(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211149731.3 (22)申请日 2022.09.21 (71)申请人 西南大学 地址 400715 重庆市北碚区天生路2号 (72)发明人 李华青　郑李逢　李骏　冯丽萍　 吕庆国　石亚伟　王慧维　李传东　 张伟　夏大文　李永福　纪良浩　 陈孟钢　董滔　王政　冉亮　 杜镇源　 (74)专利代理 机构 重庆智慧之源知识产权代理 事务所(普通 合伙) 50234 专利代理师 余洪 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 10/04(2012.01)G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 一种基于非合作博弈的分布式电动汽车充 电管理方法 (57)摘要 本发明提供一种基于非合作博弈的分布式 电动汽车充电管理方法， 包括： 构建充电站充电 模型， 充电站充电模型包括配电网、 输电馈线、 插 入式电动汽 车和具有多个接口的充电桩， 插入式 电动汽车存在对应的局部约束和耦合约束； 根据 随机变量、 从配电网购买电能的成本和从插入式 电动汽车购买电能的成本， 构建成本函数； 根据 充电站充电模 型、 驾驶员焦虑程度和成本函数构 建非合作随机博弈问题； 采用全分布式随机纳什 均衡寻求算法， 求解非合作随机博弈问题， 获取 最优充电策略， 根据最优充电策略进行充电。 本 发明能够满足插入式电动汽车的充电需求， 减 轻 突发事件对充电过程的影 响， 且能够最大限度的 降低充电成本 。 权利要求书5页 说明书15页 附图5页 CN 115423347 A 2022.12.02 CN 115423347 A 1.一种基于非合作博 弈的分布式电动汽车充电管理方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 构建充电站充电模型， 所述充电站充电模型包括配电网、 输电馈线、 插入式电动汽车和 具有多个接口 的充电桩， 所述插 入式电动汽车存在对应的局部约束和耦合约束； 根据随机变量、 从配电网购买电能的成本和从插入式电动汽车购买电能的成本， 构建 成本函数； 根据充电站充电模型、 驾驶员焦 虑程度和成本函数构建非合作随机博 弈问题； 采用全分布式随机纳什均衡寻求算法， 求解所述非合作随机博弈问题， 获取最优充电 策略， 根据所述 最优充电策略进行充电。 2.根据权利要求1所述的一种基于非合作性博弈的分布式电动汽车充电管理方法， 其 特征在于， 所述构建充电站充电模型， 具体包括： 所述充电站充电模型包括有d个馈线、 q个充电桩和m个插入式电动汽车， 将由第v个充 电桩充电的插 入式电动汽车 数量定义 为cv且存在 在充电桩具有多个接口时， 有cv≥1， 将用充电桩v充电的插入式电动汽车集合定义为 对于所有插 入式电动汽车 定义 将插入式电动汽车i在整个充电期 的充电策略表示为xi＝col(xi， 1，…， xi， T)， 其中， xi， t表示插入式电动 汽车i在时隙 的充电策略， 则所有插入式电动汽车的 充电策略为x＝co l(x1，…， xm)。 3.根据权利要求2所述的一种基于非合作性博弈的分布式电动汽车充电管理方法， 其 特征在于， 所述构建充电站充电模型， 还 包括： 将插入式电动汽车充电的通信拓扑结构建模为一个无向图 每个插入式电动汽车认 定为 上的一个节点； 定义无向图为 由一个非空的有限节点， 即插入式电动汽车集合 一个有限的边集合 和一个邻接矩阵 组 成； 在(i， j)∈ε时， 节点i能够直接与网络中的节点j交换信息， 将参与 者i的相邻参与 者集 合表示为 对于邻接矩阵 若存在(i， j)∈ ε， 则元 素wij＝wji＝1， 否则wij＝0； 让度矩阵为 其中， 将无向图 的拉普拉斯矩阵定义 为 4.根据权利要求3所述的一种基于非合作性博弈的分布式电动汽车充电管理方法， 其 特征在于， 所述插 入式电动汽车对应的局部约束为： 对于所有 表示在时隙t从配电网充电的时间， 表示在时隙t向配 电网放电的时间， 表示在时隙t从 的电池充电所花时间， 表示在 时隙t向 的电池放电所花时间；权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 115423347 A 2插入式电动汽车 在时隙 时， 对应的充电策略为 则有： 式中， Δ为每 个时隙的长度； 在时隙t时， 插 入式电动汽车i充电的电能为 其 中 ， 表 示 充 电 效 率 ， 表示放电效率， 表示利用配电网充电的功率， 表示配电网充 电或放电的功率， 表示从插入式电动汽车 充电的功率， 表 示向插入式电动汽车 放电的功率； 对于每个插入式电动汽车 采用线性模型将电池动态描述 为： 式中， Qi为电池容 量， Soci， t表示插入式电动汽车i在时隙t的充电状态； 根据电池容 量定义充电状态的变化区间为： 式中， 和 分别为充电状态的下限和上限； 对于每个插入式电动汽车 插入式电动汽车所充的电能等于所需的 电能， 则对 应充电策略的约束条件为： 式中， 为充电活动结束时需要达 到的终端 充电状态。 5.根据权利要求4所述的一种基于非合作性博弈的分布式电动汽车充电管理方法， 其 特征在于， 所述插 入式电动汽车对应的耦合约束为： 采用Πi表示从配电网向插入式电动汽车i输送电力的配电馈线的集合， Γl表示使用馈 线l充电或放电的插 入式电动汽车的集 合； 属于Γl的所有插入式电动汽车在时 隙 所消耗的电能不超过馈线l的最大负载能 力 即： 式中， 表示馈线l在时隙t的基本负荷； 属于集合 的插入式电动汽车之间交换的电能存在平衡 状态， 为：权　利　要　求　书 2/5 页 3 CN 115423347 A 3