一種基于層次分析法的電動(dòng)汽車(chē)能量補(bǔ)給成本分析方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于層次分析法的電動(dòng)汽車(chē)能量補(bǔ)給成本分析方法，包括如下步驟：1) 以電動(dòng)汽車(chē)能量補(bǔ)給成本為目標(biāo)層，以評(píng)價(jià)指標(biāo)為準(zhǔn)則層，以準(zhǔn)則層中評(píng)價(jià)指標(biāo)的子指標(biāo)為子準(zhǔn)則層，以可供選擇的電池能量補(bǔ)給模式為方案層，構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)模型；2) 依據(jù)1~9標(biāo)度方法，量化評(píng)價(jià)準(zhǔn)則層下的各子指標(biāo)對(duì)目標(biāo)層總目標(biāo)的重要性，構(gòu)造比較判斷矩陣；3）計(jì)算矩陣權(quán)向量；4）對(duì)判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，若一致性檢驗(yàn)沒(méi)有達(dá)到要求，修改準(zhǔn)則層、子準(zhǔn)則層對(duì)總目標(biāo)的重要性權(quán)重，至一致性檢驗(yàn)達(dá)到要求為止；5）輸出方案層各方案的合成權(quán)重；6）進(jìn)行決策分析。本發(fā)明的分析方法對(duì)于建設(shè)充換電站的決策分析具有參考和應(yīng)用價(jià)值。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種基于層次分析法的電動(dòng)汽車(chē)能量補(bǔ)給成本分析方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電動(dòng)汽車(chē)能量補(bǔ)給成本分析方法，尤其涉及一種基于層次分析法 的電動(dòng)汽車(chē)能量補(bǔ)給成本分析方法，屬于電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池能量補(bǔ)給領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 動(dòng)力電池是電動(dòng)汽車(chē)的主要能量載體和動(dòng)力來(lái)源，是電動(dòng)汽車(chē)的重要組成部分之 一。動(dòng)力電池的使用、動(dòng)力電池的能量補(bǔ)給技術(shù)以及電動(dòng)汽車(chē)充換電站技術(shù)成為推廣電動(dòng) 汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。
[0003] 國(guó)內(nèi)外，目前電動(dòng)汽車(chē)能量補(bǔ)給模式主要有三種：
[0004] 1、常規(guī)充電模式。該種模式直接采用普通用電充電，是目前比較普遍的一種充電 方式。常規(guī)充電的充電電流相對(duì)較低，充電時(shí)間較長(zhǎng)。
[0005] 常規(guī)充電模式充電時(shí)間雖然長(zhǎng)，但是由于充電所用的功率和電流都比較小，充電 器安裝成本比較低；可以充分利用晚間電力低谷的時(shí)間段進(jìn)行充電，降低充電成本；常規(guī) 充電模式由于采用小電流充電，可以減小動(dòng)力電池的充電成本和提高動(dòng)力電池的使用壽 命。
[0006] 但是，由于常規(guī)充電模式需要較長(zhǎng)的充電時(shí)間，通常要求電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航里程要 盡可能大，需滿(mǎn)足車(chē)輛一天的運(yùn)營(yíng)需要；而且充電的隨意性大，如果沒(méi)有相應(yīng)的管理措施， 將會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生嚴(yán)重的污染。
[0007] 2、快速充電模式?？焖俪潆娔Ｊ绞窃诙虝r(shí)間內(nèi)，以大電流為電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池快 速充電的一種充電模式?？焖俪潆娔Ｊ降某潆婋娏鬏^大，充電時(shí)間短。
[0008] 快速充電模式一般應(yīng)用在沒(méi)有條件實(shí)現(xiàn)慢充、中長(zhǎng)途旅行和應(yīng)急充電?？焖俪潆?模式需要占用土地，建設(shè)大量的充電站，且充電站的布局要合理。快速充電模式的充電效率 較低，且相應(yīng)的工作和安裝成本較高。由于采用的是大電流充電，對(duì)充電技術(shù)方法以及充電 的安全性提出了更高的要求。而且由于采用大電流充電，會(huì)縮短動(dòng)力電池的使用壽命。
[0009] 3、電池更換模式。電池更換模式是目前較為理想的充電方式，通過(guò)直接更換電池 達(dá)到為電動(dòng)汽車(chē)能量補(bǔ)給的目的。由于電動(dòng)汽車(chē)的電池組的重量較大，更換電池的專(zhuān)業(yè)化 要求較強(qiáng)，需要配備專(zhuān)業(yè)人員借助機(jī)械操作來(lái)快速完成電池的更換、充電和維護(hù)。換電站的 電池，可以通過(guò)白天充分使用，利用晚間的時(shí)間集中充電，這樣可以達(dá)到平衡峰谷的效應(yīng)。 利用相對(duì)低廉的電價(jià)對(duì)電池慢速充電，對(duì)電池的損耗小同時(shí)可以減少對(duì)電網(wǎng)的沖擊。
[0010] 采用換電池模式，要求車(chē)用動(dòng)力電池必須要標(biāo)準(zhǔn)化，這樣只要是標(biāo)準(zhǔn)的動(dòng)力電池 就可以立即更換。車(chē)用動(dòng)力電池不屬于車(chē)主，無(wú)需購(gòu)買(mǎi)，可以采用租賃的方式使用。
