CN104283288A - 充电站的充电方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种充电站的充电方法及装置，其中，充电站的充电方法包括：获取充电站在目标时间段的初始时间的状态参数和与初始时间对应的充电负荷曲线模式；根据充电负荷曲线模式，确定平均负荷；根据状态参数和平均负荷，计算充电站中的充电桩在目标时间段内的目标额定充电功率；控制充电桩在目标时间段内，按照目标额定充电功率对第一电动汽车充电，其中，第一电动汽车为充电桩正在充电的电动汽车。通过本发明，解决了现有技术中大规模电动汽车随机无序接入电网充电，导致电网不安全、不稳定的问题，进而达到了提高了电网安全性、稳定性的效果。

Description

充电站的充电方法及装置

技术领域

本发明涉及充电站领域，具体而言，涉及一种充电站的充电方法及装置。

背景技术

电动汽车具有高效、清洁等特点，能够降低石油依赖性和尾气排放，我国《节能与新能源汽车产业发展规划(2011-2020年)》提出到2020年电动汽车保有量应达到500万辆。电动汽车规模化应用是未来社会必然的发展趋势，但电动汽车的充电行为在时间和空间上都具有不确定性，随着规模化电动汽车随机无序接入电网充电，给电网带来新一轮的负荷增长，使电网运行控制难度加大、影响电能质量，导致危害电网的安全性、稳定性。

针对相关技术中大规模电动汽车随机无序接入电网充电，导致电网不安全、不稳定的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种充电站的充电方法及装置，以解决大规模电动汽车随机无序接入电网充电，导致电网不安全、不稳定的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种充电站的充电方法。

根据本发明的充电站的充电方法包括：获取充电站在目标时间段的初始时间的状态参数和与所述初始时间对应的充电负荷曲线模式；根据所述充电负荷曲线模式，确定平均负荷；根据所述状态参数和所述平均负荷，计算所述充电站中的充电桩在所述目标时间段内的目标额定充电功率；以及控制所述充电桩在所述目标时间段内，按照所述目标额定充电功率对第一电动汽车充电，其中，所述第一电动汽车为所述充电桩正在充电的电动汽车。

进一步地，所述充电站为交流充电站，其中：获取所述充电站在目标时间段的初始时间的状态参数包括：获取P1、B1、S1、Z1、ti和pi，其中，P1为所述交流充电站的上级配电系统的限制功率，B1为所述交流充电站的配电变压器容量，S1为所述交流充电站的当前负荷，Z1为所述交流充电站中的所述充电桩的桩数，ti为充电桩Ni已经充电的时间，pi为所述充电桩Ni在所述初始时间的充电功率，i依次取1至Z1；根据所述状态参数和所述平均负荷，计算所述充电站中的充电桩在所述目标时间段内的目标额定充电功率包括：判断所述充电桩Ni是否为充电状态；在判断出所述充电桩Ni为充电状态的情况下，比较所述当前负荷S1与比较值M1的大小，其中，所述比较值M1为所述限制功率P1、所述配电变压器容量B1的预设倍数时的输出功率和所述平均负荷中的最小值；在比较出所述当前负荷S1小于所述比较值M1的情况下，确定pii＝pi，其中，pii为所述充电桩Ni在所述目标时间段内的目标额定充电功率；在比较出所述当前负荷S1大于所述比较值M1的情况下，确定

进一步地，所述充电站为直流充电站，其中：获取所述充电站在目标时间段的初始时间的状态参数包括：获取P2、B2、S2、Z2、pj和SOCj，其中，P2为所述直流充电站的上级配电系统的限制功率，B2为所述直流充电站的配电变压器容量，S2为所述直流充电站的当前负荷，Z2为所述直流充电站中的所述充电桩的桩数，pj为充电桩Nj在所述初始时间的充电功率，SOCj为所述充电桩Nj连接的所述第一电动汽车的当前荷电状态，j依次取1至Z2；根据所述状态参数和所述平均负荷，计算所述充电站中的充电桩在所述目标时间段内的目标额定充电功率包括：判断所述充电桩Nj是否为充电状态；在判断出所述充电桩Nj是充电状态的情况下，比较所述当前荷电状态SOCj与预设值的大小；在比较出所述当前荷电状态SOCj小于所述预设值的情况下，比较所述当前负荷S2与比较值M2的大小，其中，所述比较值M2为所述限制功率P2、所述配电变压器容量B2的预设倍数时的输出功率和所述平均负荷中的最小值；在比较出所述当前负荷S2小于所述比较值M2的情况下，确定pjj＝pj，其中，pjj为所述充电桩Nj在所述目标时间段内的目标额定充电功率；在比较出所述当前负荷S2大于所述比较值M2的情况下，确定 $\mathrm{pjj}=\mathrm{pj}-\frac{\mathrm{SOCj}}{{\mathrm{\Σ}}_{j=1}^{Z2}\mathrm{SOCj}}*(S2-P2).$

进一步地，在比较所述当前荷电状态SOCj大于所述预设值的情况下，所述充电方法还包括：判断所述直流充电站中是否连接有第二电动汽车，其中，所述第二电动汽车为等待充电的电动汽车；以及在判断出所述直流充电站中连接有所述第二电动汽车的情况下，结束所述充电桩Nj对所述第一电动汽车充电。

