华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2018, Vol. 46 ›› Issue (12): 128-138.doi: 10.3969/j.issn.1000-565X.2018.12.016
张勇 顾腾飞
ZHANG Yong GU Tengfei
摘要: 为实现电动汽车快速补能,面向电池交换的充电方式,研究了城市路网上电动汽车换电站的选址及电池保有量问题。为此,首先考虑电动汽车前往换电站的路径选择,建立社会总成本最小为目标的换电站选址优化模型,获得换电站的最优选址及换电需求;然后基于换电站处的电动汽车-满电电池的生灭模型获得换电用户延误成本,由此建立了换电站处的社会总成本最小化的电池保有量优化模型。研究表明:建立的电池交换式电动汽车换电站优化模型可以获得路网路段流量及换电站处的换电需求量,给出最优的建站数量、选址方案及换电站建设时序;电动汽车渗透率对换电站建站数量和选址、交通网络均衡有较复杂的影响;交换站数量的增加能减少出行成本,但边际作用递减;随着电动汽车渗透率的提升,路网内的交换电池总数将相应增加,但并非每个换电站均增加交换电池保有量。增加交换站电池保有量将提升其满电电池概率,但是其边际作用递减;充电技术的进步也将提高满电电池的概率。研究结果可为城市换电站的规划和运营提供决策依据。
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