電動汽車充電機運行狀態多指標綜合評估

摘 要：隨著電動汽車的大力推廣，關于電動汽車的性能評價的問題也受到越來越多的關注，相關人員針對這樣的問題，在關于充電機運行狀態上提出了多指標綜合評估，分別從電網穩定性、電池壽命和電動汽車自身安全性等多角度對問題進行考慮，本文將針對這些多重指標進行說明。

關鍵詞：電動汽車;充電機;綜合評估

0 引言

隨著能源利用問題的日益凸顯，新能源汽車已經成為發展趨勢，電動汽車就是在這樣的條件下誕生的。電力作為一種綠色的環保能源，能夠很好地代替燃料燃燒時產生的環境污染的問題。電動汽車的使用和充換電設施之間又是相輔相成的，安全運行的電網設備能夠為電動汽車的運行帶來更多安全可靠的改變。

1 充換電設備的運行體系

充換電設備在運行過程中最看重的就是系統運行的安全性和可靠性[1]，因此就應當針對電機運行當中包括插拔接口的接觸問題、輸出指標誤差的問題、安全性能測試等問題進行全面評估[2]。但是由于電機市場的不完善，其運行標準上也會存在一定的差異，這就為進行電動汽車充電機運行狀態多指標綜合評估帶來了一定的困難。

2 評估指標體系

2.1 評估指標

評估指標當中需要充分考慮兩方面的問題：一個是關于效率和功率的因數，一個是輸出電流的誤差。在整個運行的過程當中，要保證輸出電流的額定值在50%-100%的范圍當中，只有這樣才能保障電流輸出達到最大的功率;而關于電流誤差，應當是在保障恒流電的前提下使額定的保持在20%-100%的范圍當中，而整個電流的輸出誤差應當控制在1%左右，除此之外還需要考慮紋波系數，正常的紋波系數的有效值應當保持在0.5%左右的范圍當中，即使是紋波峰也應當保持在1%左右。整個評價標準當中，應當能夠充分考慮整個電流和電壓在額定值的范圍內，以保障整個設備運行處在安全運行當中，并能夠在遇到問題的情況下及時進行保護。

2.2 模糊理論評分

在整個模糊理論的評分當中最重要的是關注評語集和隸屬度函數這兩部分的基礎內容，并通過模糊矩陣的函數計算得出相關的評分標準。評語集一般分成三個等級，包括優、良、差。優表示整個電動機車在檢測完畢后是合格的，差則是不合格，良是介于兩者之間的狀態。隸屬度函數同樣是由三個指標綜合評判決定的，這包括成本型指標、效益型指標和中間型指標。這其中成本型指標，指數越小說明效益越好，而效益型指標則是指數越大越好，中間型指標則是表示在某一個范圍當中的狀態。最后的模糊矩陣的計算是根據這兩項基本的指標，通過不同的分層等級計算得出，通過綜合的評價系數對電動機車運行進行評估。

3 綜合評估方法

充電機的運行狀態會直接對整個運行系統的可靠性產生一定的影響，而在整個綜合評定當中，則是采用AHP和熵權法的綜合方法對權重進行計算，再結合各種不同指標的權重值的得出相關綜合結論。

3.1 構建結構層次和判斷矩陣

構建結構層次和判斷矩陣是AHP評價法當中所必須要運用的最直接的方法，層次構建當中充分考慮會根據可靠性指標、影響因子和子系統的可靠性來構成多層次分析的指標，各指標之間根據重要程度的不同，通過這樣的方法進行矩陣劃分。通過這樣的手段充分評價充電機運行狀態、對配電網的承載能力，動力電池和自身可靠性等指標，將這三者的不同的影響程度詳細記錄下來和總影響直接之間進行比較，據此得出相關結論。

3.2 對配電網承載能力的影響

由于國際提倡對新能源的使用，電動機車的使用開始大規模的增加，這難免會對配電網的承載能力造成一定的影響，這個時候電能質量就會成為評價配電網是否良好運行的關鍵指標，電負荷過大往往會對相關的設備產生影響，甚至是會減少設備原本的使用壽命，還會導致電壓不穩等問題的出現，因此就需要政策及時能夠進行引導，以保證電壓在使用的過程中保持在合理的范圍當中。電動機車由于需要大量通過電網進行運行，電網本身有其用電的承載量的，一旦超出范圍就很容易造成安全問題，使得電網運行的安全系數大大降低，也會導致調動機車運行當中的困難。因此機電運行過程當中應當充分針對電壓、功率、短時負載率、網絡和設備損耗等問題進行標記，并根據香瓜的指數進行計算，以重要程度為依據進行整改和記錄。

3.3 對動力電池的影響

電動汽車當中的電池組的組合方式常常都是串聯組成，如果考慮不同的制造工藝，每一款電池當中的電壓、電阻、容量和溫度都會因為工藝的差異而略有不同，這樣一旦電池組在投入使用之后就很容易出現電池組的損傷問題。充電機的輸出性能和安全性就是評價電池壽命的關鍵性指標，同樣的由于電磁本身是最主要的承擔充電功能的主體，也會反過來對充電性能的高低產生一定的評價和衡量指標。整個充電過程中為了更方便進行衡量應當將電流、電壓和功率作為三大指標，在假設其重要程度相同的情況下進行計算。

3.4 對充電機的影響

充電機在運行的過程中必須嚴格遵守國家的相關標準運行，應當具備限流、限壓、輸入保護和短路保護等功能，這是保障充電機在出現接觸不良等情況時整個電路系統能夠最大限度保障設備的安全運行。充電機的安全性能是決定電動汽車運行當中的最重要指標，最為電動汽車的動力設備，只有能夠安全運行才能最終提升使用的安全性。

3.5 熵權法修正

上述方法都是主觀的評價方法，這難免會產生一定的誤差，因此需要熵權法進行客觀的修正，一般來說熵值越小說明權重越高，所包含的信息量也就越大。二者結合才能更好地對電動汽車的安全運行做出保障。

4 結束語

綜上所述，評價電動汽車的充電機的運行狀態是為了對整個電動汽車的運行做出安全性的保障，充電機的正常運行涉及有關電流、電壓、功率和短路保護等各種不同的內容，也就是說綜合上述指標才能更好的進行綜合評價。當然整個綜合評價的過程當中也要注重主觀評價和客觀評價的共同應用，以得出更精確的結論。

參考文獻：

[1]楊月新，車延博，楊立勛.電動汽車充電機運行狀態多指標綜合評估[J].電力自動化設備，2018.

[2]劉廣，曾成碧，苗虹.基于粗糙集的電動汽車充電站規劃綜合評價[J].現代電力，2018.

作者簡介：尹瀟（1992-），男，重慶人，碩士，研究方向：新能源汽車及其零部件。