充電樁布局研究的國內外研文獻綜述1.1電動汽車國內外研究現狀近年來,在政策和技術進步的共同推動下,全球電動汽車市場迅速發展,電動汽車成為各國汽車產業重點發展的領域。美國,歐洲和日本等發達國家和地區在電動汽車產業領域涉足較早,發展各具特色。（1）美國開始發展新型插電式混合動力車和氫蓄電池汽車[8]從上世紀90年代起，美國就積極地開展了新一代電動汽車技術的研究，研制出了電動汽車相關零部件。美國電動汽車的發展是以保障能源安全為重,強調發展新型插電式的電動汽車。2012年，美國在生產插電式混合動力純電子汽車和燃料電池汽車等技術方面已經取得實質性的進展,在這兩個領域都擁有了全球22%的技術專利。2016年7月，美國聯邦政府宣布,將通過政府與其他私營機構等部門的交流與合作，推廣新型電動汽車并進一步加強其充電基礎設施，以有效應對全球性的氣候變化,增加清潔能源的投入與使用，減少對天然氣和石油的嚴重依賴。[9]（2）日本側重發展混合動力汽車日本是世界上第一個開發電動汽車的國家。上個世紀70年代，日本也就已經開始大力發展新能源電動汽車。它在混合動力技術、燃料電池和電機控制等方面有著深厚的技術積淀，其混合動力汽車具有低油耗、低排量和良好性能的特點。日本的目標是到2020年實現100萬輛全電動和插電式混合動力車上路。從市場銷量來看，日本電動車銷量最高的都是混合動力車型。混合動力車占日本乘用車市場的近40%[10]。1.2充電樁優化的國內外研究現狀美國的chargepoint公司正在努力創建一個世界上最大的電動汽車充電站在線互聯網網絡，為所有使用該技術的電動汽車用戶提供專業化的智能充電服務。chargepoint目前專注于充電樁的開發和建設，以及提供給電動汽車的行駛者、經銷商和生產者的云端服務,其中包括對充電站地理位置、方便的支付模式和對充電情況進行遙感監測。Chargepoint在北美、歐洲、亞洲和澳大利亞各地均擁有22885個公眾可用的充電地點，在與幾乎每一個品牌電動汽車相兼容的公眾充電站互聯網網絡中占據70%的份額[11]。Chargepoint憑借自己卓越的充電樁能夠向客戶提供最佳、可靠、安全的充電服務。基于移動應用和美國電動汽車在線充電時間和地點的共享信息，為用戶提供了充電站搜索服務、充電時間、充電容量、減排效應、實時充電任務完成、充電意外停止中斷、充電預約提示、故障報警等信息。Chargepoint以"充電樁+應用"的"產品+服務"模式，與地圖運營商、電動車公司、互聯網企業等合作，構建了充電服務的生態鏈。此外,Chargepoint的移動app也為用戶提供了到達目標地所必須發送的充電量數據，充電任務已經完成、停止通知。在充電設施發展的同時,國內外的理論研究也在不停的進步，現階段主要依據的充電樁布局原理有排隊論、中心地理論、重心論等，其中發展較為迅速的一點是，基于量子粒子群優化算法的布局方式，而應用較廣的其中之一是考慮聚類理論的規劃方法，最重要的還是要給予用戶的綜合效益評價來布局，依據對用戶的調查，收集需求信息，通過整體分析并結合社區檔次、地段優良以及交通便利與否，從而得出需求半徑，再根據半徑的交叉程度來確定布點位置。諧振式遠距離無線充電：基于電磁諧振的原理[12,13],如果能量的發送端與接受端具有同一頻率的諧振線圈，就可以使能量直接從發送線圈向接受線圈的傳遞。這兩個諧振線圈都是松耦合的，當它們達到一個相同頻率,能量就會正常進行傳輸。諧振式無線充電的能量傳輸距離長,在汽車制造業和其他能源動力產業都具有巨大的使用前景。大功率充電樁的快速發展：在公共交通、物流、共享汽車等領域得到了廣泛應用的大功率充電樁在實際應用領域呈現出不斷增長的趨勢。提高動力電池的使用容積的同時，在這種動力電池所能夠允許的使用范圍下，修筑大功率的電動充電樁，增大電流流量，使充電樁單位時間內傳輸更多能量，可加快充電速度。建設大功率充電樁的三種方法是：開發大功率充電模塊，充電模塊容納電量越多，使得充電樁需要的充電模塊越少，充電樁內部的電流越穩定；加大電纜橫截面面積，提高其傳輸載荷的流量和性能；采用改善熱能源管理系統技術,提高了電力充電站基樁的連續使用率和可用性。如圖1-2所示[14]。