CN104124716B - 充放电引导控制方法和充放电引导控制装置 - Google Patents
充放电引导控制方法和充放电引导控制装置 Download PDFInfo
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Abstract
根据本发明,提出了一种充放电引导控制方法,包括:调配控制装置采集各建筑的历史新能源发电数据和历史负载用电数据;以及调配控制装置利用所采集的各建筑的历史新能源发电数据和历史负载用电数据,在规定的时间单位内预测各建筑的新能源发电量和负载功耗,计算出各建筑的新能源发电量富余和/或不足的量和时段,以电动汽车的额定充电和/或放电功率将新能源发电量富余和/或不足的量划分到至少一个可进行充电和/或放电的充电和/或放电桩,并确定该充电和/或放电桩的充电和/或放电起始时间点和充电和/或放电结束时间点,从而形成各建筑的充电和/或放电分配计划表并向电动汽车进行广播。
Description
技术领域
本发明涉及一种充放电引导控制方法和充放电引导控制装置,能够针对建筑的太阳能发电量相对负载用电有富余或不足的时段,通过向电动汽车发布信息,引导电动汽车到对应的建筑的停车场充电或放电。
背景技术
随着社会的发展,节能日益为人们重视,诸如太阳能等新能源由于其无污染,可再生,取之不尽等优点得到了广泛的应用。
中国专利申请No.200910108515.2发明了一种采用太阳能风力发电的电动汽车智能充电站系统和方法,包括控制中心、不同地点的采用太阳能风力发电的智能充电站、设于电动汽车上的充电提示装置,智能充电站具备自动充电装置,利用太阳能风力发电对电池进行充电,控制中心根据各智能充电站传来的已完成充电的充电池的数量,和各充电提示装置传来的剩余电量信息及通过移动电话网络的手机定位功能取得各充电提示装置的位置信息,找出需要更换充电池的各电动汽车,然后逐一向各电动汽车分配供该电动汽车更换充电池的智能充电站,并将分配给电动汽车进行换电的智能充电站的地址传送到该电动汽车上的充电提示装置显示,以提示司机驾车前往更换充电池。
该方案实现了将太阳能风力发电等新能源发电的能量预先储存在电池中,然后通知有电力需求的电动汽车前来更换电池。但是该方案存在以下问题:
1.需要配备存放电池的物理空间、更换电池的自动化设备或者是相应的人力等一系列的设备;
2.对电动车的电池进行更换,这样电动车的电池总是在变换,不能保证电池的质量、性能等方面的一致性;
3.电动车行驶到换电池地点,将电动车的剩余了或多或少电量的电池更换为满电量的电池,对电动车来说,剩余电量不能充分利用,是一种浪费。
因此,需要一种将剩余的太阳能发电直接充分利用给电动汽车充电,并能在太阳能发电不足负载用电时,由电动汽车向负载补充供电的控制装置和控制方法。该控制装置和控制方法能够根据太阳能的发电相对于负载的剩余或不足,引导电动汽车到相应的建筑进行充电或放电,而不需要提前准备电池和给电动汽车更换电池的装置。
发明内容
为了解决现有技术的上述缺陷提出了本发明。因此,本发明的目的是提出一种充放电引导控制方法和充放电引导控制装置,能够针对建筑的太阳能发电量相对负载用电有富余或不足的时段,通过向电动汽车发布信息,引导电动汽车到对应的建筑的停车场充电或放电。
为了实现上述目的,提出了一种引导电动汽车到安装有新能源发电系统的一个或多个建筑的停车场进行充电和/或放电的充放电引导控制方法,包括:调配控制装置采集各建筑的历史新能源发电数据和历史负载用电数据;以及所述调配控制装置利用所采集的各建筑的历史新能源发电数据和历史负载用电数据,在规定的时间单位内预测各建筑的新能源发电量和负载功耗,计算出各建筑的新能源发电量富余和/或不足的量和时段,以电动汽车的额定充电和/或放电功率将新能源发电量富余和/或不足的量划分到至少一个可进行充电和/或放电的充电和/或放电桩,并确定该充电和/或放电桩的充电和/或放电起始时间点和充电和/或放电结束时间点,从而形成各建筑的充电和/或放电分配计划表并向电动汽车进行广播。
