充電樁布局研究的國(guó)內(nèi)外研文獻(xiàn)綜述1.1電動(dòng)汽車國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀近年來(lái),在政策和技術(shù)進(jìn)步的共同推動(dòng)下,全球電動(dòng)汽車市場(chǎng)迅速發(fā)展,電動(dòng)汽車成為各國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展的領(lǐng)域。美國(guó),歐洲和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)在電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域涉足較早,發(fā)展各具特色。（1）美國(guó)開(kāi)始發(fā)展新型插電式混合動(dòng)力車和氫蓄電池汽車[8]從上世紀(jì)90年代起，美國(guó)就積極地開(kāi)展了新一代電動(dòng)汽車技術(shù)的研究，研制出了電動(dòng)汽車相關(guān)零部件。美國(guó)電動(dòng)汽車的發(fā)展是以保障能源安全為重,強(qiáng)調(diào)發(fā)展新型插電式的電動(dòng)汽車。2012年，美國(guó)在生產(chǎn)插電式混合動(dòng)力純電子汽車和燃料電池汽車等技術(shù)方面已經(jīng)取得實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展,在這兩個(gè)領(lǐng)域都擁有了全球22%的技術(shù)專利。2016年7月，美國(guó)聯(lián)邦政府宣布,將通過(guò)政府與其他私營(yíng)機(jī)構(gòu)等部門的交流與合作，推廣新型電動(dòng)汽車并進(jìn)一步加強(qiáng)其充電基礎(chǔ)設(shè)施，以有效應(yīng)對(duì)全球性的氣候變化,增加清潔能源的投入與使用，減少對(duì)天然氣和石油的嚴(yán)重依賴。[9]（2）日本側(cè)重發(fā)展混合動(dòng)力汽車日本是世界上第一個(gè)開(kāi)發(fā)電動(dòng)汽車的國(guó)家。上個(gè)世紀(jì)70年代，日本也就已經(jīng)開(kāi)始大力發(fā)展新能源電動(dòng)汽車。它在混合動(dòng)力技術(shù)、燃料電池和電機(jī)控制等方面有著深厚的技術(shù)積淀，其混合動(dòng)力汽車具有低油耗、低排量和良好性能的特點(diǎn)。日本的目標(biāo)是到2020年實(shí)現(xiàn)100萬(wàn)輛全電動(dòng)和插電式混合動(dòng)力車上路。從市場(chǎng)銷量來(lái)看，日本電動(dòng)車銷量最高的都是混合動(dòng)力車型?；旌蟿?dòng)力車占日本乘用車市場(chǎng)的近40%[10]。1.2充電樁優(yōu)化的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀美國(guó)的chargepoint公司正在努力創(chuàng)建一個(gè)世界上最大的電動(dòng)汽車充電站在線互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，為所有使用該技術(shù)的電動(dòng)汽車用戶提供專業(yè)化的智能充電服務(wù)。chargepoint目前專注于充電樁的開(kāi)發(fā)和建設(shè)，以及提供給電動(dòng)汽車的行駛者、經(jīng)銷商和生產(chǎn)者的云端服務(wù),其中包括對(duì)充電站地理位置、方便的支付模式和對(duì)充電情況進(jìn)行遙感監(jiān)測(cè)。Chargepoint在北美、歐洲、亞洲和澳大利亞各地均擁有22885個(gè)公眾可用的充電地點(diǎn)，在與幾乎每一個(gè)品牌電動(dòng)汽車相兼容的公眾充電站互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中占據(jù)70%的份額[11]。Chargepoint憑借自己卓越的充電樁能夠向客戶提供最佳、可靠、安全的充電服務(wù)?；谝苿?dòng)應(yīng)用和美國(guó)電動(dòng)汽車在線充電時(shí)間和地點(diǎn)的共享信息，為用戶提供了充電站搜索服務(wù)、充電時(shí)間、充電容量、減排效應(yīng)、實(shí)時(shí)充電任務(wù)完成、充電意外停止中斷、充電預(yù)約提示、故障報(bào)警等信息。Chargepoint以"充電樁+應(yīng)用"的"產(chǎn)品+服務(wù)"模式，與地圖運(yùn)營(yíng)商、電動(dòng)車公司、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)等合作，構(gòu)建了充電服務(wù)的生態(tài)鏈。此外,Chargepoint的移動(dòng)app也為用戶提供了到達(dá)目標(biāo)地所必須發(fā)送的充電量數(shù)據(jù)，充電任務(wù)已經(jīng)完成、停止通知。在充電設(shè)施發(fā)展的同時(shí),國(guó)內(nèi)外的理論研究也在不停的進(jìn)步，現(xiàn)階段主要依據(jù)的充電樁布局原理有排隊(duì)論、中心地理論、重心論等，其中發(fā)展較為迅速的一點(diǎn)是，基于量子粒子群優(yōu)化算法的布局方式，而應(yīng)用較廣的其中之一是考慮聚類理論的規(guī)劃方法，最重要的還是要給予用戶的綜合效益評(píng)價(jià)來(lái)布局，依據(jù)對(duì)用戶的調(diào)查，收集需求信息，通過(guò)整體分析并結(jié)合社區(qū)檔次、地段優(yōu)良以及交通便利與否，從而得出需求半徑，再根據(jù)半徑的交叉程度來(lái)確定布點(diǎn)位置。諧振式遠(yuǎn)距離無(wú)線充電：基于電磁諧振的原理[12,13],如果能量的發(fā)送端與接受端具有同一頻率的諧振線圈，就可以使能量直接從發(fā)送線圈向接受線圈的傳遞。這兩個(gè)諧振線圈都是松耦合的，當(dāng)它們達(dá)到一個(gè)相同頻率,能量就會(huì)正常進(jìn)行傳輸。