圖1-2充電樁設置系統1.3有序充電國內外研究現狀電動汽車的充電方式有有序充電模式和無序充電模式，用戶進入充電站并將電動汽車接入充電樁后就開始充電的方式是無序充電模式，用戶將電動汽車連入充電樁，根據整體用電情況，由系統分配的充電時間自動充電的模式稱為有序充電模式。現實情況中，用戶充電屬于用戶自主決定，并不在意當前充電時間是否為小區用電高峰，也不會依照電網運行狀況自主調節電動汽車充電時點。隨著電動汽車不斷增加，無序充電使得輸出電功率不斷疊加，對于電網而言加大了輸出負擔。一些學者提出了電動汽車有序充電的方式，其目的是想讓電動汽車通過某種規則由系統控制進行自主充電的模式，有利于與電網協調運行，優化電動車的充電功率輸出和滿足更多用戶充電需求。居民小區電動汽車的單相充電方式導致配電網出現三相不平衡和負荷峰谷差問題,因此提出基于負荷平衡的電動汽車多目標充電調度策略。基于三相網絡,將總延遲時間和充電平衡作為目標函數,考慮三相不平衡度和負荷峰谷差等約束,建立靜態和在線調度問題下電動汽車充電調度模型。采用改進非支配排序遺傳算法NSGA-II進行多目標求解,通過設計交叉算子,自適應調整變異概率和局部優化等來優化結果[15]。粒子群算法：建立分時段控制電動汽車有序充電模型，使用粒子群算法對模型優化，求最優解，結果顯示使用粒子群算法改變電動汽車充電順序可有效降低配電網負荷峰谷最大差值，可以增加電力系統運行的穩定性和可靠性，以此對每日電網功率減小峰谷差[21]。針對不同的充電汽車數量和用戶用電需求，構建不同的控制目標函數和數學模型，選擇合適的優化算法求解模型。不同的優化算法的計算速度和準確度是不同的，因此其對結果的計算也并不相同，從而得到不同的電動汽車充電模式。某些優化算法例如上述中粒子群算法有時會存在求出局部最優解或計算時間長等問題。所以，應該對現有有序充電策略的優化算法進行改進[23]。參考文獻[1]金昂瑞.電動汽車充電技術應用現狀與發展趨勢研究[J].科技經濟導刊,2016(12):81.[2]王新宇.基于市場行為的電動汽車充換電技術研究[D].青島：青島大學,2017：57.[3]李鵬程,叢中笑,楊婧.一種電動汽車智能充電最優引導優化模型[J].電器與能效管理技術2018：18.[4]高穎.中小城市居民小區如何發展電動汽車充電基礎設施.[5]吳亞芳.私人充電樁發展現狀及策略分析[D].西安工業大學,2020.[6]劉星平,李世軍,于浩明,張磊.住宅小區內電動汽車有序充電優化模式[J].電工技術學報.2015.10[7]楊嘉睿.電動汽車的研究現狀與發展趨勢[D].蘭州現代職業學院,2020.[8]劉世磊,張厚明.國外電動汽車產業發展現狀及啟示.CHANJINGSAOMIAO.2019.[9]郭向偉,康龍云,張崇超．我國電動汽車產業關鍵技術現狀發展研究[J].電源技術,2018[10]劉卓然,陳健,林凱.中國外電動汽車發展現狀與趨勢[J].電力建設,2015:46.[11]PaulPickering.無線充電技術的現狀與未來[J].中國集成電路,2018:77[12]李倪峰.電動汽車充換電技術發展趨勢報告.http：///p-1798335193.html.[13]林佳雁.新型電動汽車充電樁技術的方案分析[J].科技風,2018:56[12]趙羅創,申江偉,張新躍,高鵬.基于城市電動汽車充電調度策略優化[J].集成電路應用,2020:38[13]周美玲,陳淮莉.基于負荷平衡的電動汽車充電模糊多目標調度算法。計算機應用。/kcms/detail/51.1307.TP.20200922.1444.004.html[14]王一添.充電樁配電系統設計及布置原則探討.電動汽車.2020.10[15]羅平,程晟,王嚴,陳巧勇．考慮用戶出行特性的電動汽車充電負荷預測．華中科技大學學報(自然科學版)./10.13245/j.hust.201121[16]宋衛東．住宅小區地下車庫充電樁設計初探．http://www.jzdq.net.Cn[17]王一添.充電樁配電系統設計及布置原則探討.電動汽車.2020.10[18]郭春林,于鵬,付金彥.規模化電動汽車有序充電對居民區配電網的影響.電力建設.2015.7[19]肖建康,邱曉燕,潘胤吉.考慮多方利益的居民小區電動汽車有序充電