优选地,所述充电和/或放电分配计划表包括:充电和/或放电桩的标识、以及与该充电和/或放电桩相对应的可进行充电/放电的充电和/或放电起始时间点和充电和/或放电结束时间点。
优选地,所述调配控制装置还将各建筑的所述充电和/或放电分配计划表与该建筑的位置以及充电和/或放电电力价格一起广播给电动汽车,所述充放电引导控制方法还包括:具有充电和/或放电需求的电动汽车的用户基于所接收到的各建筑的所述充电和/或放电分配计划表、以及该建筑的位置以及充电和/或放电电力价格,向所述调配控制装置发送应答消息,所述应答消息用于预约至少一个建筑的所述充电和/或放电分配计划表中的可进行充电和/或放电的充电和/或放电桩及处于该充电和/或放电桩的充电和/或放电起始时间点和充电和/或放电结束时间点之间的所期望的充电和/或放电时段。
优选地,所述调配控制装置根据从电动汽车的用户接收到的所述应答消息的到达先后顺序,对最先进行预约的电动汽车的用户分配所预约的所述充电和/或放电时段,并向该电动汽车的用户发送预约成功消息。
优选地,所述新能源为太阳能。
另外,根据本发明,提出了一种引导电动汽车到安装有新能源发电系统的一个或多个建筑的停车场进行充电和/或放电的充放电引导控制装置,包括:采集单元,采集各建筑的历史新能源发电数据和历史负载用电数据;以及充放电分配单元,利用所采集的各建筑的历史新能源发电数据和历史负载用电数据,在规定的时间单位内预测各建筑的新能源发电量和负载功耗,计算出各建筑的新能源发电量富余和/或不足的量和时段,以电动汽车的额定充电和/或放电功率将新能源发电量富余和/或不足的量划分到至少一个可进行充电和/或放电的充电和/或放电桩,并确定该充电和/或放电桩的充电和/或放电起始时间点和充电和/或放电结束时间点,从而形成各建筑的充电和/或放电分配计划表并向电动汽车进行广播。
优选地,在所述充放电引导控制装置中,所述充电和/或放电分配计划表包括:充电和/或放电桩的标识、以及与该充电和/或放电桩相对应的可进行充电/放电的充电和/或放电起始时间点和充电和/或放电结束时间点。
优选地,在所述充放电引导控制装置中,所述充放电分配单元还将各建筑的所述充电和/或放电分配计划表与该建筑的位置以及充电和/或放电电力价格一起广播给电动汽车,从而具有充电和/或放电需求的电动汽车的用户基于所接收到的各建筑的所述充电和/或放电分配计划表、以及该建筑的位置以及充电和/或放电电力价格,向所述充放电分配单元发送应答消息,所述应答消息用于预约至少一个建筑的所述充电和/或放电分配计划表中的可进行充电和/或放电的充电和/或放电桩及处于该充电和/或放电桩的充电和/或放电起始时间点和充电和/或放电结束时间点之间的所期望的充电和/或放电时段。
优选地,在所述充放电引导控制装置中,所述充放电分配单元根据从电动汽车的用户接收到的所述应答消息的到达先后顺序,对最先进行预约的电动汽车的用户分配所预约的所述充电和/或放电时段,并向该电动汽车的用户发送预约成功消息。
优选地,在所述充放电引导控制装置中,所述新能源为太阳能。
因此,根据本发明,提出了一种将地区的多个建筑和电动车电量进行调配的控制中心,它采集某一地区多个建筑安装的太阳能发电系统的电量和建筑内部负载的功耗,针对建筑的太阳能发电量相对负载用电有富余的时段,通过信息发布的方式,引导有充电需求的电动汽车到对应的建筑的停车场充电,针对建筑的太阳能电量不足负载功耗的时段,通过信息发布的方式,引导可以放电的电动汽车到对应的建筑的停车场放电。
本发明的调配控制中心采集各个建筑的太阳能发电设施的发电量、负载的功耗,预测当天的太阳能发电设施的发电量和建筑的负载功耗变化,针对太阳能发电量相对于负载功耗有富余电量的时段,制定电动汽车的充电计划表,针对太阳能发电量相对于负载功耗不足的时段,制定电动汽车的放电计划表,然后调配控制中心将各建筑的地理位置信息、充电计划表、放电计划表发布给带有接收装置的电动汽车,电动汽车接收到信息后,在对应的时段有充电需求或者可以对外放电的电动汽车接受响应,然后按照充电计划表或者放电计划表安排的时段到对应的建筑进行充电或者放电。
