城市电动汽车公共充电网络服务能力评价方法及评价系统技术方案

本发明专利技术涉及一种城市电动汽车公共充电网络服务能力评价方法及评价系统，所述方法包括根据公共充电设施指标数据，计算充电设施配置能力；根据电动汽车用户行为数据和公共充电设施指标数据得到每小时充电车次占全天充电总车次的比例；根据电动汽车指标数据和每小时充电车次占全天充电总车次的比例得到电动汽车每小时充电需求；根据城市指标数据和公共充电设施指标数据得到城市的公共充电设施平均覆盖半径；根据城市的公共充电设施平均覆盖半径数据得到服务距离评价指标；根据市民出行规律和供需平衡规则计算城市电动汽车公共充电网络的服务能力。本发明专利技术技术方案对电动汽车充换电服务网络的建设规划、快慢充设施的配置规划，有较好的参考借鉴作用。

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术涉及电动汽车领域，更具体涉及一种城市电动汽车公共充电网络服务能力评价方法及评价系统。
技术介绍
：随着电动汽车及其充换电技术、设备、运营管理系统的快速发展和相关政策、法律、标准、规范体系的逐步健全完善，我国电动汽车充换电基础设施的规模化建设进程将不断加快，电动汽车充换电服务网络的建设也必须与电动汽车的发展同步并进，否则将不能满足全部电动汽车充电需求服务。充换电基础设施的发展将呈现明显的基于商业化服务能力提升为导向的发展趋势。城市电动汽车公共充电网络服务能力评价用来测算城市内电动汽车公共充电服务的能力程度，是公共充电基础设施建设规划、技术改造、流程优化、运营能力提升的辅助工具，科学的评估城市内公共充换电网络服务能力，对于指导充换电站的经济建设、合理布局，以及提高充换电站的服务水平具有重要指导意义。传统的服务能力评价大多从技术性、经济性、社会性及实用性等角度进行，针对电动汽车充电网络服务能力评价尚缺乏较好的评价模型和技术支持。
技术实现思路
：本专利技术的目的是提供一种城市电动汽车公共充电网络服务能力评价方法及评价系统，对电动汽车充换电服务网络的建设规划、快慢充设施的配置规划，有较好的参考借鉴作用。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种城市电动汽车公共充电网络服务能力评价方法，包括：根据公共充电设施指标数据，计算充电设施配置能力；根据电动汽车用户行为数据和所述公共充电设施指标数据，得到每小时充电车次占全天充电总车次的比例；根据所述电动汽车指标数据和每小时充电车次占全天充电总车次的比例，得到电动汽车每小时充电需求；根据城市指标数据和所述公共充电设施指标数据，得到城市的公共充电设施平均覆盖半径；根据城市的公共充电设施平均覆盖半径数据，得到服务距离评价指标；根据市民出行规律和供需平衡规则，计算城市电动汽车公共充电网络的服务能力。所述方法还包括获取指标数据；所述指标数据包括电动汽车指标数据、公共充电设施指标数据、城市指标数据和电动汽车用户行为数据。所述电动汽车指标数据包括电动汽车数量、续航里程、平均续航里程、平均剩余里程和日均充电次数；所述公共充电设施指标数据包括充电设施数量、平均充电时长和充电桩完好率；所述城市指标数据包括城市面积和充电点数量；所述电动汽车用户行为数据为电动汽车用户开始充电的时刻在一天之内的概率分布。所述充电设施配置能力的确定过程为：根据不同的充电方式分别获取不同的充电桩数量；根据下式计算电动汽车平均充电时长Ct：Ct=1ΣniΣi=1nTiLi(Li-Vd)ni;]]>其中，n为电动汽车品牌的数量，Ti为i品牌电动汽车的电量充满时长；Li为i品牌电动汽车的续航里程；ni为i品牌电动汽车数量，Vd为平均剩余里程；根据上式分别计算慢充模式的平均充电时长CAt和快充模式下的平均充电时长CDt；通过下式计算充电设施配置能力，即充电桩设施每小时最大充电次数C，C=α×(CAnCAt+CDnCDt)]]>其中，CAn表示慢充充电桩数量，CDn表示快充充电桩数量，α表示充电桩完好率。