[发明专利]一种电动公交车充电站的规划方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种规划方法，更具体地，涉及一种电动公交车充电站的规划方法。

背景技术

随着全球经济的快速增长，化石能源短缺问题逐渐显现；工业革命之后，工农业迅速发展和城市化带来气候变暖、臭氧层破坏、大气污染等环境问题，人们转而寻找可以替代化石能源的清洁能源；近年来，国内多地区雾霾天气频现，威胁到人们的身体健康，汽车尾气造成的污染日益突出，己经成为我们不可忽视和亟待解决的问题。面对能源和环境问题的双重压力，电动汽车以其良好的节能、环保特性，成为各国大力支持和发展以走出困境的途径之一。

充电基础设施是指为电动汽车提供电能补给的各类充电基础设施，是新型的城市基础设施。加快充电基础设施建设，为用户提供便捷的充电服务，有利于加快推动电动汽车这一战略性新兴产业的发展，实现节能减排和低碳交通，改善居民生活环境，是国家的重要战略决策部署。为了实现经济、社会的可持续发展，构建清洁、可靠、安全、稳定的能源供应体系，大力推广节能环保的电动汽车普及化符合社会发展的实际需求。公交车充电站是指专门为电动公交车服务的充电基础设施。

现有的专利和文献主要是考虑电动汽车充电基础设施的建设方法或规划方法，如专利CN102880921A中基于Voronoi图进行充电负荷分配，并以充电站选址可影响的投资和费用最优为目标进行充电站的建设。而对于公交车充电站的规划建设尚没有详细的方法，并且没有考虑到公交站点对规划的影响问题。

发明内容

本发明的目的是克服现在充电基础设施规划方法中没有考虑电动公交车充电设施的规划方法的问题，提出一种用于电动公交车充电站规划的方法。

为实现以上发明目的，采用的技术方案是：根据电动公交车线路与运行特性，采用电动公交车充电模型，计算电动公交车充电量的需求，结合电动公交车充电站所能容纳的充电桩数量、充电能力，计算对电动公交车充电站的总需求，再根据当地公交车路线的分布情况与公交车站场的实际条件，按需求优先的原则，规划电动公交车充电站的设置地点与单站充电桩数。

上述方案中，具体的步骤如下：

S1：根据电动公交车线路与行驶规律确定电动公交车的行驶参数，所述行驶参数包括：每天起始运行时间、公交首末站点间的行驶距离、中途停靠次数、日行驶里程；

S2：确定电动公交车的预测发展数量与电动公交车参数，所述电动公交车参数包括：电动公交车的耗电特性P_bus和电池参数；

S3：根据电动公交车的行驶参数和耗电特性P_bus计算电动公交车年需充电量W_sum，包括以下步骤：

S3.1：统计抽取多台电动公交车的行驶规律数据，计算每台电动公交车的日常平均运营时间T（小时）；

S3.2：根据电动公交车的日常运行行为，扣除电动公交车在首末站点的休息时间、停站等候时间T_wait（小时），计算电动公交车日均行驶时间T_run=T-T_wait（小时）；

S3.3：统计多台电动公交车的平均行驶时速V，计算电动公交车年均行驶距离S=T_run×V×365（千米）；

S3.4：根据电动公交车的耗电特性P_bus（千瓦时/千米），计算单台电动公交车年均耗电量W_year=S×P_bus（千瓦时）；

S3.5：根据电动公交车的发展数量预测N（辆），计算地区电动公交车的年均耗电总量，即年需充电量W_sum=N×W_year（千瓦时）；

S4：建立电动公交车充电站模型，计算单座电动公交车充电站的年最大可充电量，并根据电量匹配原则，确定充电设施的数量，包括以下步骤：

S4.1：根据充电设施的参数特性，扣除必要的设备维护保养天数，计算单个充电桩的年可利用日数D_use=365-D_maintain（天）；

S4.2：统计充电站每天的平均营业时间T_business，基于充电排队模型统计得出电动公交车日均充电等待时间T_{charge_wait}，计算充电桩日均可利用充电时间T_{charge_day}=T_business-T_{charge_wait}（小时）；