[发明专利]一种新能源汽车自动充电桩数量匹配方法及系统

权利要求书

1.一种新能源汽车自动充电桩数量匹配方法，其特征在于，包括：

确定目标自动充电桩的应用场景，并当所述应用场景为固定应用场景时执行第一操作，当所述应用场景为随机应用场景时执行第二操作；所述目标自动充电桩为一桩对多车的自动充电桩；

所述第一操作的执行过程为：

确定所述固定应用场景内目标自动充电桩的建设模式；

确定目标用户群体的充电需求；所述充电需求包括有充电需求的用户总数以及每个用户对应的充电频率、单次预期充电时间和充电开始时刻；

基于所述充电需求和所述建设模式，确定第一约束集合；所述第一约束集合包括三个约束条件，分别为有充电需求的用户总数小于或者等于第一值、0.9倍的总充电需求时长小于或者等于第二值、充电桩时间利用率大于或者等于第三值；

基于所述第一约束集合和目标函数，确定所述目标自动充电桩的数量以及每个所述目标自动充电桩匹配的电动汽车数量；所述目标函数为以充电桩运营侧利润最大化为目标的函数；

所述第二操作的执行过程为：

确定所述随机应用场景内目标自动充电桩的建设模式；

确定所述随机应用场景的电动汽车数量曲线；所述电动汽车数量曲线表示规定时间段内各时刻需要充电的电动汽车数量；

根据所述电动汽车数量曲线和所述建设模式，确定第二约束集合；所述第二约束集合包括三个约束条件，分别为最大值小于或者等于第四值、0.9倍的总充电需求时长小于或者等于第五值、充电桩时间利用率大于或者等于第六值；所述最大值为所述电动汽车数量曲线中电动汽车数量的最大值；

基于所述第二约束集合和目标函数，确定所述目标自动充电桩的数量以及每个所述目标自动充电桩匹配的电动汽车数量。

2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车自动充电桩数量匹配方法，其特征在于，所述建设模式为共建设m台目标自动充电桩，且每台所述目标自动充电桩均服务于周围的n个车位上停放的电动汽车的模式。

3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车自动充电桩数量匹配方法，其特征在于，所述确定所述随机应用场景的电动汽车数量曲线，具体包括：

采用高斯过程方法预测随机应用场景时刻电动汽车数量曲线；

利用蒙特卡洛方法预测随机应用场景内各辆电动汽车的充电时长需求的概率密度曲线；

基于所述电动汽车数量曲线和所述概率密度曲线，确定所述随机应用场景规定时间段内各时刻需要充电的电动汽车数量，进而得到所述随机应用场景的电动汽车数量曲线。

4.根据权利要求2所述的一种新能源汽车自动充电桩数量匹配方法，其特征在于，所述第一约束集合包括三个约束条件，分别为：

（1）；

（2）；

（3）；

其中，表示有充电需求的用户总数，表示第一值；表示目标自动充电桩的运营时间，表示第二值，表示总充电需求时长，表示一个用户所需的充电时长；表示第三值，，为所有目标自动充电桩的空闲时间之和。

5.根据权利要求2所述的一种新能源汽车自动充电桩数量匹配方法，其特征在于，所述第二约束集合包括三个约束条件，分别为：

（1）；

（2）；

（3）；

其中，表示最大值，表示第四值；表示目标自动充电桩的运营时间，表示第五值，表示总充电需求时长，表示一个用户所需的充电时长；表示第六值，，为所有目标自动充电桩的空闲时间之和。

6.根据权利要求1所述的一种新能源汽车自动充电桩数量匹配方法，其特征在于，所述目标函数的构建过程为：

构建成本函数；所述成本函数包括建设成本、维护成本和购电成本；

构建收益函数；所述收益函数包括充电收益和服务收益；

构建碳排放惩罚函数；

根据所述成本函数、收益函数和碳排放惩罚函数，确定目标函数。