摘要：随着绿色能源交通建设的不断推进，发展电动汽车将成为未来交通发展的主要方向，电动汽车作为一种新能源交通工具，在节能减排和绿色环保建设中具有重要价值。电动汽车是采用交流电充电作为能源的一种新型交通工具，电动汽车的发展受到充电桩局限性的影响，导致电动汽车的续航能力不好，为了提高电动汽车的环境适应能力，需要进行充电桩的优化部署，结合电动汽车充电桩的智能控制和充放电优化调度技术，提高电动汽车的充放电智能化水平。研究电动汽车充电桩充放电多目标自动调度方法，在深化电动汽车的发展和应用能力方面具有重要意义，相关的电动汽车充电桩充放电多目标自动调度设计研究受到人们的极大重视。本文对电动汽车充电桩充放电多目标自动调度方法进行研究。
关键词：电动汽车；充电桩；充放电；多目标调度
一、电动汽车充电桩自动控制系统模型及参量分析
1、电动汽车充电桩充放电的结构分析
为了实现电动汽车充电桩充放电的多目标自动调度，首先分析电动汽车充电桩充放电的功耗分布结构模型，构建电动汽车充电桩充放电的功耗和能量消耗分布模型，充电桩的充放电多目标控制电路采用螺旋平面线圈谐振电路设计，充电桩充放电的初级侧、次级侧的电流分布关系为：
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（1）
式中，v1，v2为电动汽车充电桩充放电的初级侧和次级侧电压，Ψ1和Ψ2为电动汽车充电桩充放电的初级侧和次级侧磁链，在线圈相对位置进行高频逆变控制，得到电动汽车充电桩充放电的漏感电压为：
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（2）
由于漏感造成的电压降，结合电动汽车充电桩充放电的直流输出性能进行功率调制，得到电动汽车充电桩的磁共振能量传输控制模型描述为：
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（3）
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（4）
计算电动汽车充电桩充放电的整流电压vi与次级侧线圈的电压差，根据电动汽车充电桩充放电的等效谐振电路模型进行充放电的多目标自动调度，得到电动汽车充电桩充放电的初级电压与漏感电压之和：
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（5）
根据上述分析，构建电动汽车的充电桩充放电自动控制系统结构模型如图1所示。
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图1 电动汽车的充电桩充放电自动控制系统结构模型
根据图1所示的电动汽车的充电桩充放电自动控制系统结构模型进行多模控制，结合谐振点的反演控制方法进行电动汽车的充电桩充放电的多目标调度和输出功率控制，提高电动汽车的充电桩充放电的自适应功率调制能力，从而提高电动汽车的充电桩的充电效能。
2、电动汽车充电桩充放电多目标调度的参量分析
在构建电动汽车充电桩充放电的功耗和能量消耗分布模型的基础上，在充放电大数据监测环境中进行电动汽车充电桩充放电的多目标控制设计，构造电动汽车充电桩充放电多目标调度的参量分析模型，采用模糊PID控制方法计算电动汽车充电桩充放电过程中在t0时刻的电势差信息，公式为：
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（6）
以电动汽车充电线圈的电势为约束参量，进行充放电的负载均衡设计，根据电动汽车充电桩输出功耗的收发转换特性进行电能检测和充电桩输出电量特征分析，计算电动汽车充电桩输出动态增益为：
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（7）
在时间t，根据初级侧的电势和荷载的关联关系，进行电动汽车充电的负荷控制，在过载情况下，采用Neumann方法进行误差补偿，得到在观测参考时间m（1，2，3，…，n）内电动汽车充电桩的传输电流有效值计算式为：
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（8）
采用电磁感应耦合控制方法进行电动汽车充电放电的功耗自动调节，采用PID模糊神经网络控制方法进行多目标调度，得到电动汽车充电桩充放电多目标调度的矢量场分布模型用Am0Bm0Cm0表示，多目标调度的负载为Ｒo，在共振频率和磁链模糊约束下，得到电动汽车充放电的输出增益分别用ΔAm，ΔBm，ΔCm表示，在充放电大数据监测环境中进行电动汽车充电桩充放电的多目标控制设计，根据电动汽车充电桩输出功耗的收发转换特性进行最优参量估计，得到电动汽车充电桩充放电的参量估计模糊约束控制方程为：
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（9）
在线圈序列磁共振模式下，通过超导永磁控制方法，进行电动汽车充电桩充放电的多目标模糊约束参量分析，提高多目标自动调度和模糊控制能力。
二、仿真实验分析
为了验证本文方法在实现电动汽车充电桩充放电多目标自动调度中的应用性能，进行仿真实验，实验采用Matlab设计，仿真参数设定为Np=Ns=20，f=20.5kHz，Cp=Cs=0.57μF，充电桩的输入电压为360V，输出电压为160V，采用ADM706作为谐振逆变器控制芯片进行充放电调度过程中的功率调制，采用AT25HP512进行电动汽车充电桩充放电多目标自动调度过程中的算法加载和程序交叉编译控制，在INSTEKPST3202可编程处理器中进行电动汽车充电桩充放电多目标调度的程序编译，编译的标识位为：
OI：电源监控器的起始位标志
VEＲ：电动汽车充电桩的版本号2.0版（20H）
ADＲ：设备地址描述（1～254，0，255保留）
CID1：电动汽车充电桩的控制标识码
SM响应或接收响应（交流配电）
40H电源监控器的数据读取整流器）41H
开关电源系统（直流配电）42H
CID2：命令信息或响应信息
LENGTH：INFO字节长度（包括LENID和LCHK-
SUM）
INFO：命令信息：控制数据信息COMMANDINFO
应答信息：应答数据信息DATAINFO
根据上述仿真环境和参数设定，进行电动汽车充电桩充放电多目标自动调度仿真，测试调度输出的电压增益、电流增益、效率和功率因素如图2所示。
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图2 电动汽车充电桩充放电多目标调度性能测试
分析图2得知，采用本文方法能有效实现对电动汽车充电桩充放电的多目标调度，对电压增益、电流增益、效率和功率因素等参数目标的自动调度性能较好，提高了电动汽车充电桩的利用效率，节省了功耗，提高了充电实时性。
结束语
为了提高电动汽车的环境适应能力，需要进行充电桩的优化部署设计，结合电动汽车充电桩的智能控制和充放电优化调度技术，提高电动汽车的充放电智能化水平。提出基于功耗自动监测控制的多目标自动调度算法，构建电动汽车充电桩充放电的功耗和能量消耗分布模型，在充放电大数据监测环境中进行电动汽车充电桩充放电的多目标控制设计，根据电动汽车充电桩输出功耗的收发转换特性进行电能检测和充电桩输出电量特征分析，采用功耗自动监测控制方法实现电动汽车充电桩充放电多目标自动调度。研究得知，采用本文方法能有效实现对电动汽车充电桩充放电的多目标调度，对电压增益、电流增益、效率和功率因素等参数的自动调度能力较好，输出增益较高，提高了充电桩的自动控制性能。
参考文献：
[1]李晋．牵引供电系统非线性分段可微自动控制方法［J］．自动化与仪器仪表，2018，（10）：196－199．
[2]李继红，裘愉涛，邹剑锋，等．基于状态估计的智能变电站继电保护容错方法［J］．自动化与仪器仪表，2018，（10）：227－230．
论文作者:王明进1,武继行2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/16
标签：电动汽车论文; 充放电论文; 目标论文; 功耗论文; 增益论文; 电压论文; 参量论文; 《基层建设》2019年第28期论文;