1.一种电动汽车有序充电控制方法,其特征在于,包括:分别对直流充电桩的PFC电路和DC/DC转换电路进行功率损耗建模,得到PFC电路损耗模型和DC/DC转换电路损耗模型;对所述PFC电路损耗模型进行多目标优化求解得到PFC电路在输入功率下的最低损耗,根据该最低损耗计算PFC电路在输入功率下的第一最优充电效率;对所述DC/DC转换电路损耗模型进行多目标优化求解得到DC/DC转换电路在输入功率下的最低损耗,根据该最低损耗计算DC/DC转换电路在输入功率下的第二最优充电效率;根据所述第一最优充电效率和第二最优充电效率,求解充电桩最优充电效率;获取以电网负荷波动率最小为目标函数,以电网调度容量、电动汽车电池电量、充电桩充电功率和用户行为作为约束条件构建的有序充电控制模型;所述充电桩充电功率与充电桩充电效率相关联;基于所述充电桩最优充电效率,对所述有序充电控制模型进行求解,得到电动汽车充电时段及功率;PFC电路损耗模型为: (1) (2) (3) (4) (5)式(1)中, 为MOSFET的导通损耗, 为MOSFET的电流有效值, 为MOSFET的通态电阻;式(2)中, 为开关损耗, 为PFC电路输出电压, 为负载电流, 为流过MOSFET沟道的电流, 为MOSFET驱动电压从开通阈值上升到米勒平台所需的时间, 为MOSFET漏源端电压下降为0所需的时间, 为MOSFET漏源端电压从0上升到稳态应力值所需的时间, 为MOSFET沟道电流从稳态应力值下降到0所需的时间;式(3)中, 为二极管的导通损耗, 为二极管电流平均值, 为二极管正向压降, 为二极管电流有效值, 为二极管动态电阻;式(4)中, 为电感的铜损, 为电感单流有效值, 为电感绕组的直流电阻;式(5)中, 为电感的铁损, 为磁芯的有效体积, 、 、 为Steimetz参数, 为工频频率, 为峰值磁通密度,N为一个开关周期数字化量化后分段数目, 和 分别为第 个区段的磁通密度改变量和第 个区段持续的时间, 为磁链角度;DC/DC转换电路损耗模型为: (6) (7) (8) (9) (10) (11)式(6)中, 为半导体器件的导通损耗, 为内移相比, 为外移相比;式(7)中, 为开关损耗, 为比例系数;式(8)中, 为磁芯器件的总损耗;式(9)中, 为变压器匝比, 为充电桩的输出电压, 双有源桥DC/DC转换电路的开关周期; 为电感量, 为二极管正向导通压降, 为IGBT的饱和压降;式(10)中, 为双有源桥DC/DC转换电路的输入电压, 和 分别为IGBT的开通时间和关断时间;式(11)中, 为变压器匝比, 为双有源桥DC/DC转换电路的输出电压, 为变压器绕组电阻, 为辅助电感的绕组电阻, 为开关频率, 为真空磁导率, 为气隙大小, 为绕组圈数, 为磁芯的有效体积, 为铁损系数。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车有序充电控制方法,其特征在于,所述PFC电路损耗模型和DC/DC转换电路损耗模型均包括电路中所有半导体器件、磁性器件、容性器件所产生的相关损耗。
3.根据权利要求1所述的一种电动汽车有序充电控制方法,其特征在于,所述PFC电路为Vienna拓扑的PFC电路,所述DC/DC转换电路为双有源桥拓扑的DC/DC电路。
4.根据权利要求1所述的一种电动汽车有序充电控制方法,其特征在于,利用Pareto遗传算法对所述PFC电路损耗模型进行多目标优化求解。
5.根据权利要求1所述的一种电动汽车有序充电控制方法,其特征在于,利用Pareto遗传算法对所述DC/DC转换电路损耗模型进行多目标优化求解。
6.根据权利要求1所述的一种电动汽车有序充电控制方法,其特征在于,所述充电桩最优充电效率根据以下公式计算: (12)式(12)中, 为充电桩最优充电效率, 为PFC电路在输入功率下的第一最优充电效率, 为DC/DC转换电路在输入功率下的第二最优充电效率。