所述每小时充电车次占全天充电车次的比例的确定过程包括：根据电动汽车用户充电行为数据，得出电动汽车用户开始充电的时刻在一天之内的概率分布β(t)，按照小时划分区间t＝1,2,…24；则根据充电设施使用频次数据，得出一天内快、慢充设施使用次数之比为ρ；根据下式计算每小时使用快充设施充电的车次占全天充电车次的比例根据下式计算每小时使用慢充设施充电的车次占全天充电车次的比例根据下式计算每小时充电车次占全天充电车次的比例:所述动汽车每小时充电需求的确定过程包括：获取城市可使用公共充电设施的电动汽车数量；根据所述电动汽车的品牌和参数，计算电动汽车平均续航里程；根据电动汽车用户充电行为数据，得出电动汽车充电前平均剩余里程；根据电动汽车用户充电行为数据，获取城市的汽车日平均行驶里程；通过下式计算电动汽车日均充电次数Vt：Vt=VkVm-Vd]]>其中，Vk为日均行驶里程，Vm为平均续航里程，Vd为平均剩余里程；通过下式计算电动汽车每时段充电次数需求V：其中，表示每小时充电车次占全天充电车次的比例；Vn表示电动汽车数量；Vt表示电动汽车日均充电次数。所述城市的公共充电设施平均覆盖半径通过下式确定：r=2Sm×33]]>其中，r为公共充电设施平均覆盖半径,S为城市面积，m为充电点数量。所述服务距离评价指标的确定过程包括：根据电动汽车用户充电行为数据，得出剩余里程标准差σ；由于电动汽车充电前剩余里程遵循正态分布，平均剩余里程为Vd，则剩余里程正态分布d(r)=1σ2πexp(-(r-μ)22σ2),]]>r≥0；所述服务距离评价指标根据下式确定：f(r)=∫r∞d(r)]]>其中，f(r)为服务距离评价指标。所述城市电动汽车公共充电网络的服务能力的确定过程包括：确定城市电动汽车公共充电网络在某时段的服务能力E(t)；根据所述服务能力E(t)确定平均服务能力E；所述服务能力E(t)通过下式确定：E(t)=f(r)×CV(t)]]>所述平均服务能力E为一种城市电动汽车公共充电网络服务能力评价系统，包括：充电设施配置模型，根据公共充电设施指标数据，计算充电设施配置能力；用户充电行为模型，根据电动汽车用户行为数据和所述公共充电设施指标数据，得到每小时充电车次占全天充电总车次的比例；电动汽车充电需求模型，根据所述电动汽车指标数据和每小时充电车次占全天充电总车次的比例，得到电动汽车每小时充电需求；充电服务距离模型，根据城市指标数据和所述公共充电设施指标数据，得到城市的公共充电设施平均覆盖半径；服务距离评价模型，根据城市的公共充电设施平均覆盖半径数据，得到服务距离评价指标；充电网络服务能力计算模型，根据市民出行规律和供需平衡规则，计算城市电动汽车公共充电网络的服务能力。所述系统还包括获取指标数据的指标数据模块；所述指标数据模块包括电动汽车指标数据模块、公共充电设施指标数据模块、城市指标数据模块和电动汽车用户行为数据模块。和最接近的现有技术比，本专利技术提供技术方案具有以下优异效果1、本专利技术的技术方案计算电动汽车公共充电设施对城市电动汽车用户提供充电服务的满足程度；2、本专利技术的技术方案通过对电动汽车用户驾驶行为、充电行为及充电网络布局特征进行分析，基于现有充换电服务网络实际现状和电动汽车未来发展需求下，充分利用服务供需平衡原则，实现了结合电动汽车充电需求、充电设施配置能力、充电网络服务半径等多种因素的电动汽车充电网络运营服务能力评估方法；3、本专利技术的技术方案可广泛用于电动汽车充换电服务网络的建设规划、快慢充设施的配置规划、设施技术改造、流程优化、运营服务能力提升等方面；4、本专利技术的技术方案对于指导充换电站的经济建设、合理布局，以及提高充换电站的服务水平具有重要指导意义。附图说明图1为本专利技术技术方案的评价模型图；图2为本专利技术技术方案的的评价指标图。具体实施方式下面结合实施例对专利技术作进一步的详细说明。