根据本发明的另一方面，提供了一种充电站的充电装置。

根据本发明的充电站的充电装置包括：获取单元，用于获取所述充电站在目标时间段的初始时间的状态参数和与所述初始时间对应的充电负荷曲线模式；确定单元，用于根据所述充电负荷曲线模式，确定平均负荷；计算单元，用于根据所述状态参数和所述平均负荷，计算所述充电站中的充电桩在所述目标时间段内的目标额定充电功率；以及控制单元，用于控制所述充电桩在所述目标时间段内，按照所述目标额定充电功率对第一电动汽车充电，其中，所述第一电动汽车为所述充电桩正在充电的电动汽车。

进一步地，所述充电站为交流充电站，其中：所述获取单元包括：第一获取模块，用于获取P1、B1、S1、Z、ti和pi，其中，P1为所述交流充电站的上级配电系统的限制功率，B1为所述交流充电站的配电变压器容量，S1为所述交流充电站的当前负荷，Z1为所述交流充电站中的所述充电桩的桩数，ti为充电桩Ni已经充电的时间，pi为所述充电桩Ni在所述初始时间的充电功率，i依次取1至Z1；所述计算单元包括：第一判断模块，用于判断所述充电桩Ni是否为充电状态；第一比较模块，用于在判断出所述充电桩Ni为充电状态的情况下，比较所述当前负荷S1与比较值M1的大小，其中，所述比较值M1为所述限制功率P1、所述配电变压器容量B1的预设倍数时的输出功率和所述平均负荷中的最小值；第一确定模块，用于在比较出所述当前负荷S1小于所述比较值M1的情况下，确定pii＝pi，其中，pii为所述充电桩Ni在所述目标时间段内的目标额定充电功率；第二确定模块，用于在比较出所述当前负荷S1大于所述比较值M1的情况下，确定 $\mathrm{pii}=\mathrm{pi}-\frac{\mathrm{ti}}{{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^{Z1}\mathrm{ti}}*(S1-P1).$

进一步地，所述充电站为直流充电站，其中：所述获取单元包括：第二获取模块，用于获取P2、B2、S2、Z2、pj和SOCj，其中，P2为所述直流充电站的上级配电系统的限制功率，B2为所述直流充电站的配电变压器容量，S2为所述直流充电站的当前负荷，Z2为所述直流充电站中的所述充电桩的桩数，pj为充电桩Nj在所述初始时间的充电功率，SOCj为所述充电桩Nj连接的所述第一电动汽车的当前荷电状态，j依次取1至Z2；所述计算单元包括：第二判断模块，用于判断所述充电桩Nj是否为充电状态；第二比较模块，用于在判断出所述充电桩Nj是充电状态的情况下，比较所述当前荷电状态SOCj与预设值的大小；第三比较模块，用于在比较出所述当前荷电状态SOCj小于所述预设值的情况下，比较所述当前负荷S2与比较值M2的大小，其中，所述比较值M2为所述限制功率P2、所述配电变压器容量B2的预设倍数时的输出功率和所述平均负荷中的最小值；第三确定模块，用于在比较出所述当前负荷S2小于所述比较值M2的情况下，确定pjj＝pj，其中，pjj为所述充电桩Nj在所述目标时间段内的目标额定充电功率；第四确定模块，用于在比较出所述当前负荷S2大于所述比较值M2的情况下，确定 $\mathrm{pjj}=\mathrm{pj}-\frac{\mathrm{SOCj}}{{\mathrm{\Σ}}_{j=1}^{Z2}\mathrm{SOCj}}*(S2-P2).$

进一步地，所述充电装置还包括：判断单元，用于判断所述直流充电站中是否连接有第二电动汽车，其中，所述第二电动汽车为等待充电的电动汽车；以及结束单元：用于在判断出所述直流充电站中连接有所述第二电动汽车的情况下，结束所述充电桩Nj对所述第一电动汽车充电。

在本发明中，采用获取充电站在目标时间段的初始时间的状态参数和与初始时间对应的充电负荷曲线模式；根据充电负荷曲线模式，确定平均负荷；根据状态参数和平均负荷，计算充电站中的充电桩在目标时间段内的目标额定充电功率；以及控制充电桩在目标时间段内，按照目标额定充电功率对第一电动汽车充电，其中第一电动汽车为正在充电的电动汽车。通过根据获取到的充电站在目标时间段的初始时间的状态参数和计算出的平均负荷，计算出充电桩的目标额定充电功率，并且目标时间段内，使充电桩按照目标额定功率对电动汽车进行充电，实现了在不同的时间内控制充电桩对电动汽车的充电功率，也就相当于实现了充电站对电动汽车充电情况的控制，避免了因充电站的充电功率过大造成电网过载，从而保护了电网的安全，解决了大规模电动汽车随机无序接入电网充电，导致电网不安全、不稳定的问题，进而达到了提高了电网安全性、稳定性的效果。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的充电站的充电方法的流程图；

