城市电动汽车充电设施规划方法研究

陶梓明

［上海开艺设计集团有限公司（泉州分公司），福建 泉州 362000］

0 引言

随着电池容量和经济性的不断提高，电动汽车已成为发展新能源汽车的主要手段之一。电动汽车的分布和使用越来越引起人们对减少二氧化碳排放和防止全球变暖的关注。该功能将电动汽车充电设备规划分为展示阶段、社会公益阶段和商业演出阶段，分析各阶段特点，提出支付方式选择和支付要求，对电动汽车进行分析[1]。

现阶段，交通运输所造成的能源消耗、环境污染等问题十分严重，影响了汽车产业的发展。在世界范围内，交通运输消耗了大量的石油资源，据统计有1/2 以上的石油消费是由交通运输产生的。而石油的消耗会产生污染和排放，根据IEA 统计，接近30%的能耗排放是由交通运输部门造成的。在交通运输的能源消耗中，道路交通的消耗又居主导地位，道路交通的能源消耗包含直接能源消耗和间接能源消耗两个层面。前者是指车辆在运输过程中直接消耗的能量，而后者是从整个能源供应链的角度，用于服务运输活动所形成的能源消耗。另外，在环境污染方面，交通带来的环境污染主要有大气污染以及噪声污染。在我国，随着经济发展、人民生活水平的提高，城市化规模扩大，机动车总量不断增加，城市拥堵造成车辆低速行驶，进而导致汽车尾气排放加剧。城市交通所产生的尾气严重污染了城市环境，在国内，部分城市汽车尾气排放的CO 占城市CO 排放总量的85%，所排放的NOx占排放总量的45%～60%，所排出的颗粒物污染也在不断增加。除了大气污染外，机动车的迅猛发展也使得城市经常处于高噪声的环境中，这严重影响着人们的日常生活。

电动汽车以其高能效、低排放、噪声小等优点越来越受到社会的青睐，已经渐渐渗透到人们的生活中，逐渐成为日常的代步工具。电动汽车主要有以下3 种：①纯电动汽车。②混合动力汽车（PHEV）。③燃料电池汽车（FCEV）。电动汽车作为新能源汽车的重要组成部分，其发展对减轻环境污染，减少对化石燃料的依赖起着十分重要的作用。国务院《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》提出，到2020 年，我国将实现当年新能源汽车产销量200 万辆，累计产销量500 万辆以上。然而，电动汽车续航里程较短、充电设施不普及以及充电时耗长等因素限制了电动汽车的推广普及，那么电动汽车的补能问题就亟待解决。

1 电动汽车充电设施规划阶段界定

由于动力电池技术发展水平的差异，电动汽车的数量和用户类型也会有所不同。因此电动汽车在充电需求方面也会表现不同特征，促使对应的充电设施规划会介于不同阶段发展当中[2]。

本阶段电动车技术步入成熟发展阶段，总量、种类均达到一定高度。除公交电动汽车、政府用车等之外，还广泛存在于出租车、私家车当中，在充电需求方面明显加大。处于本阶段的电动汽车在经济性与发展规模方面基本达到成熟发展目标，该阶段电动汽车充电设施规划可以视为长期规划。

2 充电设施规划阶段划分

在电动汽车开发中，电动汽车的开发质量和电池技术取决于电动汽车的数量、用户类型和自主性。动力电池的一些特性、比容量、充电倍率等特性对电动汽车充电器的发展具有重要意义[3]。给定的电量决定了电动汽车的续航里程（单次充电的公里数），充电率决定了充电时间。该项目设想电动汽车的普及可以分为展览、社会公益和商业驾驶3 类。负载计划的不同阶段具有不同的特点。

2.1 示范阶段

此时，电动汽车技术尚未完全发展，加速电动汽车发展的有效且可持续的营销策略尚未确立。定义方法[4]。平台上支付选项的规划可以被认为是一个短期的计划。

2.2 公益阶段

公益阶段存在安全特性等隐患；现阶段，电动汽车的总量和总量还很低，经济性不高。此级别的收费区计划可被视为中期计划。

2.3 商业运营阶段

现阶段，电动汽车技术不断发展壮大，总量达到一定水平，品种更加丰富。在这一点上，电动汽车经济补充或超越汽油车，发展模式很大程度上受市场驱动。现阶段建设电动汽车充电设施可视为一项长期计划[6]。

3 电动汽车充电设施充电方式的选择问题

在运营电动汽车时，充电系统必须根据路线和运营等因素进行适当的配置和设计。同时，可以针对与电池更换和车辆充电相关的所有内容对EV 充电选项进行编程和设计。其中，电池充电系统特别适用于长途、小功率车辆，尤其是常规车辆。充电板适用于非标车辆。充电方式的选择主要基于充电站的快充和快充[7-8]。

（1）高速充电。高速充电指直流充电系统。充电电流大，充电时间短。10min 即完成充电，大大缩短充电时间。过载、电池寿命、谐波、冲击等可能导致其减速。它也会影响网络。由于建设成本和日常运营成本高，充电设备的即时维护成本高，综合成本也高。

