純電動公交車換電站優(yōu)化設(shè)計(jì)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行研究.pdf

1、本論文利用北京奧運(yùn)會公交車換電站以及上海世博會公交車換電站的設(shè)計(jì)資料和長期實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)，在多年從事電動汽車充換電站工藝設(shè)計(jì)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(fù)荷對城市配電網(wǎng)影響為研究目標(biāo)，從以下幾方面對提高換電站規(guī)劃設(shè)計(jì)能力和換電站運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性展開研究:
　　(1)在分析公交車的運(yùn)行特點(diǎn)和換電站電池實(shí)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(shí)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(jì)算方法，研究了電動公交車不同運(yùn)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(yùn)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(shí)間發(fā)生顯著變化的現(xiàn)象，建立了模擬電動公交車運(yùn)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(yàn)，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(shí)間的主要因素，

3、建立了鋰離子電池充電時(shí)間在溫度和容量衰退等多因素影響條件下的數(shù)學(xué)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(jì)算閥值，在此基礎(chǔ)上提出了考慮電池充電時(shí)間延長的換電站核心參數(shù)的冗余設(shè)計(jì)策略。
　　(3)在分析換電站的實(shí)際備用電池充滿電后的等待時(shí)間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，以現(xiàn)有的工業(yè)峰谷電價(jià)政策為依據(jù)，以全天充電費(fèi)用最低和峰谷差最小為目標(biāo)，提出了備用電池開始充電時(shí)間的遺傳優(yōu)化算法，達(dá)到換電站經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。針對遺傳優(yōu)化算法需要準(zhǔn)

4、確估算車輛運(yùn)行時(shí)間和運(yùn)行能耗，根據(jù)公交車不同時(shí)段實(shí)際運(yùn)行時(shí)間和不同季節(jié)平均能耗，建立了全天分段運(yùn)行時(shí)間和不同季節(jié)能耗修正系數(shù)。最后通過北京奧運(yùn)會換電站公交車實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)和典型的北京市公交運(yùn)行工況分別驗(yàn)證了相關(guān)算法的適用性，充電費(fèi)用降低40％以上。
　　(4)在分析換電站電力負(fù)荷的特點(diǎn)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(yù)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(yù)測模型，確定了歷史數(shù)據(jù)的