7.根据权利要求1所述的一种电动汽车有序充电控制方法,其特征在于,所述有序充电控制模型的目标函数为: (13) (14)式中, 为电网负荷波动率, 为 时段内电网基础负荷; 为 时段内充电桩所在台区内所有电动汽车的充电负荷; 为24小时内电网的平均负荷;约束条件为: (15) (16) (17) (18) (19) (20)式(15)中, 为t时刻接入台区所有充电桩的电动汽车数量, 为 时刻第 辆电动汽车的充电负荷, 为 时刻电网分配给充电桩所在台区的容量上限;式(16)中, 为 时段第 辆电动汽车充电功率, 和 分别为 时段第 辆电动汽车充电功率的最大值和最小值;式(17)中, 为 时段给第 辆电动汽车充电的充电桩输出功率上限, 为 时段第 辆电动汽车电池承受充电功率上限, 为 时段给第 辆电动汽车充电的线缆承受功率上限;式(18)中, 为第 辆电动汽车电池的额定容量; 为第 辆电动汽车充电结束时的电池容量;式(19)中, 为第 辆电动汽车在 时段的电池容量, 为充电效率, 为 时段开始时第 辆电动汽车电池的起始容量, 为充电过程的时间步长;式(20)中, 为第 辆电动汽车用户行为,0表示参与有序充电,1表示不参与有序充电。
8.一种电动汽车有序充电控制系统,其特征在于,包括:第一损耗模型建立模块,用于对直流充电桩的PFC电路进行功率损耗建模,得到PFC电路损耗模型;第二损耗模型建立模块,用于对直流充电桩的DC/DC转换电路进行功率损耗建模,得到DC/DC转换电路损耗模型;第一最优效率求解模块,对所述PFC电路损耗模型进行多目标优化求解得到PFC电路在输入功率下的最低损耗,根据该最低损耗计算PFC电路在输入功率下的第一最优充电效率;第二最优效率求解模块,对所述DC/DC转换电路损耗模型进行多目标优化求解得到DC/DC转换电路在输入功率下的最低损耗,根据该最低损耗计算DC/DC转换电路在输入功率下的第二最优充电效率;充电桩最优效率求解模块,根据所述第一最优充电效率和第二最优充电效率,求解充电桩最优充电效率;获取模块,用于获取以电网负荷波动率最小为目标函数,以电网调度容量、电动汽车电池电量、充电桩充电功率和用户行为作为约束条件构建的有序充电控制模型;所述充电桩充电功率与充电桩充电效率相关联;目标函数求解模块,用于基于所述充电桩最优充电效率,对所述有序充电控制模型进行求解,得到电动汽车充电时段及功率;PFC电路损耗模型为: (1) (2) (3) (4) (5)式(1)中, 为MOSFET的导通损耗, 为MOSFET的电流有效值, 为MOSFET的通态电阻;式(2)中, 为开关损耗, 为PFC电路输出电压, 为负载电流, 为流过MOSFET沟道的电流, 为MOSFET驱动电压从开通阈值上升到米勒平台所需的时间, 为MOSFET漏源端电压下降为0所需的时间, 为MOSFET漏源端电压从0上升到稳态应力值所需的时间, 为MOSFET沟道电流从稳态应力值下降到0所需的时间;式(3)中, 为二极管的导通损耗, 为二极管电流平均值, 为二极管正向压降, 为二极管电流有效值, 为二极管动态电阻;式(4)中, 为电感的铜损, 为电感单流有效值, 为电感绕组的直流电阻;式(5)中, 为电感的铁损, 为磁芯的有效体积, 、 、 为Steimetz参数, 为工频频率, 为峰值磁通密度,N为一个开关周期数字化量化后分段数目, 和 分别为第 个区段的磁通密度改变量和第 个区段持续的时间, 为磁链角度;DC/DC转换电路损耗模型为: (6) (7) (8) (9) (10) (11)式(6)中, 为半导体器件的导通损耗, 为内移相比, 为外移相比;式(7)中, 为开关损耗, 为比例系数;式(8)中, 为磁芯器件的总损耗;式(9)中, 为变压器匝比, 为充电桩的输出电压, 双有源桥DC/DC转换电路的开关周期; 为电感量, 为二极管正向导通压降, 为IGBT的饱和压降;式(10)中, 为双有源桥DC/DC转换电路的输入电压, 和 分别为IGBT的开通时间和关断时间;式(11)中, 为变压器匝比, 为双有源桥DC/DC转换电路的输出电压, 为变压器绕组电阻, 为辅助电感的绕组电阻, 为开关频率, 为真空磁导率, 为气隙大小, 为绕组圈数, 为磁芯的有效体积, 为铁损系数。