諧振式無(wú)線充電的能量傳輸距離長(zhǎng),在汽車制造業(yè)和其他能源動(dòng)力產(chǎn)業(yè)都具有巨大的使用前景。大功率充電樁的快速發(fā)展：在公共交通、物流、共享汽車等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用的大功率充電樁在實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域呈現(xiàn)出不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì)。提高動(dòng)力電池的使用容積的同時(shí)，在這種動(dòng)力電池所能夠允許的使用范圍下，修筑大功率的電動(dòng)充電樁，增大電流流量，使充電樁單位時(shí)間內(nèi)傳輸更多能量，可加快充電速度。建設(shè)大功率充電樁的三種方法是：開(kāi)發(fā)大功率充電模塊，充電模塊容納電量越多，使得充電樁需要的充電模塊越少，充電樁內(nèi)部的電流越穩(wěn)定；加大電纜橫截面面積，提高其傳輸載荷的流量和性能；采用改善熱能源管理系統(tǒng)技術(shù),提高了電力充電站基樁的連續(xù)使用率和可用性。如圖1-2所示[14]。圖1-2充電樁設(shè)置系統(tǒng)1.3有序充電國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀電動(dòng)汽車的充電方式有有序充電模式和無(wú)序充電模式，用戶進(jìn)入充電站并將電動(dòng)汽車接入充電樁后就開(kāi)始充電的方式是無(wú)序充電模式，用戶將電動(dòng)汽車連入充電樁，根據(jù)整體用電情況，由系統(tǒng)分配的充電時(shí)間自動(dòng)充電的模式稱為有序充電模式?，F(xiàn)實(shí)情況中，用戶充電屬于用戶自主決定，并不在意當(dāng)前充電時(shí)間是否為小區(qū)用電高峰，也不會(huì)依照電網(wǎng)運(yùn)行狀況自主調(diào)節(jié)電動(dòng)汽車充電時(shí)點(diǎn)。隨著電動(dòng)汽車不斷增加，無(wú)序充電使得輸出電功率不斷疊加，對(duì)于電網(wǎng)而言加大了輸出負(fù)擔(dān)。一些學(xué)者提出了電動(dòng)汽車有序充電的方式，其目的是想讓電動(dòng)汽車通過(guò)某種規(guī)則由系統(tǒng)控制進(jìn)行自主充電的模式，有利于與電網(wǎng)協(xié)調(diào)運(yùn)行，優(yōu)化電動(dòng)車的充電功率輸出和滿足更多用戶充電需求。居民小區(qū)電動(dòng)汽車的單相充電方式導(dǎo)致配電網(wǎng)出現(xiàn)三相不平衡和負(fù)荷峰谷差問(wèn)題,因此提出基于負(fù)荷平衡的電動(dòng)汽車多目標(biāo)充電調(diào)度策略?；谌嗑W(wǎng)絡(luò),將總延遲時(shí)間和充電平衡作為目標(biāo)函數(shù),考慮三相不平衡度和負(fù)荷峰谷差等約束,建立靜態(tài)和在線調(diào)度問(wèn)題下電動(dòng)汽車充電調(diào)度模型。采用改進(jìn)非支配排序遺傳算法NSGA-II進(jìn)行多目標(biāo)求解,通過(guò)設(shè)計(jì)交叉算子,自適應(yīng)調(diào)整變異概率和局部?jī)?yōu)化等來(lái)優(yōu)化結(jié)果[15]。粒子群算法：建立分時(shí)段控制電動(dòng)汽車有序充電模型，使用粒子群算法對(duì)模型優(yōu)化，求最優(yōu)解，結(jié)果顯示使用粒子群算法改變電動(dòng)汽車充電順序可有效降低配電網(wǎng)負(fù)荷峰谷最大差值，可以增加電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性，以此對(duì)每日電網(wǎng)功率減小峰谷差[21]。針對(duì)不同的充電汽車數(shù)量和用戶用電需求，構(gòu)建不同的控制目標(biāo)函數(shù)和數(shù)學(xué)模型，選擇合適的優(yōu)化算法求解模型。不同的優(yōu)化算法的計(jì)算速度和準(zhǔn)確度是不同的，因此其對(duì)結(jié)果的計(jì)算也并不相同，從而得到不同的電動(dòng)汽車充電模式。某些優(yōu)化算法例如上述中粒子群算法有時(shí)會(huì)存在求出局部最優(yōu)解或計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)等問(wèn)題。所以，應(yīng)該對(duì)現(xiàn)有有序充電策略的優(yōu)化算法進(jìn)行改進(jìn)[23]。參考文獻(xiàn)[1]金昂瑞.電動(dòng)汽車充電技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)研究[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊,2016(12):81.[2]王新宇.基于市場(chǎng)行為的電動(dòng)汽車充換電技術(shù)研究[D].青島：青島大學(xué),2017：57.[3]李鵬程,叢中笑,楊婧.一種電動(dòng)汽車智能充電最優(yōu)引導(dǎo)優(yōu)化模型[J].電器與能效管理技術(shù)2018：18.[4]高穎.中小城市居民小區(qū)如何發(fā)展電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施.[5]吳亞芳.私人充電樁發(fā)展現(xiàn)狀及策略分析[D].西安工業(yè)大學(xué),2020.[6]劉星平,李世軍,于浩明,張磊.住宅小區(qū)內(nèi)電動(dòng)汽車有序充電優(yōu)化模式[J].電工技術(shù)學(xué)報(bào).2015.10[7]楊嘉睿.電動(dòng)汽車的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[D].蘭州現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,20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