（2）较慢的充电方式，即假交流充电被广泛使用。充电时电压不高，电流小，但充电时间长，一般需要3～8h 左右。它会得到回报，但可用的电力容量很低，对电网的影响很小。较慢的充电速度可以提高性能并延长电池寿命。慢速充电器比即时充电器便宜，并增加了整体充电成本。

（3）电池更换。这种方法用放电的电池更换充满电的电池。对于电动汽车来说只需要几分钟，但由于电动汽车的规格和电池不同，可能无法满足电动汽车的灵活需求。不同的要求，电厂的初期建设成本很高，风险因素也比较大[9]。因此，目的地充电站更适合快充和慢充设施的配置，并且考虑到电池寿命和电网约束，目的地充电站应以慢充假人为主，快充假人作为补充[10]。

4 电动汽车充电设施规划方法问题的相关研究

4.1 规划原则

充电设施规划过程应该立足于电网布局规划情况进行合理部署，确保协调发展效果、实现降低成本目标。为满足上述目标要求，建议规划人员在选择充电设施规划的过程中，应该立足于城市总规划情况、桥路交通规划情况等方面当中，按照不同充电需求选择合理的充电方式[11]。

4.2 方法内容

电动汽车充电设备的设计应从电动汽车充电系统和充电器充电要求两个方面进行考虑和分析。其中，电动汽车充电方式的选择应根据电动汽车的供应情况和拥有情况进行科学评估。

可考虑电动汽车日常用电量等因素，进一步提升用电计划对充电设施的影响。在分析电费要求时，全镇网络设置可以确定充电设施的容量和位置。在此基础上，进行综合评估和决策过程，以确保该法案的拟议延期符合要求。在规划时，训练有素的人员必须满足现实世界呼叫的要求，并避免误用电动汽车。可考虑电动汽车日常用电量等因素，进一步提升用电计划对充电设施的影响。在分析电费要求时，全镇网络设置可以确定充电设施的容量和位置。在此基础上，进行综合评估和决策过程，以确保该法案的拟议延期符合要求。在规划时，训练有素的人员必须满足现实世界呼叫的要求，并避免误用电动汽车。

4.3 模型建立

应针对适当的因素对责任模型进行建模，对个别问题进行详细调查和分析，选择的电动汽车充电点规划方法应确保满足预期需求。推荐。在建模过程中，有资质的人员需要分析距离比、有效载荷能力等。根据EV 充电系统的实际特性，最终的设计模型经认证可满足EV 充电要求[12]。

5 案例分析

5.1 用户选择充电方式分析

假设Z 市某城市在充电系统异常线路中运行的电动汽车在运行过程中出现低电量报警，应充电。

目前，充电器的效率取决于电动汽车充电站的类型。根据市场调查，在快速充电站为同样大小的电动汽车充电约需30min，充电约需3h。由于延迟充电器为8h，因此快充和慢充的充电价格分别设置为2 和0.2。佟亚内塔尔。对居民行为的分析显示，居民到达商圈内各个目的地的旅行时间分别为每小时38 元和8 元。市场调研显示，根据充电硬件的规定，充电电池的单价立即在11.2 万～3.5 万元左右，低充电电池的单价在1500～3000 元左右。快速充电器需要转换器来转换电压。

快速充电器和低速充电器的单价分别为3 万元和2000 元，转换器的单价为2 万元，折现率为0.095，设备寿命为10 雅卡年。它的成本为10%。在目标充电站为电动汽车用户提供更快和更慢充电选项的计算选项与到达率数据结合使用。最后用MATLAB 程序求解，提高结果。由于目标充电站是基于延迟充电和快充兼容的原则，所以慢充和快充也接近于批量安装的原则。TargetA 的最佳充电站数量为16 个，快充6 个，快充10个。系统成本低，约86253 元/h。B 站的最佳充电站数量为31 个，快充11 个，慢充20 个。最低操作系统成本为147.35 元/h。

假设这款电动车的最大充电需求为60kWh，那么你只需支付30kWh 即可满足你日常的驾驶需求，平均出行时间为15 元/h。从表1 我们可以得出结论，目前懒人充电站的总成本非常低，所以我们需要先选择懒人充电站。如表1 所示，该模型考虑了折旧和充电二次电池损耗。这部分不同充电方式的成本差异很大，充电速度也比其他两种选择快很多。但是，如果此时出现紧急情况，出行时间会大大增加。假设行程时间值为200 元/h，表1 中三种支付方式的总成本分别为231.87 元、115.39 元、126.46 元。分别选择即时付款。

5.2 充电设施规划分析

以Z 市为例，规划电动汽车充电站。此处不描述所描述的策略和运气水平。表2 显示了完全充电扇区的参数。

表1 充电方式选择

表2 充电需求预测和充电设施规划

由表2 可知，规划年内各充电站的充电站总容量和换电站总容量。根据Z-City 网络，选择充电设施的位置和容量，每个充电区域的具体布线在此不再赘述。

6 结语

综上所述，对电动汽车充电机规划方法的研究和分析，需要根据电动汽车的特点，对各个领域的充电方式和充电资源规划资源进行统筹规划和合理布局。如何给车辆充电。确保您选择的充电方式符合您的充电需求。它总结了充电功率和功率要求、扩展计划基础和充电系统内容等各种概念性问题。此外，还进行了测试和分析，以确保EV 充电器满足与特定充电点规划相关的预期操作要求。