图2是根据本发明优选实施例的充电站的充电方法的流程图；以及

图3是根据本发明实施例的充电站的充电装置的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例1

根据本发明实施例，提供了一种可以通过本申请装置实施例实施或执行的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

根据本发明实施例，提供了一种充电站的充电方法，图1是根据本发明实施列的充电站的充电方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下的步骤S102至步骤S108：

S102：获取充电站在目标时间段的初始时间的状态参数和与初始时间对应的充电负荷曲线模式，本步骤中的充电站可以是交流充电站，还可以是直流充电站；用户可以根据其需求按照固定时间间隔，将一天划分为多个时间段，目标时间段的初始时间的状态参数则是实际时间为目标时间段的起始时间时，充电站的状态参数，状态参数可以为充电站的上级配电系统的限制功率，配电变压器容量或者当前负荷等。例如：用户以15分钟为间隔，将一天分为96个时间段，当实际时间为10：00时会获取充电站的状态参数，对应的10:00：00至10：14:59为目标时间段、当实际时间为10：15时也会获取充电站的状态参数，10：15:00至10:29:59也是目标时间段。不同的目标时间段的初始时间会对应不同的充电负荷曲线模式，充电负荷曲线模式为可以有下述几种模式：冬季节假日、冬季工作日、夏季工作日、夏季节假日、春秋节假日和春秋工作日，用户可以根据电动汽车进行充电的日期和时间选择相应的充电负荷曲线模式。

需要说明的是，在本步骤之前，如果充电桩对电动汽车进行充电的起始时间是在目标时间段内或者目标时间段之前，其中，目标时间段内包括目标时间段的初始时间，则在目标时间段内或者目标时间段之前的时间，会让充电桩按照预设的额定功率对电动汽车进行充电。

S104：根据充电负荷曲线模式，确定平均负荷，不同的充电负荷曲线模式会有不同的平均负荷，在用户选择充电负荷曲线模式后，计算出该曲线模式所对应的平均负荷。

S106：根据状态参数和平均负荷，计算充电站中的充电桩在目标时间段内的目标额定充电功率，即，根据获取到的充电站在目标时间段内的初始时间的状态参数和选择的充电负荷曲线模式所得出的平均负荷，来确定充电站中充电桩的目标额定充电功率，该目标额定充电功率为充电桩在目标时间段内对电动汽车进行充电的功率。

S108：控制充电桩在目标时间段内，按照目标额定充电功率对第一电动汽车充电，其中，第一电动汽车为充电桩正在充电的电动汽车，在目标时间段内，使充电站中的充电桩按照计算出的目标额定充电功率对该充电桩正在进行充电的电动汽车进行充电。

当实际时间为每个目标时间段的初始时间时，可以重复执行步骤S102至S108，来达到在不同的时间段内控制充电桩的额定充电功率。

在本发明的实施例中，通过根据获取到的充电站在目标时间段的初始时间的状态参数和计算出的平均负荷，计算出充电桩的目标额定充电功率，并且目标时间段内，使充电桩按照目标额定功率对电动汽车进行充电，实现了在不同的时间内控制充电桩对电动汽车的充电功率，也就相当于实现了充电站对电动汽车充电情况的控制，避免了因充电站的充电功率过大造成电网过载，从而保护了电网的安全，解决了大规模电动汽车随机无序接入电网充电，导致电网不安全、不稳定的问题，进而达到了提高了电网安全性、稳定性的效果。

具体地，当充电站为交流充电站时，获取充电站在目标时间段的初始时间的状态参数包括：获取P1、B1、S1、Z1、ti和pi，其中，P1为交流充电站的上级配电系统的限制功率，B1为交流充电站的配电变压器容量，S1为交流充电站的当前负荷，Z1为交流充电站中的充电桩的桩数，ti为充电桩Ni已经充电的时间，pi为充电桩Ni在初始时间的充电功率，i依次取1至Z1。

根据状态参数和平均负荷，计算充电站中的充电桩在目标时间段内的目标额定充电功率，具体地，可以采用以下步骤1-1至步骤1-4计算直流充电站中的充电桩的额定充电功率：

步骤1-1：判断充电桩Ni是否为充电状态，即，判断该充电桩Ni是否在对电动汽车进行充电。

步骤1-2：在判断出充电桩Ni为充电状态的情况下，比较当前负荷S1与比较值M1的大小，其中，比较值M1为限制功率P1、配电变压器容量B1的预设倍数时的输出功率和平均负荷中的最小值，即，在判断出充电桩对电动汽车进行充电的情况下，对交流充电站的当前负荷与比较值M1的大小进行比较，比较值M1为交流充电站的上级配电系统的限制功率P1、交流充电站的配电变压器容量B1的预设倍数时的输出功率或者平均负荷中的最小值，交流充电站的配电变压器容量的预设倍数可以根据用户需求设置，如55％等。

步骤1-3：在比较出当前负荷S1小于比较值M1的情况下，确定pii＝pi，其中，pii为充电桩Ni在目标时间段内的目标额定充电功率，即，在得出交流充电站的当前负荷小于比较值M1的情况下，将充电桩Ni在初始时间的充电功率pi作为目标额定充电功率，也就相当于充电桩Ni在目标时间段内，还是按照初始时间的充电功率pi对与其连接的电动汽车进行充电。

