环境温度对电动汽车充电负荷的影响分析

doi:10.3969/j.issn.1000-7229.2015.07.009

摘要/Abstract

摘要：

不同环境温度对电动汽车附加能耗、电池性能、行驶路况等影响显著，因而导致电动汽车充电需求的差异。分析环境温度对电动汽车充电负荷的影响，对深入研究充电负荷对电网的影响以及合理的充电设施规划等具有重要意义。提出考虑温度影响的电动汽车充电负荷计算方法，结合电动汽车平均续航里程、行车需求统计数据，采用蒙特卡洛模拟计算不同温度下多种类型电动汽车充电负荷。以广州市电动汽车充电负荷为例进行仿真计算，仿真结果表明环境温度对电动汽车充电负荷有显著影响，相较于常温天气，高温和低温天气条件下电动汽车充电负荷明显增加。不同类型电动汽车的充电负荷受环境温度影响程度不同，每日行驶里程更长的电动公交车充电负荷受环境温度影响更大。

关键词: 电动汽车, 蒙特卡洛模拟, 充电负荷, 环境温度

Abstract:

The ambient temperature has prominent impact on auxiliary power load， battery performance and traffic conditions of electric vehicles （EVs）， thus leading to different charging demands. Quantifying the influence of ambient temperature on charging demands is of great significance to analyze the impacts of EV charging on power grids and plan appropriate charging facilities， etc. A charging load calculation method considering temperature factor is proposed in this paper. The Monte Carlo simulation method is adopted to calculate the total charging load using the data of available range and driving demand of EVs. Taking Guangzhou city as example， simulation results show that EV charging load changes with different ambient temperature， and charging load at a higher or lower temperature day is much higher than at the normal day； charging load of different kinds of EVs are influenced by temperature to different extents and temperature has a more notable influence on electric buses which have a longer daily driving mileage.

Key words: electric vehicle （EV）, Monte Carlo simulation, charging load, ambient temperature

中图分类号:

TM 743

罗浩成，胡泽春，张洪财. 环境温度对电动汽车充电负荷的影响分析[J]. 电力建设, 2015, 36(7): 69-74.

LUO Haocheng， HU Zechun， ZHANG Hongcai. Effect Analysis of Ambient Temperature on Electric Vehicle Charging Load[J]. ELECTRIC POWER CONSTRUCTION, 2015, 36(7): 69-74.

参考文献

［1］Song Y H， Yang X， Lu Z X， et al. Integration of plug-in hybrid and electric vehicles: experience from China［C］// Proceedings of Power & Engineering Society General Meeting， 2010， Minneapolis， MN， USA: 1-5.
［2］Saber A Y，Venayagamoorthy G K. Optimization of vehicle-to-grid scheduling in constrained parking lots［C］// Proceeding of IEEE Power & Engineering Society General Meeting， 2009， Calgary， Canada: 1-8.
［3］Yao Y， Gao D W. Charging load from large-scale plug-in hybrid electric vehicles: Impact and optimization［C］// Innovative Smart Grid Technologies （ISGT）， 2013 IEEE PES. IEEE， 2013: 1-6.
［4］罗卓伟，胡泽春，宋永华，等. 电动汽车充电负荷计算方法［J］. 电力系统自动化，2011，35（14）:36-42.
Luo Zhuowei， Hu Zechun， Song Yonghu， et al. Study on plug-in electric vehicles charging load calculating［J］.Automation of Electric Power Systems，2011，35（14）:36-42.
［5］Chen L， Chung C Y， Nie Y， et al. Modeling and optimization of electric vehicle charging load in a parking lot［C］//Power and Energy Engineering Conference （APPEEC）， 2013 IEEE PES Asia-Pacific. IEEE， 2013: 1-5.
［6］郭春林，肖湘宁. 电动汽车充电基础设施规划方法与模型［J］. 电力系统自动化， 2013， 37（13）: 70-75.
Guo Chunlin， Xiao Xiangning. Planning method and model of electric vehicle charging infrastructure［J］.Automation of Electric Power Systems，2013，37（13）:70-75.
［7］张洪财，胡泽春，宋永华，等. 考虑时空分布的电动汽车充电负荷预测方法［J］. 电力系统自动化，2014，38（1）:13-20.
Zhang Hongcai， Hu Zechun， Song Yonghu， et al. A prediction method for electric vehicle charging load considering spatial and temporal distribution［J］.Automation of Electric Power Systems，2014，38（1）:13-20.
［8］Sarabi S， Davigny A， Courtecuisse V， et al. Traffic-based modeling of electric vehicle charging load and its impact on the distribution network and railway station parking lots［C］//2014 3rd International Symposium on Environmental Friendly Energies and Applications （EFEA）， IEEE， 2014: 1-6.
［9］Ghiasnezhad Omran N， Filizadeh S. Location-based forecasting of vehicular charging load on the distribution system［J］. IEEE Transactions on Smart Grid， 2014， 5（2）: 632-641.
［10］Megan A. Real-world range ramifications: heating and air conditioning ［EB/OL］. ［2014-01-22］.［2015-05-20］. http://www.fleetcarma.com/electric-vehicle-heating-chevrolet-volt-nissan-leaf/.
［11］Lo J. Effect of temperature on lithium-iron phosphate battery performance and plug-in hybrid electric vehicle range［D］. Waterloo: University of Waterloo， 2013.
［12］林成涛，张宾，陈全世，等. 典型动力电池特性与性能的对比研究［J］. 电源技术，2008，32（11） :735-738.
Lin Chengtao， Zhang Bin， Chen Quanshi， et al. Comparative research on characteristics and performance of typical tractive battery［J］.Chinese Journal of Power Sources， 2008， 32（11）: 735-738.
［13］Panasonic. NCR-18650A ［EB/OL］. ［2011-10-20］. ［2015-05-20］.http://industrial.panasonic.com/www-data/pdf2/ACA4000/ACA4000CE254.pdf.
［14］Laurikko J， Granstrom R， Haakana A. Realistic estimates of EV range based on extensive laboratory and field tests in Nordic climate conditions［C］// Electric Vehicle Symposium and Exhibition， 2013， Barcelona， Spain: 1-12.
［15］宋海洋. 基于Fluent的电动汽车空调匹配及仿真分析［D］. 武汉：武汉理工大学， 2012.
Song Haiyang. The matching and simulation analysis of electric vehicle air-condition system based on Fluent［D］. Wuhan：Wuhan University of Technology， 2012.
［16］陈凌. 电动汽车传导式充电接口［J］. 国内外机电一体化技术， 2012（5）:53-55.
［17］Megan A. Electric range for the nissan leaf & chevrolet volt in cold weather ［EB/OL］. ［2013-12-16］. ［2015-05-20］.http://www.fleetcarma.com/
nissan-leaf-chevrolet-volt-cold-weather-range-loss.
［18］广州市气象台. 2013年广州市气候公报［EB/OL］. ［2014-1-26］.［2015-05-20］.http://www.tqyb.com.cn/weatherLive/climateForecast/2014-01-26/157.html.
［19］墨柯. 几种值得关注的新型锂离子电池［J］. 新材料产业，2013（3）: 37-44.

