规模化电动汽车充换电布局及引导技术

新能源汽车充换电领域的最新力作
新能源汽车充换电设施规划建设运营实战指南
电动汽车充换电技术、充换电设施布局规划和运营决策全面解读
充换电规划?建设?运营一本通，新能源行业必备指南

随着全球对可持续交通方式的需求增加, 电动汽车 ( EV) 市场正在
快速增长。 国家政策、 环境保护意识的提高以及技术的进步推动了这一趋
势。 因此, 关于电动汽车的充电和换电基础设施的规划、 建设和管理的知
识变得至关重要。
充电站和换电站的规模化布局面临多方面的挑战, 包括地理位置选
择、 能源供应、 网络连接和用户体验等。 本书提供了专业的解决方案和最
佳实践, 帮助决策者和行业参与者克服这些挑战。 同时随着智能电网和物
联网技术的发展, 充电网络建设与充电智能引导变得越来越重要, 亟需优
化电力资源的使用、 提高充电效率、 降低运营成本。
本书可供从事电动汽车领域相关工作的管理人员、 研究人员及技术人
员阅读参考。

袁晓冬，男，47岁，现任国网江苏省电力有限公司电力科学研究院二级专家，硕士，研究员级高级工程师。长期从事储能、新能源并网技术、电能质量、电动汽车研究工作，为江苏经济转型过程中优质用电服务以及新能源技术推广做出了突出贡献。

前言
第 1 章 电动汽车产业现状 1
1. 1 国内外电动汽车市场发展现状 1
1. 2 电动汽车产业政策与技术标准 2
1. 2. 1 车网互动配套政策进展 2
1. 2. 2 车网互动标准体系 3
1. 3 规模化电动汽车资源特性分析 6
1. 4 充换电产业链与关键技术发展 7
1. 4. 1 充换电设施类型 7
1. 4. 2 车网互动相关能量管理等各类平台系统发展现状 8
第 2 章 电动汽车充换电技术 10
2. 1 充换电设施类型 10
2. 1. 1 充电设施类型 10
2. 1. 2 换电设施类型 11
2. 2 充换电多源数据分析及能量管理技术 12
2. 2. 1 多维数据融合特征辨识及提取方法研究 12
2. 2. 2 规划网格充电行为溯因分析 15
2. 3 动力电池包高兼容性智能快换技术 17
2. 3. 1 快换电池包连接器、 定位锁止结构等标准化技术 17
2. 3. 2 快换站多型号动力电池包融合存储、 识别和充电技术 26
2. 3. 3 多车型 / 多型号电池包识别、 匹配和自适应加解锁技术 34
2. 3. 4 可多车型共用动力电池快换设备及站控系统研发 47
2. 4 高效大功率无线双向充放电技术 62
2. 4. 1 高效磁耦合机构与谐振补偿网络多目标设计方法研究 62
2. 4. 2 基于碳化硅器件的高效双向功率变换器设计方法 71
2. 4. 3 无线充放电系统高效传能构型匹配技术及双端协同控制方法 80
Ⅳ
第 3 章 电动汽车充电需求预测技术 84
3. 1 充电行为特征辨识与提取 84
3. 1. 1 新能源汽车行程链构建及分析 84
3. 1. 2 新能源汽车行为特征参数提取 85
3. 1. 3 充电行为分析 98
3. 1. 4 基于聚类分析的场景缩减方法研究 98
3. 2 充电行为溯因分析 103
3. 2. 1 规律型新能源汽车用户 105
3. 2. 2 随机型新能源汽车用户 106
3. 3 充电需求网格化预测技术 107
3. 3. 1 GRU-DNN 组合深度神经网络 107
3. 3. 2 城市规划网格多特征混合数据 108
3. 3. 3 迁移学习小样本充电负荷预测 109
3. 4 规模化电动汽车可调度潜力评估 110
3. 4. 1 规模化电动汽车资源特性评估方法 111
3. 4. 2 规模化电动汽车的调度模式与策略 112
3. 5 本章小结 114
第 4 章 电动汽车充换电设施布局规划技术 116
4. 1 规模化电动汽车充换电设施规划概述 116
4. 2 充换电设施复杂网络建模与仿真方法 116
4. 2. 1 充换电复杂网络推演方法 121
4. 2. 2 充换电网络运行效率评估方法研究 123
4. 3 多网协同的多类型充换电设施布局规划方法 126
4. 3. 1 充换电设施双层规划架构概述 126
4. 3. 2 多网协同的充换电设施布局规划优化模型 127
4. 3. 3 充换电设施布局规划优化方法研究 129
4. 4 充换电网格站点构型优化与综合评估 132
4. 4. 1 充换电网点构型优化模型与求解算法 132
4. 4. 2 充换电网络规划方案综合评价指标构建 134
4. 4. 3 充换电网络规划方案多目标综合评估方法 135
4. 5 本章小结 138
第 5 章 电动汽车充换电运营决策技术 139
5. 1 充换电站运营管理与决策理论 139
5. 1. 1 电动汽车充换电网络服务质量综合评价 139
5. 1. 2 充换电服务费定价策略 141
5. 1. 3 充换电服务运营框架与统一规则 147
Ⅴ
5. 2 规模化电动汽车协同调度方法 149
5. 2. 1 面向群体协同的 “车-桩-路-网” 互动机制 149
5. 2. 2 融合电动汽车群体聚合特性和电网特性的分时分区匹配方法 163
5. 2. 3 基于价格激励机制的城市电网电动汽车协同优化技术 174
5. 2. 4 小结 190
5. 3 规模化电动汽车充换电引导技术 191
5. 3. 1 充换电网络知识图谱构造与检索方法 191
5. 3. 2 基于知识图谱的充换电需求弹性评估模型 201
5. 3. 3 车主充换电引导技术与平台研发 208
5. 3. 4 本节小结 215
5. 4 多网协同的城市充换电站运营评估技术 216
5. 4. 1 单体充电站运行评估指标体系构建 216
5. 4. 2 充电站网络运行评估指标体系构建 221
5. 4. 3 基于矩估计组合赋权的充电站运行评估 224
5. 4. 4 算例分析 230
5. 4. 5 小结 236
5. 5 国内外电动汽车与电网互动示范工程简介 236
5. 5. 1 英国 EV-elocity 项目 237
5. 5. 2 无锡 e-Park 车网互动中心 240