步骤1-4：在比较出当前负荷S1大于比较值M1的情况下，确定即，在得出交流充电站的当前负荷S1大于比较值M1的情况下，在目标时间段内，按照上述公式得出的功率对其连接的电动汽车进行充电。

在计算出交流充电站中每个充电桩的目标额定充电功率之后，当实际时间为目标时间段内的时间时，使每个充电桩按照目标额定充电功率继续对与其连接的电动汽车继续进行充电。

在本实施例中，针对交流充电站，通过参考根据该充电站当前负荷的情况，对充电桩的充电功率进行调节，避免出现电网过载的情况，进一步达到了提高电网稳定性的效果。

具体地，当充电站为直流充电站时，获取充电站在目标时间段的初始时间的状态参数包括：获取P2、B2、S2、Z2、pj和SOCj，其中，P2为直流充电站的上级配电系统的限制功率，B2为直流充电站的配电变压器容量，S2为直流充电站的当前负荷，Z2为直流充电站中的充电桩的桩数，pj为充电桩Nj在初始时间的充电功率，SOCj为充电桩Nj连接的第一电动汽车的当前荷电状态，j依次取1至Z2；荷电状态也叫剩余电量，代表的是电池使用一段时间或长期搁置不用后的剩余容量与其完全充电状态的容量的比值，常用百分数表示，当前核电状态则是当前时间的电池剩余容量。

根据状态参数和平均负荷，计算充电站中的充电桩在目标时间段内的目标额定充电功率，具体地，可以采用以下步骤2-1至步骤2-5计算直流充电站中的充电桩的额定充电功率：

步骤2-1：判断充电桩Nj是否为充电状态，即，判断该充电桩Nj是否在对电动汽车进行充电。

步骤2-2：在判断出充电桩Nj是充电状态的情况下，比较当前荷电状态SOCj与预设值的大小，即，在判断出充电桩对电动汽车进行充电的情况下，比较充电桩Nj连接的当前充电车辆的当前荷电状态SOCj与预设值的大小，其中，预设值为一个比值，可以由用户设定，例如：0.9。

步骤2-3：在判断出当前荷电状态SOCj小于预设值的情况下，比较当前负荷S2与比较值M2的大小，其中，比较值M2为P2、B2的预设倍数时的输出功率和平均负荷中的最小值，在判断出充电桩Nj连接的当前充电车辆(也就是第一充电车辆)的当前荷电状态小于预设值时，比较直流充电站的当前负荷与比较值M2的大小，比较值M2为直流充电站的上级配电系统的限制功率P2、直流充电站的配电变压器容量B2的预设倍数时的输出功率或者平均负荷中的最小值，直流充电站的配电变压器容量B2的预设倍数可以根据用户需求设置，如55％等。

步骤2-4：在比较出当前负荷S2小于比较值M2的情况下，确定pjj＝pj，其中，pjj为充电桩Nj在目标时间段内的目标额定充电功率，即，在得出直流充电站的当前负荷小于比较值M2的情况下，将充电桩Nj在初始时间的充电功率pj作为目标额定充电功率pjj，也就相当于充电桩Nj在目标时间段内，还是按照充电功率pj对与其连接的电动汽车进行充电。

步骤2-5：在比较出S1大于比较值M1的情况下，确定也就是在得出交流充电站的当前负荷大于比较值M2的情况下，在目标时间段内，按照上述公式得出的功率对其连接的电动汽车进行充电。

在计算出直流充电站中每个充电桩的目标额定充电功率之后，当实际时间为目标时间段内的时间时，使每个充电桩按照目标额定充电功率继续对与其连接的电动汽车继续进行充电。

在本实施例中，针对直流充电站，通过参考根据该充电站当前负荷的情况，对充电桩的充电功率进行调节，避免出现电网过载的情况，进一步达到了提高电网稳定性的效果。

优选地，在比较当前荷电状态SOCj大于预设值的情况下，本发明实施例所提供的充电方法还包括：

判断直流充电站中是否连接有第二电动汽车，其中，第二电动汽车为等待充电的电动汽车，也就是判断直流充电站中是否有处于排队等待充电状态的电动汽车。

在判断出直流充电站中连接有第二电动汽车的情况下，结束充电桩Nj对第一电动汽车充电，也就是在直流充电站中有处于排队等待充电状态的电动车的情况下，使充电桩Nj停止对正在充电的电动汽车充电，可以对排队等待的电动汽车进行充电。

在本实施例中，在当前充电车辆的剩余电量高于预设值情况下，判断是否有等待充电的电动汽车，若有的话，对等待的电动汽车进行充电，控制了对正在充电的电动汽车的充电时间，缩短了排队等待的电动汽车的等待时间，提高了充电桩的充电效率，达到了实现了充电站经济最大化的效果。

