收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

充电站能量管理算法设计及FPGA实现

洪志康  
【摘要】:随着新能源汽车的不断推广普及,电动汽车充电站相关产业随之不断发展。大量电动汽车接入电网,其负荷波动剧烈和负荷率低等典型负荷特性将对配电网的安全稳定运行产生不良的影响。作为降低这些不良影响、提升充电站运营经济性的有效手段,电动汽车充电站的能量管理控制器逐渐成为充电站相关领域的关注热点。目前,电动汽车充电站能量管理策略均在站级监控系统中执行,再经由智能配电柜等设备将指令下发给充电桩和储能设备等装置,需经过多次通信传输,控制的实时性较差,无法满足充电站能量管理实时优化控制的要求。研究开发兼具智能配电柜和能量管理功能的一体化能量管理控制器,避免通信传输延时带来的控制失效问题,更好的实现能量优化控制具有显著的应用价值。此外,研究开发的能量管理控制器应面向包括小规模无人值守充电站在内的多类型充电站,进一步扩展充电站能量管理的应用范围,更加全面的降低充电对电网的不良影响、提升充电站运营经济性。针对上述现状,本文主要研究基于FPGA(Field Programmable Gate Array)的电动汽车充电站能量管理控制器的设计方法,特别是充电站能量管理算法及其在FPGA中的实现,用于具备电池储能系统的电动汽车充电站中储能系统的充放电出力优化管理。本文首先介绍分析了电动汽车充电站的典型拓扑,基于配备储能系统的典型电动汽车充电站拓扑提出了一种充电站能量管理控制器应用的系统架构;接着以减小充电站负荷方差为目标的能量管理策略为例,建立了充电站优化能量管理模型,采用粒子群智能优化算法实现该策略;随后将建立的模型通过MATLAB进行算例仿真,验证了该策略的有效性和可行性。此外,本文设计了基于FPGA的电动汽车充电站能量管理控制器的硬件架构,提出了基于粒子群算法的充电站能量管理策略在FPGA中的结构设计与实现流程。根据粒子群算法的原理与设计流程,设计了基于粒子群算法的充电站能量管理策略各功能模块,采用硬件描述语言(Verilog HDL)编写程序实现粒子群算法的模块化设计,详细阐述分析了各个功能模块的设计原理与结构。最后通过硬件仿真对各个功能模块的功能了进行验证,进而验证算法设计的正确性。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前15条
1 刘思;沈广;胡金迪;叶承晋;;一种利用剩余容量的电动汽车充电站无功补偿控制策略[J];浙江电力;2021年05期
2 葛少云;冯亮;刘洪;王龙;;考虑用户便捷性的电动汽车充电站规划[J];电工电能新技术;2014年02期
3 ;河北省高速公路82对服务区建起充电站[J];城市道桥与防洪;2017年04期
4 杨现青;刘法胜;杨玲玲;;电动汽车充电站选址优化研究[J];交通科技与经济;2016年03期
5 谈先球;;电动汽车充电站建设模式探析[J];淮南职业技术学院学报;2015年02期
6 ;汽车充电站一哄而起[J];品牌与标准化;2010年09期
7 李忠东;;别具一格的丹麦腓特烈西亚超高速充电站[J];建筑;2021年03期
8 熊波;舒征宇;郭晨;王世杰;李世春;;基于社会效益视角的充电站优化规划研究[J];智慧电力;2019年12期
9 卢帆;;解决配电容量不足问题的充电站工程改造方案[J];电工技术;2020年10期
10 陈伟;张天忠;谈超;郑非;;电动公交充电站充电桩配桩计算及选择[J];低碳世界;2016年36期
11 刘鸿杰;;电动汽车充电站建设与运营的模式研究[J];中小企业管理与科技(上旬刊);2016年07期
12 芦杨;雷霞;吴泓俭;杨毅;徐贵阳;;基于激励补偿机制的电动汽车充电站规模优化[J];电网与清洁能源;2014年10期
13 伞晨峻;艾芊;;多代理框架下的电动汽车充电站协调控制[J];低压电器;2014年01期
14 葛少云;冯亮;刘洪;王龙;;电动汽车充电站规划布局与选址方案的优化方法[J];中国电力;2012年11期
15 张岚;;充电站建设迎来全新发展契机[J];高科技与产业化;2010年06期
中国重要会议论文全文数据库 前20条
1 李臻;陈舒;张波;朱占巍;赵光辉;时钟强;;城市充电站建设管理模式创新研究[A];电力行业优秀管理论文集——2014年度全国电力企业优秀管理论文大赛获奖论文(《中国电力企业管理》2014年第一期增刊)[C];2014年
2 刘金梅;龚淑秋;;光伏汽车充电站可行性分析[A];第九届沈阳科学学术年会论文集(信息科学与工程技术分册)[C];2012年