[1]	张卫国, 陈良亮, 成海生, 付蓉, 季娟. 基于电动汽车供电资源态势感知的台区负荷弹性调度策略[J]. 电力建设, 2020, 41(8): 48-56.
[2]	吴钉捷, 李晓露. 基于实时出行需求和交通路况的电动汽车充电负荷预测[J]. 电力建设, 2020, 41(8): 57-67.
[3]	谭忠富，谭彩霞，蒲雷，杨佳澄. 基于协同免疫量子粒子群优化算法的虚拟电厂双层博弈模型[J]. 电力建设, 2020, 41(6): 9-17.
[4]	胡珏，韦钢，袁洪涛，罗志刚. 电动汽车充换储一体站的建模[J]. 电力建设, 2020, 41(6): 44-51.
[5]	刘辉，谢良峰，谢海敏，阳育德，覃智君. 考虑电动汽车响应AGC的系统网损评估[J]. 电力建设, 2020, 41(6): 52-59.
[6]	周斌，张卫国，崔文佳，毛东宇，陈中. 考虑预警负荷的电动汽车充放电优化策略[J]. 电力建设, 2020, 41(4): 10-21.
[7]	赵文会，张九阳，高姣倩，宋亚君. 考虑动态电量和无限次博弈的电动汽车上网电价模型#br#[J]. 电力建设, 2020, 41(4): 30-37.
[8]	蒋浩，林舜江，卢艺，何森. 考虑时间相关性的电动汽车充电站负荷概率建模及场景生成[J]. 电力建设, 2020, 41(2): 47-57.
[9]	张宇威, 杨军，吴赋章，詹祥澎，龙雪梅，张俊，徐箭. 基于电网-交通网耦合的充电站故障传播分析框架[J]. 电力建设, 2020, 41(1): 13-22.
[10]	廖家齐，钱科军，方华亮，周承科，徐彦. 基于泛在电力物联网的电动汽车充电站运维关键技术[J]. 电力建设, 2019, 40(9): 20-26.
[11]	谭凯，李中伟，关亚东，叶麟，佟为明，张宝军. 电动汽车充电桩轻量级密钥管理方案[J]. 电力建设, 2019, 40(9): 73-81.
[12]	杜丽佳，靳小龙，何伟，穆云飞，贾宏杰，魏炜. 考虑电动汽车和虚拟储能系统优化调度的楼宇微网联络线功率平滑控制方法[J]. 电力建设, 2019, 40(8): 26-33.
[13]	周思宇，刘成刚，戈阳阳，赵清松，李琼慧，王彩霞，龙虹毓. 面向风电消纳的车-储-热协同调度策略[J]. 电力建设, 2019, 40(8): 77-83.
[14]	夏世威，陆涛，杜婷，李庚银，卜思奇. 考虑风电波动性的微网中电动汽车分布式协调运行方法[J]. 电力建设, 2019, 40(6): 86-94.
[15]	杨军，林洋佳，陈杰军，李逸欣，詹祥澎. 未来城市共享电动汽车发展模式[J]. 电力建设, 2019, 40(4): 49-59.