本发明不需要在建筑中配备电池和存储空间、以及相应的电池自动充电、更换装置或者电池更换人员,利用建筑的停车场配备的充放电桩既可以完成电动汽车的充电和放电,对建筑来说,电动汽车来充电时可以充分地利用太阳能的剩余电力,电动汽车向建筑放电时,建筑内的负载可以获得低成本的电力输入。对电动汽车来说,可以获得太阳能的低成本的充电电力,其电力有富余时又可以卖出获利。电动车的电池不需要更换,而且每次充电是在剩余电量的基础上补充电量,避免了浪费。
附图说明
通过参考以下组合附图对所采用的优选实施方式的详细描述,本发明的上述目的、优点和特征将变得更显而易见,其中:
图1是示出了根据本发明的调配控制中心所应用的系统的示意框图。
图2是示出了根据本发明的第一实施例的调配控制中心利用建筑的太阳能发电的剩余电量给电动汽车充电的流程图。
图3是示出了根据本发明的第一实施例的调配控制中心向电动汽车发布各建筑的充电计划表和引导有充电需求的EV预约充电的流程图。
图4是示出了根据本发明的第一实施例的调配控制中心调度电动汽车给建筑的负载放电的流程图。
图5是示出了根据本发明的第一实施例的调配控制中心向电动汽车发布各建筑的放电分配计划和引导有放电需求的EV预约放电的流程图。
图6是示出了根据本发明的第一实施例的太阳能发电量和负载功耗的预测曲线的示意图。
图7是示出了根据本发明的第一实施例的太阳能剩余电量为电动汽车分配充电时段的方法的示意图。
图8是示出了根据本发明的第一实施例的电动汽车充电分配计划表的示意图。
图9是示出了根据本发明的第一实施例的为电动汽车预约充电时段的示意图。
图10是示出了根据本发明的第一实施例的针对太阳能的电量不能满足建筑的负载用电时,为电动汽车分配可放电时段的方法的示意图。
图11是是根据本发明的第一实施例的电动汽车为建筑的负载放电计划表的示意图。
图12是示出了根据本发明的第一实施例的为电动汽车预约放电时段的示意图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明,在描述过程中省略了对于本发明来说是不必要的细节和功能,以防止对本发明的理解造成混淆。
图1是示出了根据本发明的调配控制装置100所应用的系统的示意框图。
如图1所示,调配控制中心100包括电动汽车通信单元101,建筑通信单元102,电量分配分析单元103。在建筑内部安装电力监测控制器200,电力监测控制器200包括:太阳能发电系统电量检测单元201,用于测量太阳能发电系统的发电量;建筑的负载功耗检测单元202,用于检测用电负载的实时功耗;通信单元203,与调配控制中心100通信;以及充放电桩监测控制单元204,用于监测每个充放电桩、控制电动汽车的充放电。调配控制中心100通过建筑通信单元与建筑的电力监测控制器通信,得到每个建筑内的太阳能发电量,用电负载的功耗,电量分配分析单元103依据历史信息和当前采集的数据建立太阳能发电量的预测和用电负载功耗的预测数据,然后制定电动汽车的充电计划表和放电计划表,电动汽车通信单元101将建筑的地理位置信息、电动汽车充电计划表或者放电计划表利用移动通信网络或者广播到电动汽车,电动汽车接收后进行响应,到对应的建筑进行充电或者放电。
实施例
图2是示出了根据本发明的第一实施例的调配控制中心利用建筑的太阳能发电的剩余电量给电动汽车充电的流程图。图中电动汽车的英文简写为EV。
步骤S301,调配控制中心的建筑通信单元102与各建筑通信,采集各个建筑的历史太阳能发电数据、以及历史负载用电数据,
步骤S302,调配控制中心的电量分配分析单元103根据历史数据(历史太阳能发电数据、以及历史负载用电数据),结合当天的天气,预测每个建筑的当天的太阳能发电量和负载功耗,