图2是根据本发明优选实施列的充电站的充电方法的流程图，如图2所示，该方法包括如下的步骤S201至步骤S225：

步骤S201：输入充电站负荷曲线，该负荷曲线可以多种，可以包括为冬季节假日、冬季工作日、夏季工作日、夏季节假日、春秋节假日和春秋工作日负荷曲线。

步骤S202：开始新的计算时刻，该新的计算时刻相当于目标时间段的初始时间。

步骤S203：选择负荷曲线，计算平均负荷，相当于步骤S104，在此不在赘述。

步骤S204：判断充电站是否为交流充电站，即判断充电站的类型，充电站分为交流充电站和直流充电站，交流充电站提供慢速充电服务，主要为私家车、出租车等提供充电服务，直流充电站提供快速充电服务，主要为公交车、环卫车等提供充电服务。

步骤S205：在判断出充电站为交流充电站的情况下，获取初始化交流充电站数据，相当于步骤S102中获取的状态参数，在此不在赘述。

对交流充电站中的每个充电桩重复执行步骤S206至步骤S211，计算交流充电站中每个充电桩的目标额定充电功率，并且让充电桩按照目标额定充电功率进行充电，对于步骤S206至步骤S211说明如下：

步骤S206：判断充电桩是否处于充电状态，相当于步骤1-1，在此不再重复说明。

步骤S207：在判断出充电桩不处于充电状态的情况下，不计算充电桩的目标额定充电功率，也就是在判断出该充电桩没有对电动汽车进行充电的情况下，不需要计算充电桩的目标额定充电功率。

步骤S208：在判断出充电桩处于充电状态的情况下，比较上级额定限制功率、平均负荷、变压器额定容量的55％的大小，选择最小的作为判断依据M，也就是将上级额定限制功率、平均负荷、变压器额定容量中的最小值当做M，其中，上级额定限制功率相当于上述实施例中的上级配电系统的限制功率P1，变压器额定容量的55％相当于配电变压器容量B1的55％时的输出功率。

步骤S209：判断S是否小于M，相当于步骤1-2中比较当前负荷S1与比较值M1的大小，在此不再进行说明。

步骤S210：当S<M时，在下一时刻，充电桩按照pii＝pi进行充电，相当于步骤1-3，在此不再重复说明。

步骤S211：当S>M时，在下一时刻，充电桩按照进行充电，相当于步骤1-4，在此不再赘述；

步骤S212：根据pi、pii和S1重新计算充电站下一时间段的当前负荷，可以根据公式当时实际时间为下一时间段时，将当前负荷S11作为当前负荷S1。

步骤S213：等待下一时间段的到来，即，当实际时间为目标时间段的初始时间时，重新执行上述过程。

步骤S214：在判断出充电站不是交流充电站的情况下，获取初始化直流充电站数据，相当于步骤S102中获取的状态参数，在此不在赘述。

对直流充电站中的每个充电桩重复执行步骤S215至步骤S222，计算直流充电站中每个充电桩的目标额定充电功率，并且让充电桩按照目标额定充电功率进行充电，对于步骤S215至步骤S222说明如下：

步骤S215：判断充电桩是否处于充电状态，相当于步骤2-1，在此不再重复说明。

步骤S216：在判断出充电桩不处于充电状态的情况下，不计算充电桩的目标额定充电功率，也就是在判断出该充电桩没有对电动汽车进行充电的情况下，不需要计算充电桩的目标额定充电功率。

步骤S217：在判断出充电桩处于充电状态的情况下，判断当前荷电状态SOC是否小于0.9，即，判断充电桩连接的当前充电车辆的当前剩余电量是否达到0.9，相当于步骤2-2中比较当前荷电状态SOCj与预设值的大小。

步骤S218：在判断出当前荷电状态SOC大于0.9的情况下，判断是否有车辆处于排队等待中，也就是，在当前充电车辆的当前剩余电量大于0.9的情况下，接着判断充电站中是否有电动汽车在排队等待充电。

步骤S219：在判断出有车辆处于排队等待中的情况下，结束充电，即，结束该充电桩对当前充电的电动汽车的充电。

步骤S220：比较上级额定限制功率、平均负荷、变压器额定容量的55％的大小，选择最小的作为判断依据M，也就是在当前核电状态SOC小于0.9时或者当前核电状态SOC大于0.9，并且充电站中没有电气汽车在排队等待充电时，将上级额定限制功率、平均负荷、变压器额定容量中的最小值当做M，其中，上级额定限制功率相当于上述实施例中的上级配电系统的限制功率P2，变压器额定容量的55％相当于配电变压器容量B2的55％时的输出功率。

步骤S221：判断S是否小于M，相当于步骤2-3中比较当前负荷S2与比较值M2的大小，在此不在重复说明。

步骤S222：在判断S小于M的情况下，在下一时刻，充电桩按照pii＝pi进行充电，相当于步骤2-4，在此不再重复说明。

步骤S223：在判断S大于M的情况下，在下一时刻，充电桩按照进行充电，相当于步骤2-5，在此不再赘述；

步骤S224：根据pj、pjj和S2重新计算充电站下一时间段的当前负荷，可以根据公式当时实际时间为下一时间段时，将当前负荷S22作为当前负荷S2。

步骤S225：等待下一时间段的到来，即，当实际时间为目标时间段的初始时间时，重新执行上述过程。

本发明实施例所提供的充电站的充电方法，在上级配电系统限制功率的约束条件下和不影响电动汽车用户使用的前提下，通过充电站中的充电桩对充电的电动汽车的充电功率大小进行调节，控制了电动汽车有序充电，使得电动汽车接入电网的影响最小，并且实现了充电站的经济最大化效益和电网的削峰填谷的效果。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

