Hadoop平台下基于移动充电器模式的电动汽车充电研究

发布时间：2018-07-21 15:16

【摘要】：随着我国机动车保有量的快速增长,传统的化石能源汽车对环境的破坏日益严重,相较而言电动汽车具有环保、安静、节能的天然优势,在完全解决容量、成本等因素后,电动汽车产业必将快速发展。为满足日益增长的电动汽车充电需求,充电设施的建设必须同步。然而,固定式充电设施的建设受所在区域电力基础设施、土地面积和停车位数量等限制,存在一定的局限性,需要寻求一种有效的解决方式。同时,随着电动汽车的大规模推广,如何对海量的电动汽车充电数据进行高效的存储和分析,以指导充电设施的建设和调整,亦成为电动汽车产业快速发展过程中需要解决的问题。本文提出了一种基于移动充电器模式的电动汽车充电方法,在不适合建设大规模固定式充电设施的区域,规划已有中大型停车场作为移动充电服务站,配置移动充电器为电动汽车提供充电服务。在解决了固定式充电设施局限性的同时,有效解决了固定充电桩模式下充电位被不合理占用而导致的充电资源利用率低等问题。同时,论文引入了分布式系统基础架构Hadoop,并搭建了Hadoop平台,对电力数据基于Hadoop平台的存储性能和计算性能进行了测试,验证了平台的数据存储有效性和计算有效性。基于分布式文件系统HDFS(Hadoop Distributed File System)对各充电服务站每日的电动汽车充电需求数据进行存储,解决了海量电动汽车充电数据的存储问题;通过运行电动汽车充电方案计算算法和移动充电器投放台数优化算法,提取存储于HDFS的电动汽车充电需求数据,计算电动汽车的充电方案和不同台数的移动充电器所对应的电动汽车充电需求满足比例均值,解决了海量电动汽车充电数据的计算问题,实现了电动汽车充电数据的有效利用。论文从充电服务站选址、充电服务站移动充电器投放台数初始值计算、电动汽车充电方案计算和基于电动汽车充电需求历史数据的移动充电器投放台数优化四个方面进行了算例分析。基于具体的电动汽车充电需求数据,对电动汽车充电方案计算算法和移动充电器投放台数优化算法基于Hadoop平台的运行步骤进行了详细说明,验证了所设计算法对电动汽车充电情形定义的全面性和合理性,能够应用于实际充电环境下为电动汽车计算具体的充电方案并指导充电服务站移动充电器投放台数的调整,克服固定式充电设施的局限性。
[Abstract]:With the rapid growth of motor vehicle ownership in China, the damage to the environment of traditional fossil energy vehicles is becoming increasingly serious. Compared with electric vehicles, electric vehicles have the natural advantages of environmental protection, quiet and energy saving, after completely solving the capacity, cost and other factors. Electric vehicle industry will develop rapidly. In order to meet the increasing demand for electric vehicle charging, the construction of charging facilities must be synchronized. However, the construction of fixed charging facilities is limited by the power infrastructure, the land area and the number of parking spaces in the region, so it is necessary to find an effective solution. At the same time, with the large-scale promotion of electric vehicles, how to store and analyze the massive electric vehicle charging data efficiently in order to guide the construction and adjustment of charging facilities, It has also become a problem to be solved in the rapid development of electric vehicle industry. In this paper, a charging method of electric vehicle based on mobile charger mode is proposed. In the area that is not suitable for the construction of large-scale fixed charging facilities, the existing parking lot is planned as a mobile charging service station. Equipped with mobile chargers to provide charging services for electric vehicles. At the same time, the limitation of fixed charging facilities is solved, and the low utilization ratio of charging resources caused by the unreasonable occupation of charging bit in fixed charging pile mode is effectively solved. At the same time, the paper introduces the distributed system infrastructure Hadoop, and builds a Hadoop platform. The storage performance and computing performance of power data based on Hadoop platform are tested, and the validity of data storage and computing is verified. Based on the distributed file system HDFS (Hadoop distributed File system), the daily charging demand data of electric vehicle in each charging service station are stored, which solves the storage problem of massive electric vehicle charging data. The electric vehicle charging demand data stored in HDFS are extracted by running the calculation algorithm of electric vehicle charging scheme and the optimization algorithm of the number of mobile chargers. The charging scheme of electric vehicle and the proportional average of charging demand corresponding to different number of mobile chargers are calculated, which solves the problem of calculating massive charging data of electric vehicle, and realizes the effective utilization of charging data of electric vehicle. In this paper, the location of charging service station and the initial value of the number of mobile chargers in charging service station are calculated. The calculation of charging scheme for electric vehicles and the optimization of the number of mobile chargers based on the historical data of charging demand of electric vehicles are analyzed in this paper. Based on the specific data of electric vehicle charging demand, the calculation algorithm of electric vehicle charging scheme and the optimization algorithm of mobile charger placement are described in detail based on the Hadoop platform. It is verified that the proposed algorithm is comprehensive and reasonable, and can be used to calculate the specific charging scheme for the electric vehicle under the actual charging environment and to guide the adjustment of the number of mobile chargers in the charging service station. Overcome the limitations of fixed charging facilities.
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TM910.6;U491.8

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本文编号：2135941