[0011] 采用換電池模式的電動(dòng)汽車(chē)用戶(hù)可租用充滿(mǎn)電的動(dòng)力電池，更換已經(jīng)耗盡電能的 動(dòng)力電池，有利于提高車(chē)輛的使用效率，提高了用戶(hù)使用的方便性和快捷性，有專(zhuān)業(yè)的維護(hù) 人員進(jìn)行維護(hù)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)電池中的問(wèn)題，對(duì)電池的維護(hù)工作具有積極的意義。但是，由 于現(xiàn)階段動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)還處于發(fā)展初期，電池還存在電池能量密度低，續(xù)航里程短，壽命周 期短等問(wèn)題；在換電模式下，電池的日常維護(hù)工作由誰(shuí)承擔(dān)，當(dāng)出現(xiàn)安全問(wèn)題時(shí)責(zé)任該如何 界定等都是有待解決的問(wèn)題。
[0012] 由于三種動(dòng)力電池的能量補(bǔ)給模式各自具有自己的優(yōu)缺點(diǎn)，在推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè) 發(fā)展過(guò)程中，三種動(dòng)力電池的能量補(bǔ)給模式必將共存。這就需要在不同的情況下，分析三種 動(dòng)力電池的能量補(bǔ)給模式的成本，對(duì)電動(dòng)汽車(chē)充換電站的建設(shè)提供決策性分析。
[0013] 層次分析法（The Analytic Hierarchy Process,簡(jiǎn)稱(chēng)ΑΗΡ)由美國(guó)運(yùn)籌學(xué)家，匹 茲堡大學(xué)薩迪教授于70年代提出，AHP方法是一種定量與定性相結(jié)合的方法，將人的主觀(guān) 判斷用數(shù)量形式表達(dá)和處理的方法。AHP方法通常把復(fù)雜問(wèn)題分解成各個(gè)組成因素，又將這 些因素按支配關(guān)系分組形成遞階層次結(jié)構(gòu)。通過(guò)兩兩比較的方式確定層次中諸因素的相對(duì) 重要性，然后綜合決策者的判斷，確定決策方案中相對(duì)重要性的總的排序。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 本發(fā)明的目的是提供一種基于層次分析法的電動(dòng)汽車(chē)能量補(bǔ)給的成本分析方法， 以通過(guò)分析在不同的情況下三種電動(dòng)汽車(chē)能量補(bǔ)給模式的成本，為電動(dòng)汽車(chē)充換電站的建 設(shè)提供決策性分析。
[0015] 本發(fā)明的技術(shù)方案：一種電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池能量補(bǔ)給模式的成本分析方法，該方 法包括如下步驟：
[0016] 步驟1，構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)模型：以電動(dòng)汽車(chē)能量補(bǔ)給成本為目標(biāo)層，以評(píng)價(jià)指標(biāo)為準(zhǔn) 則層，以準(zhǔn)則層中評(píng)價(jià)指標(biāo)的子指標(biāo)為子準(zhǔn)則層，以可供選擇的電池能量補(bǔ)給模式為方案 層；
[0017] 步驟2,構(gòu)造比較判斷矩陣：
[0018] 依據(jù)1?9標(biāo)度方法量化評(píng)價(jià)同一層次元素Ul，u2, U3，…，Un各具體準(zhǔn)則對(duì)上一層 次中相應(yīng)準(zhǔn)則的重要性，構(gòu)造兩兩比較判斷矩陣，

【權(quán)利要求】
1.基于層次分析法的電動(dòng)汽車(chē)能量補(bǔ)給成本分析方法，其特征在于步驟如下： 步驟1，構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)模型：以電動(dòng)汽車(chē)能量補(bǔ)給成本為目標(biāo)層，以評(píng)價(jià)指標(biāo)為準(zhǔn)則 層，以準(zhǔn)則層中評(píng)價(jià)指標(biāo)的子指標(biāo)為子準(zhǔn)則層，以可供選擇的電池能量補(bǔ)給模式為方案 層； 步驟2,構(gòu)造比較判斷矩陣： 依據(jù)1?9標(biāo)度方法量化評(píng)價(jià)同一層次元素U1,u2,u3,…，un各具體準(zhǔn)則對(duì)上一層次中 相應(yīng)準(zhǔn)則的重要性，構(gòu)造兩兩比較判斷矩陣，
其中，％是同一層次的兩個(gè)元素u1與相對(duì)于上一層次中相應(yīng)準(zhǔn)則的重要性比較的 標(biāo)度值，A為構(gòu)造的兩兩比較判斷矩陣，η為矩陣階數(shù)； 步驟3,計(jì)算權(quán)向量：計(jì)算公式為Αω=λ_ω，其中，λ_是矩陣A的最大特征根，ω是相應(yīng)的特征向量，對(duì)得到的ω經(jīng)歸一化后可以得到權(quán)向量； 步驟4, 一致性檢驗(yàn)：根據(jù)如下公式，計(jì)算矩陣的一致性：
其中，CI為一致性指標(biāo)，RI為相應(yīng)的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)，其值可根據(jù)表1查得，CR為 判斷矩陣一致性比率，若CR〈0. 1，認(rèn)為矩陣具有一致性，否則矩陣不具有一致性，返回步驟 2對(duì)準(zhǔn)則的重要性進(jìn)行重新評(píng)判量化，并構(gòu)造判斷比較矩陣，再重新進(jìn)行步驟3和步驟4,直 至矩陣具有一致性； 表1
步驟5,輸出方案層各方案的合成權(quán)向量； 步驟6,進(jìn)行決策分析。
【文檔編號(hào)】G06F19/00GK104462812SQ201410735987
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月6日
【發(fā)明者】郭云鵬, 李廣地, 汪宏華, 鄧焰, 陳瑛, 葉樂(lè)燕 申請(qǐng)人:國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司電動(dòng)汽車(chē)服務(wù)分公司, 浙江大學(xué)