实施例2

根据本发明实施例，还提供了一种用于实施上述充电站的充电方法的充电站的充电装置，该充电装置主要用于执行本发明实施例上述内容所提供的充电方法，以下对本发明实施例所提供的充电站的充电装置做具体介绍。

根据本发明的实施例，提供了一种充电站的充电装置，图3是根据本发明实施例的充电站的充电装置的示意图，如图3所示，该装置主要包括获取单元10、确定单元20、计算单元30和控制单元40，其中：

获取单元10用于获取充电站在目标时间段的初始时间的状态参数和与初始时间对应的充电负荷曲线模式；本单元中的充电站可以是交流充电站，还可以是直流充电站；用户可以根据其需求按照固定时间间隔，将一天划分为多个时间段，目标时间段的初始时间的状态参数则是实际时间为目标时间段的起始时间时，充电站的状态参数，状态参数可以为充电站的上级配电系统的限制功率，配电变压器容量或者当前负荷等。例如：用户以15分钟为间隔，将一天分为96个时间段，当实际时间为10：00时会获取充电站的状态参数，对应的10:00：00至10：14:59为目标时间段、当实际时间为10：15时也会获取充电站的状态参数，10：15:00至10:29:59也是目标时间段。不同的目标时间段的初始时间会对应不同的充电负荷曲线模式，充电负荷曲线模式为可以有下述几种模式：冬季节假日、冬季工作日、夏季工作日、夏季节假日、春秋节假日和春秋工作日，用户可以根据电动汽车进行充电的日期和时间选择相应的充电负荷曲线模式。

需要说明的是，在本单元之前，如果充电桩对电动汽车进行充电的起始时间是在目标时间段内或者目标时间段之前，其中，目标时间段内包括目标时间段的初始时间，则在目标时间段内或者目标时间段之前的时间，会让充电桩按照预设的额定功率对电动汽车进行充电

确定单元20用于根据充电负荷曲线模式，确定平均负荷，不同的充电负荷曲线模式会有不同的平均负荷，在用户选择充电负荷曲线模式后，计算出该曲线模式所对应的平均负荷。

计算单元30用于根据状态参数和平均负荷，计算充电站中的充电桩在目标时间段内的目标额定充电功率，即，根据获取到的充电站在目标时间段内的初始时间的状态参数和选择的充电负荷曲线模式所得出的平均负荷，来确定充电站中充电桩的目标额定充电功率，该目标额定充电功率为充电桩在目标时间段内对电动汽车进行充电的功率。

控制单元40用于控制充电桩在目标时间段内，按照目标额定充电功率对第一电动汽车充电，其中，第一电动汽车为充电桩正在充电的电动汽车，在目标时间段内，使充电站中的充电桩按照计算出的目标额定充电功率对该充电桩正在进行充电的电动汽车进行充电。

当实际时间为每个目标时间段的初始时间时，可以重复执行获取单元10、确定单元20、计算单元30和控制单元40来达到在不同的时间段内控制充电桩的额定充电功率。

在本发明的实施例中，通过根据获取到的充电站在目标时间段的初始时间的状态参数和计算出的平均负荷，计算出充电桩的目标额定充电功率，并且目标时间段内，使充电桩按照目标额定功率对电动汽车进行充电，实现了在不同的时间内控制充电桩对电动汽车的充电功率，也就相当于实现了充电站对电动汽车充电情况的控制，避免了因充电站的充电功率过大造成电网过载，从而保护了电网的安全，解决了大规模电动汽车随机无序接入电网充电，导致电网不安全、不稳定的问题，进而达到了提高了电网安全性、稳定性的效果。

具体地，充电站为交流充电站，获取单元10包括：第一获取模块用于获取P1、B1、S1、Z、ti和pi，其中，P1为交流充电站的上级配电系统的限制功率，B1为交流充电站的配电变压器容量，S1为交流充电站的当前负荷，Z1为交流充电站中的充电桩的桩数，ti为充电桩Ni已经充电的时间，pi为为充电桩Ni在初始时间的充电功率，i依次取1至Z1。

计算单元30包括第一判断模块、第一比较模块、第一确定模块和第二确定模块，其中：

第一判断模块用于判断充电桩Ni是否为充电状态，即，判断该充电桩Ni是否在对电动汽车进行充电。

第一比较模块用于在判断出充电桩Ni为充电状态的情况下，比较当前负荷S1与比较值M1的大小，其中，比较值M1为限制功率P1、配电变压器容量B1的预设倍数时的输出功率和平均负荷中的最小值，即，在判断出充电桩对电动汽车进行充电的情况下，对交流充电站的当前负荷与比较值M1的大小进行比较，比较值M1为交流充电站的上级配电系统的限制功率P1、交流充电站的配电变压器容量B1的预设倍数时的输出功率或者平均负荷中的最小值，交流充电站的配电变压器容量的预设倍数可以根据用户需求设置，如55％等。