实施例1：本例的专利技术提供一种城市电动汽车公共充电网络服务能力评价方法及评价系统，得出城本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种城市电动汽车公共充电网络服务能力评价方法，其特征在于：包括：根据公共充电设施指标数据，计算充电设施配置能力；根据电动汽车用户行为数据和所述公共充电设施指标数据，得到每小时充电车次占全天充电总车次的比例；根据所述电动汽车指标数据和每小时充电车次占全天充电总车次的比例，得到电动汽车每小时充电需求；根据城市指标数据和所述公共充电设施指标数据，得到城市的公共充电设施平均覆盖半径；根据城市的公共充电设施平均覆盖半径数据，得到服务距离评价指标；根据市民出行规律和供需平衡规则，计算城市电动汽车公共充电网络的服务能力。

【技术特征摘要】
1.一种城市电动汽车公共充电网络服务能力评价方法，其特征在于：包括：根据公共充电设施指标数据，计算充电设施配置能力；根据电动汽车用户行为数据和所述公共充电设施指标数据，得到每小时充电车次占全天充电总车次的比例；根据所述电动汽车指标数据和每小时充电车次占全天充电总车次的比例，得到电动汽车每小时充电需求；根据城市指标数据和所述公共充电设施指标数据，得到城市的公共充电设施平均覆盖半径；根据城市的公共充电设施平均覆盖半径数据，得到服务距离评价指标；根据市民出行规律和供需平衡规则，计算城市电动汽车公共充电网络的服务能力。2.如权利要求1所述的一种城市电动汽车公共充电网络服务能力评价方法，其特征在于：所述方法还包括获取指标数据；所述指标数据包括电动汽车指标数据、公共充电设施指标数据、城市指标数据和电动汽车用户行为数据。3.如权利要求2所述的一种城市电动汽车公共充电网络服务能力评价方法，其特征在于：所述电动汽车指标数据包括电动汽车数量、续航里程、平均续航里程、平均剩余里程和日均充电次数；所述公共充电设施指标数据包括充电设施数量、平均充电时长和充电桩完好率；所述城市指标数据包括城市面积和充电点数量；所述电动汽车用户行为数据为电动汽车用户开始充电的时刻在一天之内的概率分布。4.如权利要求1所述的一种城市电动汽车公共充电网络服务能力评价方法，其特征在于：所述充电设施配置能力的确定过程为：根据不同的充电方式分别获取不同的充电桩数量；根据下式计算电动汽车平均充电时长Ct：Ct=1ΣniΣi=1nTiLi(Li-Vd)ni;]]>其中，n为电动汽车品牌的数量，Ti为i品牌电动汽车的电量充满时长；Li为i品牌电动汽车的续航里程；ni为i品牌电动汽车数量，Vd为平均剩余里程；根据上式分别计算慢充模式的平均充电时长CAt和快充模式下的平均充电时长CDt；通过下式计算充电设施配置能力，即充电桩设施每小时最大充电次数C，C=α×(CAnCAt+CDnCDt)]]>其中，CAn表示慢充充电桩数量，CDn表示快充充电桩数量，α表示充电桩完好率。5.如权利要求1所述的一种城市电动汽车公共充电网络服务能力评价方法，其特征在于：所述每小时充电车次占全天充电车次的比例的确定过程包括：根据电动汽车用户充电行为数据，得出电动汽车用户开始充电的时刻在一天之内的概率分布β(t)，按照小时划分区间t＝1,2,…24；则根据充电设施使用频次数据，得出一天内快、慢充设施使用次数之比为ρ；根据下式计算每小时使用快充设施充电的车次占全天充电车次的比例根据下式计算每小时使用慢充设施充电的车次占全天充电车次的比例根据下式计算每小时充电车次占全天充电车次的比例:6.如权利要求1所述的一种城市电动汽车公共充电网络服务能力评价方法，其特征在于：所述动汽车每小时充电需求的确定过程包括：获取城市可使用公共充电...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏露，刘畅，李斌，胡进永，柏德胜，李康，蔡光程，张健，高玉明，郑灵国，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国家电网公司，国网山东省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11