步骤S303,根据步骤S302预测的结果,根据图6示意的方法,电量分配分析单元103将每个建筑一天的时段区分为若干个太阳能电量相对于负载功耗富余的时段(图6中的竖条纹阴影部分A1)和不足的时段(图6中的横条纹阴影部分A2),
步骤S304,针对每个建筑的太阳能电量富余的量和时段(图6中的竖条纹阴影部分A1),电量分配分析单元103按照图7的方法,确定可以充电的充电桩个数和对应的充电起始时间和结束时间点,图7中,将纵轴按照电动汽车的额定充电功率划分成多个与横轴平行的虚线(即,将富余的量划分到多个充电桩),它与太阳能的剩余电量曲线相交的部分,构成了各个充电的起始时间tsn(n=1,2,3,......)和结束时间点ten(n=1,2,3,......)。也就是,以电动汽车的额定充电功率将太阳能发电量富余的量划分到至少一个可进行充电的充电桩,并确定该充电桩的相应的充电起始时间点和充电结束时间点。
步骤S305,综合每个建筑的可充电时间段,电量分配分析单元103制定电动汽车的充电分配计划表,如图8所示。图8示出了划分后的可进行充电的各充电桩的编号和相应的充电起始时间点和充电结束时间点。
步骤S306,调配控制中心进入向所有EV广播发布各个建筑的充电计划表和引导有充电需求的EV预约充电的过程。
图3是示出了根据本发明的第一实施例的调配控制中心向电动汽车发布各建筑的充电计划表和引导有充电需求的EV预约充电的流程图。
步骤S3061,调配控制中心向所有的EV发布每个建筑的位置和其对应的充电计划表,以及充电的电力价格;并将每个建筑对应的图7中的可充电时段都设置为未预约。
步骤S3062,有充电需求的EV向调配控制中心应答,应答信息包括每个EV预约的建筑,预约充电起始时间evts,充电结束时间evte。
步骤S3063,调配控制中心接收所有EV的应答信息后,按照EV应答信息到达的先后顺序,在对应的建筑的图7中,将充电起始时间evts,结束时间evte中的充电时间段设置为已预约,改变后的可充电时间段如图9所示,其中全黑的部分为已预约时段。然后给对应的EV发送预约成功信息。
步骤S3064,查看每个建筑的图7中所有的可充电时段是否都预约了,如果是的,则结束整个过程,否则进入步骤S3065。
步骤S3065,调配控制中心将每个建筑的对应的图7中的已预约充电时段去掉,将其余时段重新制作成对应的充电分配计划表,再向所有的EV发布每个建筑的位置和其对应的充电计划表;然后转入步骤S3062,开始新的循环。
图4是示出了根据本发明的第一实施例的调配控制中心调度电动汽车给建筑的负载放电的流程图。
步骤S401,调配控制中心的建筑通信单元102与各建筑通信,采集各个建筑的历史太阳能发电数据、以及历史负载用电数据,
步骤S402,调配控制中心的电量分配分析单元103根据历史数据(例如,历史太阳能发电数据、以及历史负载用电数据),结合当天的天气,预测每个建筑的当天的太阳能发电量和负载功耗。
步骤S403,根据步骤S402预测的结果,根据图6示意的方法,电量分配分析单元103将每个建筑一天的时段区分为若干个太阳能电量相对于负载功耗富余的时段(图6中的竖条纹阴影部分A1)和不足的时段(图6中的横条纹阴影部分A2)。
步骤S404,针对每个建筑的太阳能电量不足负载功耗的量和时段(图6中的横条纹阴影部分A2),电量分配分析单元103按照图10的方法,确定可以放电的放电桩个数和对应的放电起始时间和结束时间点,图10中,将纵轴按照电动汽车的额定放电功率划分成多个与横轴平行的虚线(即,将不足的量划分到多个放电桩),它与负载的电量需求曲线相交的部分,构成了各个放电的起始时间dsn(n=1,2,3,......)和结束时间点den(n=1,2,3,......)。也就是,以电动汽车的额定放电功率将太阳能发电量不足的量划分到至少一个可进行放电的放电桩,并确定该放电桩的相应的放电起始时间点和放电结束时间点。
