计及电池老化特征的电动公交车静态无线充电设施布局优化

U491.2; 为解决既有静态无线充电(Static Wireless Charging,SWC)设施布局方案容易忽略电池老化成本的问题,提出了计及电池老化特征的电动公交车SWC设施布局优化方法.首先考虑机会充电模式下电动公交车的运行特征,建立兼顾充电设施布设成本与电池老化成本的SWC设施布局优化模型,将电池荷电状态变化区间对电池老化速率的作用机理融入模型,同时引入累积能耗约束以确保SWC设施布局方案满足公交线路运营需求;然后针对模型的计算复杂性,提出一种改进禁忌搜索(Tabu Search,TS)算法对模型进行求解,依据模型特点构造算法的初始解及邻域结构;最后设计数值算例对模型和算法进行验证...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in华南理工大学学报（自然科学版） Vol. 52; no. 6; pp. 45 - 55
Main Authors 王永兴, 毕军, 谢东繁, 赛秋玥
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 北京交通大学 综合交通运输大数据应用技术交通运输行业重点实验室,北京 100044%中国科学技术信息研究所,北京 100038 01.06.2024
北京交通大学 交通运输学院,北京 100044%北京交通大学 交通运输学院,北京 100044
Subjects
layout optimization
battery degradation
static wireless charging
布局优化
电动公交车
electric bus
电池老化
静态无线充电
Online AccessGet full text
ISSN1000-565X
DOI10.12141/j.issn.1000-565X.230359

Cover

More Information
Summary:U491.2; 为解决既有静态无线充电(Static Wireless Charging,SWC)设施布局方案容易忽略电池老化成本的问题,提出了计及电池老化特征的电动公交车SWC设施布局优化方法.首先考虑机会充电模式下电动公交车的运行特征,建立兼顾充电设施布设成本与电池老化成本的SWC设施布局优化模型,将电池荷电状态变化区间对电池老化速率的作用机理融入模型,同时引入累积能耗约束以确保SWC设施布局方案满足公交线路运营需求;然后针对模型的计算复杂性,提出一种改进禁忌搜索(Tabu Search,TS)算法对模型进行求解,依据模型特点构造算法的初始解及邻域结构;最后设计数值算例对模型和算法进行验证.研究结果表明:SWC设施布局对电池老化具有显著影响,相比不考虑电池老化特征的常规模型,文中提出的模型可以使年均总成本降低3.8%;在现阶段电池技术与成本条件下,电池老化成本占年均总成本的比例高达72.3%;文中提出的改进TS算法较原始TS算法在求解效率上有显著提升.文中还通过灵敏度分析探讨了模型的多个关键参数对优化结果的影响,发现电池荷电状态值上界、SWC设施充电功率与年均总成本呈显著的负相关,而电池单位容量成本、SWC设施布设成本、车辆单位行驶能耗与年均总成本呈不同程度的正相关.
ISSN:1000-565X
DOI:10.12141/j.issn.1000-565X.230359