧家庭能源管理系统接入电网充电时,若各用户独自对充电过程进行优化,会使充电负荷集中在低电价时段,形成巨大的负荷峰值,造成变压器和线路严重超载,威胁电力系统的稳定运行。引入了一种智能电网环境下电动汽车协同充电模式,建立了最小化用户用电费用的最优充电模型,提出了一种多电动汽车协同充电优化调度算法。该算法能有效避免用户独自优化调度时出现的弊端,同时显著降低用户的充电费用。通过仿真实验验证了算法的有效性。     

镍氢电容电池快速充电系统

为实现以镍氢电容电池为动力系统的电动大巴车的快速充电设计了快速充电系统.通过Matlab/Simulink对网侧谐波含量进行电气仿真,并根据镍氢电容电池的短时大电流充电特性,选取电压控制法作为充电终止参数,实现电动大巴车的快速充电.     

多节串并联锂电池智能无线充放电系统

介绍一种对多节以不同串并联方式连接的电池进行智能无线充放电的系统.本多节串并联连接电池智能无线充放电系统,包括一锂离子电池智能充放电管理系统及一电磁感应式无线电能传输系统.智能充放电管理系统采用分级定电流的充电方式对电池进行充电.具有输入低电压锁存,温度监测,电池端过压保护和充电状态指示等功能.还具有过放保护及电池充电完成后的恢复电路.系统的无线充电效率接近70%,对不同串并联方式连接的所有锂电池电压均可充至4.1 V以上,接近单节锂电池的满充电压4.2 V.不同锂电池最大电压差仅为0.03 V,达到了智能均匀充电的效果.放电测试表明电路均在10.3 V左右关断,起到了保护锂电池组,延长锂电池组使用寿命的效果.     

基于模型预测控制的远洋海岛交通船舶充电调度方案

充分开发利用海洋资源逐渐成为世界各国的共同目标.远洋海岛群蕴藏丰富且分布散落的旅游资源,需配备每日通勤的交通船舶承担主要交通工具.对远洋海岛而言,由于柴油等常规能源补给困难且属于高排放能源,本着建设绿色海岛的理念,清洁化的全电驱动船舶是最佳选择.如果这类船舶的充电仍主要利用柴油发电机(柴机)发电,船舶运营商不仅要承担应补给困难导致的高昂用电费用,还背离了建设绿色海岛的初衷,但单纯利用风电进行充电又不能保障其出行时间.因此,需要研究一种基于柴机和风电联合充电的远洋海岛交通船舶的充电优化调度策略.针对风能固有的随机性和波动性,本文利用模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)在充电前对充电1h内的风电发电量进行预测,并针对不同的预测结果设计相关的调度策略,以实现在满足船舶出行条件的前提下增大风电的利用率的目标.进而减小常规机组的发电量,最终达到缩减充电成本的目的.算例仿真结果表明,本文所提策略实现了充电成本的减小,验证了调度方案的可行性.     

锂离子电池组均衡充电和保护系统研究

为了提高串联电池组充电过程中的一致性,设计了电池组均衡充电保护系统并介绍了其具体实现方法.分析了锂离子电池组均衡充电保护系统在电池组充电过程中的均衡充电和保护功能,建立了电池组均衡充电的控制模型.在锂离子电池组的均衡充电试验过程中,测量了模块的分离电流和反馈总线电压.豪华电动大客车BFC6100EV运行试验表明,均衡充电保护系统改善了电池组充电过程中的一致性以及保护作用,改善了电池的性能,延长了电池组的使用寿命.     

快速判定MH-Ni电池失效方法的探讨

通过对失效电池不同充电容量、充电倍率下交流内阻的研究和大电流脉冲下直流内阻的研究,确定了快速判定MH-Ni电池是否失效的相关方法,并通过测量电池的内压和不同充电容量下的充电效率讨论了其有效性.