第一确定模块用于在比较出当前负荷S1小于比较值M1的情况下，确定pii＝pi，其中，pii为充电桩Ni在目标时间段内的目标额定充电功率，即，在得出交流充电站的当前负荷小于比较值M1的情况下，将充电桩Ni在初始时间的充电功率pi作为目标额定充电功率，也就相当于充电桩Ni在目标时间段内，还是按照初始时间的充电功率pi对与其连接的电动汽车进行充电。

第二确定模块用于在比较出当前负荷S1大于比较值M1的情况下，确定即，在得出交流充电站的当前负荷S1大于比较值M1的情况下，在目标时间段内，按照上述公式得出的功率对其连接的电动汽车进行充电。

在计算出交流充电站中每个充电桩的目标额定充电功率之后，当实际时间为目标时间段内的时间时，使每个充电桩按照目标额定充电功率继续对与其连接的电动汽车继续进行充电。

在本实施例中，针对交流充电站，通过参考根据该充电站当前负荷的情况，对充电桩的充电功率进行调节，避免出现电网过载的情况，进一步达到了提高电网稳定性的效果。

具体地，当充电站为直流充电站时，获取单元包括：第二获取模块用于获取P2、B2、S2、Z2、pj和SOCj，其中，P2为直流充电站的上级配电系统的限制功率，B2为直流充电站的配电变压器容量，S2为直流充电站的当前负荷，Z2为直流充电站中的充电桩的桩数，pj为充电桩Nj在初始时间的充电功率，SOCj为充电桩Nj连接的第一电动汽车的当前荷电状态，j依次取1至Z2；荷电状态也叫剩余电量，代表的是电池使用一段时间或长期搁置不用后的剩余容量与其完全充电状态的容量的比值，常用百分数表示，当前核电状态则是当前时间的电池剩余容量。

计算单元30包括第二判断模块、第二比较模块、第三比较模块、第三确定模块和第四确定模块，其中：

第二判断模块用于判断充电桩Nj是否为充电状态，即，判断该充电桩Nj是否在对电动汽车进行充电。

第二比较模块，用于在判断出充电桩Nj是充电状态的情况下，比较当前荷电状态SOCj与预设值的大小，即，在判断出充电桩对电动汽车进行充电的情况下，比较充电桩Nj连接的当前充电车辆的当前荷电状态SOCj与预设值的大小，其中，预设值为一个比值，可以由用户设定，例如：0.9。

第三比较模块，用于在比较出当前荷电状态SOCj小于预设值的情况下，比较当前负荷S2与比较值M2的大小，其中，比较值M2为限制功率P2、配电变压器容量B2的预设倍数时的输出功率和平均负荷中的最小值，在判断出充电桩Nj连接的当前充电车辆(也就是第一充电车辆)的当前荷电状态小于预设值时，比较直流充电站的当前负荷与比较值M2的大小，比较值M2为直流充电站的上级配电系统的限制功率P2、直流充电站的配电变压器容量B2的预设倍数时的输出功率或者平均负荷中的最小值，直流充电站的配电变压器容量B2的预设倍数可以根据用户需求设置，如55％等。

第三确定模块，用于在比较出当前负荷S2小于比较值M2的情况下，确定pjj＝pj，其中，pjj为充电桩Nj在目标时间段内的目标额定充电功率，即，在得出直流充电站的当前负荷小于比较值M2的情况下，将充电桩Nj在初始时间的充电功率pj作为目标额定充电功率pjj，也就相当于充电桩Nj在目标时间段内，还是按照充电功率pj对与其连接的电动汽车进行充电。

第四确定模块，用于在比较出当前负荷S2大于比较值M2的情况下，确定也就是在得出交流充电站的当前负荷大于比较值M2的情况下，在目标时间段内，按照上述公式得出的功率对其连接的电动汽车进行充电。

在计算出直流充电站中每个充电桩的目标额定充电功率之后，当实际时间为目标时间段内的时间时，使每个充电桩按照目标额定充电功率继续对与其连接的电动汽车继续进行充电。

在本实施例中，针对直流充电站，通过参考根据该充电站当前负荷的情况，对充电桩的充电功率进行调节，避免出现电网过载的情况，进一步达到了提高电网稳定性的效果。

具体地，在比较当前荷电状态SOCj大于预设值的情况下，充电装置还包括判断单元和结束单元，其中：

判断单元用于判断直流充电站中是否连接有第二电动汽车，其中，第二电动汽车为等待充电的电动汽车，也就是判断直流充电站中是否有处于排队等待充电状态的电动汽车。

结束单元用于在判断出直流充电站中连接有第二电动汽车的情况下，结束充电桩Nj对第一电动汽车充电，也就是在直流充电站中有处于排队等待充电状态的电动车的情况下，使充电桩Nj停止对正在充电的电动汽车充电，可以对排队等待的电动汽车进行充电。

在本实施例中，在当前充电车辆的剩余电量高于预设值情况下，判断是否有等待充电的电动汽车，若有的话，对等待的电动汽车进行充电，控制了对正在充电的电动汽车的充电时间，缩短了排队等待的电动汽车的等待时间，提高了充电桩的充电效率，达到了实现了充电站经济最大化的效果。