3 李静;刘昊;鲁旭涛;;基于飞蛾扑火优化算法的居民小区电动汽车充电站规划[A];第32届中国过程控制会议(CPCC2021)论文集[C];2021年
4 成佳霖;;济南中心城区电动汽车公共充电站空间分布研究[A];交通治理与空间重塑——2020年中国城市交通规划年会论文集[C];2020年
5 王雨晨;刘合林;郑天铭;;武汉市电动汽车充电站空间分布特征及区位影响因素研究[A];面向高质量发展的空间治理——2021中国城市规划年会论文集(06城市交通规划)[C];2021年
6 王雨晨;刘紫荆;朱欣然;毛宸婷;袁满;;基于多源数据的武汉市电动汽车充电站空间供需匹配研究[A];面向高质量发展的空间治理——2020中国城市规划年会论文集(06城市交通规划)[C];2021年
7 张成炜;;考虑需求响应特性的电动公交充电站充电调度优化[A];福建省电机工程学会2019年学术年会获奖论文集[C];2020年
8 曹丽英;郑斌;黄昊;;电动汽车充电站消防安全关键技术研究[A];2016中国消防协会科学技术年会论文集[C];2016年
9 严太山;程浩忠;;电动汽车充电站建设的投资收益分析[A];2015年全国智能电网用户端能源管理学术年会论文集[C];2015年
10 寇亮;;浅谈南昌紫阳大道充电站监控系统的应用[A];2011第十六届全国自动化技术与应用学术年会专辑[C];2011年
11 王道平;王耀悉;汤宇;刘新辉;;如何做好充电站的防雷安全工作[A];第35届中国气象学会年会 S19 雷电物理和防雷新技术——第十六届防雷减灾论坛[C];2018年
12 杨贝;;电动汽车充电站和充电桩的发展前景及典型设计的探讨[A];以供给侧结构性改革引领能源转型与创新——第十三届长三角能源论坛论文集[C];2016年
13 张伟;;加油(气)站、充电站布局规划能源体系探索——以淄博市博山区为例[A];活力城乡 美好人居——2019中国城市规划年会论文集(03城市工程规划)[C];2019年
14 严俊;严凤;;基于车辆行为模拟的电动汽车充电站选址规划[A];2017年“电子技术应用”智能电网会议论文集[C];2017年
15 严俊;严凤;;基于车辆行为模拟的电动汽车充电站选址规划[A];2017电力行业信息化年会论文集[C];2017年
16 周勇;杜云;邹亚男;李宗宝;;城市电动汽车充电站排队系统模型实证研究[A];创新驱动与智慧发展——2018年中国城市交通规划年会论文集[C];2018年
17 严晓燕;;基于RFID预付费支付系统在充电站中的应用[A];2010电力行业信息化年会优秀论文专辑[C];2010年
18 孙伟;;顺应新技术的电动汽车公共充电站布局战略[A];持续发展 理性规划——2017中国城市规划年会论文集(03城市工程规划)[C];2017年
19 尹智文;;武汉市电动汽车充电站选址研究[A];活力城乡 美好人居——2019中国城市规划年会论文集(05城市规划新技术应用)[C];2019年
20 张涛;李平;;储能直流接入式电动汽车充电站研究[A];以供给侧结构性改革引领能源转型与创新——第十三届长三角能源论坛论文集[C];2016年
中国博士学位论文全文数据库 前20条
1 朱志红;电动汽车充电站选址问题研究[D];北京交通大学;2018年
2 刘燕;智能电网下充电站优化运营模型及决策支持系统研究[D];华北电力大学(北京);2021年
3 冯亮;电动汽车充电站规划研究[D];天津大学;2013年
4 于蓉蓉;光伏发电关键技术及电动汽车充电站可靠性研究[D];北京交通大学;2011年
5 武小梅;考虑交通网和光储系统的电动汽车充电站规划与运营研究[D];广东工业大学;2021年
6 邱荷婷;基于交通流分配的充电站布局优化研究[D];北京交通大学;2020年
7 宫大庆;电动汽车行业物流资源优化配置的关键问题研究[D];北京交通大学;2015年
8 戴琼洁;光伏-储能-充电站价值链能力分析模型及云平台研究[D];华北电力大学(北京);2020年
9 徐浩;面向规模化电动汽车入网的充电站布局优化及有序充电策略研究[D];华中科技大学;2015年
10 杨君超;电动汽车项目发展管理及预测研究[D];华北电力大学(北京);2016年
11 罗李子;互动环境下分布式电源与电动汽车充电站的优化配置方法研究[D];东南大学;2019年
12 郭建龙;电动汽车充电负荷的建模及其对配电系统的影响分析[D];华南理工大学;2017年
13 王永兴;电动汽车充电服务诱导策略及优化问题研究[D];北京交通大学;2020年
14 Sheeraz Iqbal;集群电动汽车在微网一次调频中的应用研究[D];华北电力大学(北京);2020年
15 陈德忠;基于充电行为的电动出租车充电站选址优化及推荐算法研究[D];北京交通大学;2021年