步骤S405,综合每个建筑的可放电时间段,电量分配分析单元103制定放电分配计划表,如图11所示,图11示出了划分后的可进行放电的各放电桩的编号和相应的放电起始时间点和放电结束时间点。
步骤S406,调配控制中心进入向所有EV广播发布各个建筑的放电分配计划表和引导有放电需求的EV预约放电的过程。
图5是示出了根据本发明的第一实施例的调配控制中心向电动汽车发布各建筑的放电分配计划和引导有放电需求的EV预约放电的流程图。
步骤S4061,调配控制中心向所有的EV发布每个建筑的位置和其对应的放电分配计划表,建筑的管理方愿意支付的电力价格,并将每个建筑对应的图10中的有放电需求的时段都设置为未预约。
步骤S4062,有放电意愿的EV向调配控制中心进行应答,应答信息包括EV预约的建筑,可以放电的起始时间evds,结束时间evde;
步骤S4063,调配控制中心接收EV的应答信息后,按照EV应答信息到达的先后顺序,在对应的建筑的图11中,将放电起始时间evds,结束时间evde中的放电需求时间段设置为已预约,改变后的放电需求时间段如图12所示,其中全黑的部分为已预约时段。然后给对应的EV发送预约成功信息。
步骤S4064,建筑的图10中所有的放电需求时段是否都预约了,如果是的,则结束整个过程,否则进入步骤S4065。
步骤S4065,调配控制中心将每个建筑的对应的图10中的已预约放电需求时段去掉,将其余时段重新制作成对应的放电分配计划表,再向所有的EV发布每个建筑的位置和其对应的放电分配计划表,进入步骤S4062,开始新的循环。
根据本发明,不需要在建筑中配备电池和存储空间、以及相应的电池自动充电、更换装置或者电池更换人员,利用建筑的停车场配备的充放电桩既可以完成电动汽车的充电和放电,对建筑来说,电动汽车来充电时可以充分的利用太阳能的剩余电力,电动汽车向建筑放电时,建筑内的负载可以获得低成本的电力输入。对电动汽车来说,可以获得太阳能的低成本的充电电力,其电力有富余时又可以卖出获利。电动车的电池不需要更换,而且每次充电是在剩余电量的基础上补充电量,避免了浪费。
另外,需要指出的是,尽管以上仅描述了将充电分配计划表和放电分配计划表分别广播给电动汽车的情况,但是本发明并不局限于此,而是可以将充电分配计划表和放电分配计划表同时广播给电动汽车,以进行后续的操作。
应该理解,严格地讲,本发明的实施例也可以实现为数据处理设备上的软件程序、软件和硬件、或者单独的软件和/或单独的电路。
尽管以上已经结合本发明的优选实施例示出了本发明,但是本领域的技术人员将会理解,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以对本发明进行各种修改、替换和改变。因此,本发明不应由上述实施例来限定,而应由所附权利要求及其等价物来限定。
Claims (6)
1.一种引导电动汽车到安装有新能源发电系统的一个或多个建筑的停车场进行充电和/或放电的充放电引导控制方法,包括:
调配控制装置采集各建筑的历史新能源发电数据和历史负载用电数据;以及
所述调配控制装置利用所采集的各建筑的历史新能源发电数据和历史负载用电数据,在规定的时间单位内预测各建筑的新能源发电量和负载功耗,计算出各建筑的新能源发电量富余和/或不足的量和时段,以电动汽车的额定充电和/或放电功率将新能源发电量富余和/或不足的量划分到至少一个可进行充电和/或放电的充电和/或放电桩,并确定该充电和/或放电桩的充电和/或放电起始时间点和充电和/或放电结束时间点,从而形成各建筑的充电和/或放电分配计划表并向电动汽车进行广播,
所述充放电引导控制方法的特征在于:
所述充电和/或放电分配计划表包括:充电和/或放电桩的标识、以及与该充电和/或放电桩相对应的可进行充电/放电的充电和/或放电起始时间点和充电和/或放电结束时间点,
