电动汽车充电桩选址定容方法探究

刘振兴

（湖南湘安新能源科技有限公司湖南省长沙市410116）

摘要：对于电动汽车充电桩位置的选择及充电桩的定容，应基于电动汽车的不团充电需求进行互补规划。本次研究，首先就电动汽车充电桩选址及定容进行整体规划，其次从电动汽车不平衡分布、最小充电距离及多日一充的实际需求，对电动汽车充电桩的设置点位及充电桩的定容方法加以确定。

关键词：电动汽车；充电桩；充电桩定容

出于难以节约及环境保护等方面的考量，我国大力推动电动汽车的普及，而电动汽车对于电力能源有特殊需求，因而各地区都大力推进电动汽车充电桩的规划与建设。为确保电动汽车充电桩充分发挥其应有作用，需根据电动汽车充电需求保证电动汽车充电桩选址及定容的合理性。

1.对电动汽车充电桩的设计进行整体规划

我国在推进社会可持续发展的进程中，大力推进电动汽车的提倡与推广，也因此而出台《关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见》，其中提出，电动汽车的充电基础设施的建设需不断推进，以用户居住地停车位及单位停车场配件充电设施作为主体设施，打造立体化的电动汽车充电设施的服务体系。为达到这一目标，应通过健全并完善小区内电动汽车充电桩及公共停车场充电桩的规划与建设，更好地满足电动汽车充电的实际需求。

为达成这一目标，本文提出立体化的充电桩设施规划与建设方法，在这一过程中，本文将充电桩划分为两种类型，包括常规充电桩及快速充电桩，前者主要以住宅社区为单位，满足社区用户的慢速充电需求；后者主要满足公共用户的快速充电需求，属于一种应急设施。其中，社区内的电动汽车充电桩通常为专车专用，可满足车位较为固定、充电时间较为集中、充电所需时间较长等住宅小区的实际需求。在实际规划时，应以电动汽车在居住社区中的渗透率为基础进行充电桩的规划与建设。公共充电桩的规划，则应当结合该路段车辆出行情况、电动汽车的大致占比、电动汽车百公里耗电量及充电频次等相关因素进行综合分析与合理规划，对公共充电桩位置加以确定，预测充电桩覆盖范围内应有的充电负荷，对充电桩数量加以确定

2.电动汽车充电桩的规划方法

2.1算例分析

以SD省Z市新开发区的充电桩规划作为规划案例进行分析，该开发区目前正处在规划建设阶段，预计开发区内规划停车位50000余个，划定公共停车场41处，预计5年后该新区的住宅社区车位占有率将达到90%，社区电动车渗透率为20%，根据车位总数的20%对常规充电桩进行规划，在公共停车场进行应急快速充电桩的规划。

2.2基于汽车充电需求的不均衡分布

电动汽车数量的确定，需结合小区规划车位数、车位利用情况及电动汽车的渗透率等相关信息，应按照电动汽车数与充电桩之间以1:1的比例进行充电桩规划。但电动汽车数量及充电需求存在不均衡分布，会导致小区内电动汽车数量与预测数量存在偏差，导致二者之间存在供需矛盾。就目前而言，社区电动汽车充电依旧存在很大困难，充电桩供应无法满足电动汽车充电需求，为此可采用应急类的公共快速充电桩满足其实需求。为达到这一目标，需通过蒙特卡模型进行仿真模拟[1]。

以古典概率模型为根据，确定样本n中存在a个相同属性样本，

M为区域内所有停车场的数量。

2.3.2教与学优化算法

教与学优化算法的应用，可以对教学及学生学习过程加以模拟，通过教与学的阶段实现优化。教与学算法的应用，可有效提高计算的精准性及高效性，提高收敛速度，减少运算量，同时也可以减少算法参数变化的制约。教与学算法的应用，可以很少受到算法参数变化的约束。考虑到在具体计算中对于收敛速度提出的要求，确定将最小充电距离作为教与学优化算法的重要目标。

在该算例中，按照最小充电距离为寻优目标，采用教与学优化算法对公共停车场建设的最优点位，则可确定2~3个停车场，并进行停车场位置确定，如图1所示。

图1停车场不同建设位置

2.4确定多日一充的充电容量

若采用一日一充的充电桩规划，则会导致用户充电自由度受到制约，尽管能够降低计算难度，但同时也容易导致资源能源的不必要消耗与浪费。基于此，可参考单一个体充电需求，考量用户充电意愿设计多日一充的充电容量。对多日一充的情况加以考量，在对充电桩容量加以确定时，应充电考量电动汽车每日是否进行充电，结合电动汽车初始充电电量，对该电动汽车当日是否进行充电进行判断，设计充电概率为Pc：

2.5确定电动汽车充电里程

对于电动汽车充电里程加以确定，与充电负荷之间存在直接联系，当电动汽车需要每天进行充电式，电动汽车的日行驶里程即为其所需充电的具体里程。而在多日一充的情况下，上次充电之后汽车的行驶总里程即为充电里程，因而应对汽车形式总里程加以确定，即：

结语

综合以上论述，在进行电动汽车充电桩规划设计时，应充分考量电动汽车充电需求，从能源资源节约及最小充电距离等方面加以考量，采用多日一充的方式对电动汽车充电负荷加以预测，以建设完善的充电桩规划体系。

参考文献

[1]贾斯佳,袁竞峰.电动汽车基础设施选址定容研究——以南京市河西新城为例[J].科技管理研究,2018,38(01):223-232.

[2]陈文锋.基于排队论的城区内电动汽车充电站选址定容问题研究[J].物流工程与管理,2016,38(07):189-191.

作者简介

刘振兴，1986.4，男，汉族，湖南省涟源市人，硕士学历，中级职称，电气工程及新能源领域研究。