16 王贵斌;包括可再生能源发电的配电系统中电动汽车优化调度和充电站规划[D];浙江大学;2014年
17 龚莉莉;基于利益链的配电网电动汽车充电优化策略研究[D];东南大学;2021年
18 朱磊;电动汽车分时租赁市场要素配置策略研究[D];重庆大学;2020年
19 葛永琪;月球车CPS能量管理机制及其关键技术研究[D];西北工业大学;2016年
20 周博雅;电动汽车生命周期的能源消耗、碳排放和成本收益研究[D];清华大学;2016年
中国硕士学位论文全文数据库 前20条
1 洪志康;充电站能量管理算法设计及FPGA实现[D];北京交通大学;2021年
2 刘林夕;基于多代理的充电站负荷定容仿真软件的设计与实现[D];华中科技大学;2017年
3 王志进;电动汽车充电站电力调度通信建设方案研究[D];华北电力大学;2011年
4 肖波;电动汽车充电站规划研究[D];湖南大学;2014年
5 宋籽锌;供给侧视角下光储充电站项目投资决策分析研究[D];华北电力大学(北京);2020年
6 苗淼;电动汽车充电站选址规划及运营模式研究[D];西华大学;2015年
7 吴恒飞;高速公路电动汽车充电站布局研究[D];兰州交通大学;2020年
8 李映炼;基于电动汽车出行链的城市充电站布局研究[D];北京交通大学;2018年
9 王辉;电动汽车充电站规划与运营研究[D];浙江大学;2013年
10 高建平;电动汽车充电站网络规划优化研究[D];山东大学;2012年
11 陈维新;基于电动汽车充电需求的高速公路充电站布局研究[D];西南交通大学;2021年
12 周小婷;电动汽车充电站布局问题研究[D];河北工业大学;2020年
13 闻慧洁;多种类多规模纯电动汽车充电站选址问题研究[D];北京交通大学;2019年
14 孙萌萌;多种类电动公交车充电站选择问题[D];北京交通大学;2019年
15 杨普海;基于跨领域数据融合的充电站选址规划研究[D];华北电力大学(北京);2019年
16 杨倩倩;电动物流车充电站选址和运输路径问题研究[D];长安大学;2019年
17 朱凯丽;并联型APF治理充电站谐波的研究及仿真[D];曲阜师范大学;2019年
18 王超;基于三相混合升压变换器的光伏充电站研究[D];安徽理工大学;2019年
19 郭世枭;含退役电池梯次利用的公交车充电站优化配置及运营[D];华北电力大学;2019年
20 陶冀;电动公交车充电网络优化规划研究[D];华北电力大学(北京);2019年
中国重要报纸全文数据库 前20条
1 本报记者 李金金;京城有了汽车充电站[N];北京科技报;2010年
2 本报记者 何海宁;争议充电站:潮涌会潮退?[N];南方周末;2010年
3 肖雁 本报记者 王京川;全省第二座汽车充电站昨日在乐投运[N];乐山日报;2011年
4 本报记者 白明辉 周艳;建设充电站没有技术瓶颈[N];国家电网报;2009年
5 本报记者 王世停 曾力莹 张晨 李源;汽车充电站,亟待激活的“鸡与蛋”[N];新华日报;2011年
6 本报记者 李予阳 实习生 赵薇;能源龙头企业“抢滩”充电站市场[N];经济日报;2010年
7 本报记者 王小伟;国网高速公路充电站建设“跑步前进”[N];中国证券报;2014年
8 本报记者 邢佰英;国标未出 充电站规划加码“有点乱”[N];中国证券报;2010年
9 记者 宦璐 编辑 阮奇;充电桩有望胜出充电站[N];上海证券报;2010年
10 记者 杨永芹;我市首座汽车充电站昨开建[N];重庆日报;2010年
11 记者 徐海星 通讯员 余洋;粤首个汽车充电站 今日在亚运城启用[N];广州日报;2010年
12 记者 孙志刚 通讯员 孙婧;我市最大规模充电站投用[N];郑州日报;2019年
13 杨新勇 欧建枢;年内高速公路新建汽车充电站110座[N];福建日报;2016年
14 王飞;湖北今年将建15座大型充电站[N];华中电力报;2012年
15 记者 张涵;电企抢先油企在京布局汽车充电站[N];北京商报;2010年
16 本报记者 王海 通讯员 高立联;国网建成国内最大规模充电站[N];中国能源报;2010年
17 本报实习记者 卢山;北京充电站建设难题待解[N];中国商报;2010年
18 记者 桑学勇 通讯员 张玲;黑龙江建成首座充电站[N];国家电网报;2010年
19 本报记者 张旺;拜登要建50万充电站,美媒不兴奋[N];环球时报;2021年
20 本报记者 周信 童海华;“光储充”一体化充电站火热背后[N];中国经营报;2019年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978