所述调配控制装置还将各建筑的所述充电和/或放电分配计划表与所述各建筑的位置以及充电和/或放电电力价格一起广播给电动汽车,
所述充放电引导控制方法还包括:
具有充电和/或放电需求的电动汽车的用户基于所接收到的各建筑的所述充电和/或放电分配计划表、以及所述各建筑的位置以及充电和/或放电电力价格,向所述调配控制装置发送应答消息,所述应答消息用于预约至少一个建筑的所述充电和/或放电分配计划表中的可进行充电和/或放电的充电和/或放电桩及处于该充电和/或放电桩的充电和/或放电起始时间点和充电和/或放电结束时间点之间的所期望的充电和/或放电时段。
2.根据权利要求1所述的充放电引导控制方法,其中,
所述调配控制装置根据从电动汽车的用户接收到的所述应答消息的到达先后顺序,对最先进行预约的电动汽车的用户分配所预约的所述充电和/或放电时段,并向该电动汽车的用户发送预约成功消息。
3.根据权利要求1所述的充放电引导控制方法,其中,
所述新能源为太阳能。
4.一种引导电动汽车到安装有新能源发电系统的一个或多个建筑的停车场进行充电和/或放电的充放电引导控制装置,包括:
采集单元,采集各建筑的历史新能源发电数据和历史负载用电数据;以及
充放电分配单元,利用所采集的各建筑的历史新能源发电数据和历史负载用电数据,在规定的时间单位内预测各建筑的新能源发电量和负载功耗,计算出各建筑的新能源发电量富余和/或不足的量和时段,以电动汽车的额定充电和/或放电功率将新能源发电量富余和/或不足的量划分到至少一个可进行充电和/或放电的充电和/或放电桩,并确定该充电和/或放电桩的充电和/或放电起始时间点和充电和/或放电结束时间点,从而形成各建筑的充电和/或放电分配计划表并向电动汽车进行广播,
所述充放电引导控制装置的特征在于:
所述充电和/或放电分配计划表包括:充电和/或放电桩的标识、以及与该充电和/或放电桩相对应的可进行充电/放电的充电和/或放电起始时间点和充电和/或放电结束时间点,
所述充放电分配单元还将各建筑的所述充电和/或放电分配计划表与所述各建筑的位置以及充电和/或放电电力价格一起广播给电动汽车,从而具有充电和/或放电需求的电动汽车的用户基于所接收到的各建筑的所述充电和/或放电分配计划表、以及所述各建筑的位置以及充电和/或放电电力价格,向所述充放电分配单元发送应答消息,所述应答消息用于预约至少一个建筑的所述充电和/或放电分配计划表中的可进行充电和/或放电的充电和/或放电桩及处于该充电和/或放电桩的充电和/或放电起始时间点和充电和/或放电结束时间点之间的所期望的充电和/或放电时段。
5.根据权利要求4所述的充放电引导控制装置,其中,
所述充放电分配单元根据从电动汽车的用户接收到的所述应答消息的到达先后顺序,对最先进行预约的电动汽车的用户分配所预约的所述充电和/或放电时段,并向该电动汽车的用户发送预约成功消息。
6.根据权利要求4所述的充放电引导控制装置,其中,
所述新能源为太阳能。
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- 2013-04-26 CN CN201310149385.3A patent/CN104124716B/zh active Active
Patent Citations (1)
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CN102377220A (zh) * | 2010-08-24 | 2012-03-14 | 株式会社日立制作所 | 电动汽车的充电控制方法、充电监视控制中心及车载导航装置 |
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CN104124716A (zh) | 2014-10-29 |
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