几类因素对电动汽车充电负荷的影响

方选旗　胡哲　张学勋

摘 要：在国内电动汽车发展趋势的基础上，简要分析了几类因素对于电动汽车充电负荷的影响。基于文献以及资料，提出将用户充电习惯构建模型，用充电概率来简要分析用户习惯对充电负荷的影响，论证了增大充电功率，有利于电动车群体的充电需求。同时也根据国内现状，提出外界温度的因素对充电负荷的影响是不可避免的，及加大国内充电设施的建设，会有利于减少配电网对充电负荷的影响。

关键词：充电负荷；充电习惯；环境温度；公共设备的建设

1 用户的充电习惯及功率对充电负荷的影响

在拥有电动汽车的群体中，他们充电方式的不同有可能对充电负荷产生影响，例如充电时刻和充电功率的不同，会使充电负荷产生一定的波动。在电动汽车群体中，单个用户的充电习惯无外乎两种，即“行驶需求结束之后充电”和“无法满足行驶需求时充电”。文献 [1]中提出了将用户这两类状态构建模型，用 “1”表示“行驶结束后即充电”，用“ 0”表示“用户无法满足行驶需求时充电”，这样每个用户的充电习惯将服从（ 0-1）分布，即参数为 n、 p 的二项分布，记为 charge_set～ b（n，p），其中 p 为充电概率。文中列出了充电需求的计算方法后，通过数据分析得出了随着充电概率增加，充电负荷增大；且充电时间的增加，不利于电网负荷调节的结论。这一结论表明了用户的需求恰好与配电网负荷的优化指标相矛盾。通过对电动汽车集群的充电需求曲线以及含有充电负荷的电网负荷曲线的对比下表明，随着充电功率增大，充电负荷需求同样的增大，然而随着相应充电持续时间的减小，对于充电电荷的调节是有利的，与上面表述的充电概率对应的充电负荷的变化结论是不同的。所以我们得出结论，当充电概率比较小时，可以通过改变充电功率的大小来进行充电负荷的调节。增大充电功率，能提高配电网负荷的指标，也可以满足电动汽车群体的日常充电需求。

2 温度对电动汽车充电负荷的影响

环境温度会对电动汽车的电池特性，额外能耗以及行驶路况等多方面一定影响，同样的，环境温度对电动汽车充电负荷也相关。下面两个图表分别是文献 [2]中不同温度下充电负荷峰荷及充电量、环境温度对不同类型电动汽车充电负荷的影响。

从图 1中可以看出，在 35℃时电动汽车充电峰荷相较 0℃和 20℃是最高的，同时充电量也是最大的。这说明环境温度对充电负荷的影响是无法忽视的，但是由于在 20℃时的负荷比 0℃的要低，所以无法表明充电负荷跟温度存在某种关联关系，需要拥有更多的数据才能得出判断。图 2则表示环境温度对私家车的充电负荷影响较小，原因是公交车与出租车每日的行驶时间与路程是远远大于私家车的，这说明环境温度对充电负荷的影响还与行驶时间以及行驶里程有着一定的联系。

3 公共设备的建设对充电负荷的影响

近几年来，国家已经陆续投入生产了一定数量的充电站与充电桩，截至目前，中国大概有 3万根充电桩。但是从整个国家的分布来看，这还是远远不够的。目前，国家一些电网公司以及中石化等企业已经与多数地方政府达成了合作协议，制定了较为明确的建设目标和计划，充电站建设即将会逐渐发展起来。不过目前世界各国都面临着一些相关技术标准与运营模式不明确的问题，电动汽车的发展，归根结底是想把对于传统油车依赖很大的石油能源的压力转移到电网上。我们假设未来的某一天，电动汽车成为主流车辆而数量大增，同样城市配电网负荷会迅速增加，显然会影响电动汽车的充电负荷。

4 结论

本文列举出了几类对充电负荷具有一定影响的因素，表明了在日常生活中，用户的充电习惯也会影响电动车的充电负荷，同时增大充电功率更加负荷用户的需求。并且适宜的温度下会对充电负荷的影响较小，过高或过低的温度则不利于电动汽车充电。随着充电设备建设的普及，配电网对充电负荷的影响也会改善不少。本文得出的结论可以对未来进一步研究影响电动汽车充电负荷的因素提供一定的参考。

参考文献：

[1]杨冰，王丽芳，廖承林等 .不确定充电习惯对电动汽车充电负荷需求及充电负荷调节的影响 [J].电工技术学报，2015，30（4）： 226-232 .

[2]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 .