純電動公交車換電站優(yōu)化設(shè)計和經(jīng)濟運行研究.pdf

1、本論文利用北京奧運會公交車換電站以及上海世博會公交車換電站的設(shè)計資料和長期實際運行數(shù)據(jù)，在多年從事電動汽車充換電站工藝設(shè)計和動力鋰離子電池成組技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，以降低換電站建設(shè)成本、使用成本，減小換電站充電負荷對城市配電網(wǎng)影響為研究目標，從以下幾方面對提高換電站規(guī)劃設(shè)計能力和換電站運行經(jīng)濟性展開研究:
　　(1)在分析公交車的運行特點和換電站電池實際使用數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，建立了電動公交車動力電池回站SOC模型、鋰離子動力電池充電時間模型

2、、充電功率模型等，提出了基于動力電池回站SOC條件下?lián)Q電站核心參數(shù)計算方法，研究了電動公交車不同運行模式下參數(shù)配置差異和各自優(yōu)勢。建立了兼顧顧客收益和換電站建設(shè)及運行成本的車輛發(fā)車間隔優(yōu)化方法。
　　(2)針對鋰離子電池在使用過程中受溫度和容量衰退等因素的影響，充電時間發(fā)生顯著變化的現(xiàn)象，建立了模擬電動公交車運行工況的鋰離子電池功率和溫度測試方法，通過不同的對比試驗，在鋰離子電池等效電路模型基礎(chǔ)上分析了影響電池充電時間的主要因素，

3、建立了鋰離子電池充電時間在溫度和容量衰退等多因素影響條件下的數(shù)學模型，并確立了以錳酸鋰電池為研究對象的溫度和容量衰退影響系數(shù)工程計算閥值，在此基礎(chǔ)上提出了考慮電池充電時間延長的換電站核心參數(shù)的冗余設(shè)計策略。
　　(3)在分析換電站的實際備用電池充滿電后的等待時間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，以現(xiàn)有的工業(yè)峰谷電價政策為依據(jù)，以全天充電費用最低和峰谷差最小為目標，提出了備用電池開始充電時間的遺傳優(yōu)化算法，達到換電站經(jīng)濟運行的目的。針對遺傳優(yōu)化算法需要準

4、確估算車輛運行時間和運行能耗，根據(jù)公交車不同時段實際運行時間和不同季節(jié)平均能耗，建立了全天分段運行時間和不同季節(jié)能耗修正系數(shù)。最后通過北京奧運會換電站公交車實際運行數(shù)據(jù)和典型的北京市公交運行工況分別驗證了相關(guān)算法的適用性，充電費用降低40％以上。
　　(4)在分析換電站電力負荷的特點以及主要影響因素的基礎(chǔ)上，研究了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預測模型和基于模糊聚類的歷史數(shù)據(jù)提取方法，建立了適用于公交車換電站的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預測模型，確定了歷史數(shù)據(jù)的