从以上的描述中，可以看出，本发明解决了大规模电动汽车随机无序接入电网充电，导致电网不安全、不稳定的问题，进而达到了提高了电网安全性、稳定性的效果。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种充电站的充电方法，其特征在于，包括：

获取充电站在目标时间段的初始时间的状态参数和与所述初始时间对应的充电负荷曲线模式；

根据所述充电负荷曲线模式，确定平均负荷；

根据所述状态参数和所述平均负荷，计算所述充电站中的充电桩在所述目标时间段内的目标额定充电功率；以及

控制所述充电桩在所述目标时间段内，按照所述目标额定充电功率对第一电动汽车充电，其中，所述第一电动汽车为所述充电桩正在充电的电动汽车。

2.根据权利要求1所述的充电方法，其特征在于，所述充电站为交流充电站，其中：

获取所述充电站在目标时间段的初始时间的状态参数包括：获取P1、B1、S1、Z1、ti和pi，其中，P1为所述交流充电站的上级配电系统的限制功率，B1为所述交流充电站的配电变压器容量，S1为所述交流充电站的当前负荷，Z1为所述交流充电站中的所述充电桩的桩数，ti为充电桩Ni已经充电的时间，pi为所述充电桩Ni在所述初始时间的充电功率，i依次取1至Z1；

根据所述状态参数和所述平均负荷，计算所述充电站中的充电桩在所述目标时间段内的目标额定充电功率包括：

判断所述充电桩Ni是否为充电状态；

在判断出所述充电桩Ni为充电状态的情况下，比较所述当前负荷S1与比较值M1的大小，其中，所述比较值M1为所述限制功率P1、所述配电变压器容量B1的预设倍数时的输出功率和所述平均负荷中的最小值；

在比较出所述当前负荷S1小于所述比较值M1的情况下，确定pii＝pi，其中，pii为所述充电桩Ni在所述目标时间段内的目标额定充电功率；

在比较出所述当前负荷S1大于所述比较值M1的情况下，确定 $\mathrm{pii}=\mathrm{pi}-\frac{\mathrm{ti}}{{\mathrm{\&Sigma;}}_{i=1}^{Z1}\mathrm{ti}}*(S1-P1).$

3.根据权利要求1所述的充电方法，其特征在于，所述充电站为直流充电站，其中：

获取所述充电站在目标时间段的初始时间的状态参数包括：获取P2、B2、S2、Z2、pj和SOCj，其中，P2为所述直流充电站的上级配电系统的限制功率，B2为所述直流充电站的配电变压器容量，S2为所述直流充电站的当前负荷，Z2为所述直流充电站中的所述充电桩的桩数，pj为充电桩Nj在所述初始时间的充电功率，SOCj为所述充电桩Nj连接的所述第一电动汽车的当前荷电状态，j依次取1至Z2；

根据所述状态参数和所述平均负荷，计算所述充电站中的充电桩在所述目标时间段内的目标额定充电功率包括：

判断所述充电桩Nj是否为充电状态；

在判断出所述充电桩Nj是充电状态的情况下，比较所述当前荷电状态SOCj与预设值的大小；

在比较出所述当前荷电状态SOCj小于所述预设值的情况下，比较所述当前负荷S2与比较值M2的大小，其中，所述比较值M2为所述限制功率P2、所述配电变压器容量B2的预设倍数时的输出功率和所述平均负荷中的最小值；

在比较出所述当前负荷S2小于所述比较值M2的情况下，确定pjj＝pj，其中，pjj为所述充电桩Nj在所述目标时间段内的目标额定充电功率；

在比较出所述当前负荷S2大于所述比较值M2的情况下，确定 $\mathrm{pjj}=\mathrm{pj}-\frac{\mathrm{SOCj}}{{\mathrm{\&Sigma;}}_{j=1}^{Z2}\mathrm{SOCj}}*(S2-P2).$

4.根据权利要求3所述的充电方法，其特征在于，在比较所述当前荷电状态SOCj大于所述预设值的情况下，所述充电方法还包括：

判断所述直流充电站中是否连接有第二电动汽车，其中，所述第二电动汽车为等待充电的电动汽车；以及

在判断出所述直流充电站中连接有所述第二电动汽车的情况下，结束所述充电桩Nj对所述第一电动汽车充电。

5.一种充电站的充电装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取所述充电站在目标时间段的初始时间的状态参数和与所述初始时间对应的充电负荷曲线模式；

确定单元，用于根据所述充电负荷曲线模式，确定平均负荷；

计算单元，用于根据所述状态参数和所述平均负荷，计算所述充电站中的充电桩在所述目标时间段内的目标额定充电功率；以及

控制单元，用于控制所述充电桩在所述目标时间段内，按照所述目标额定充电功率对第一电动汽车充电，其中，所述第一电动汽车为所述充电桩正在充电的电动汽车。

6.根据权利要求5所述的充电装置，其特征在于，所述充电站为交流充电站，其中：

所述获取单元包括：第一获取模块，用于获取P1、B1、S1、Z、ti和pi，其中，P1为所述交流充电站的上级配电系统的限制功率，B1为所述交流充电站的配电变压器容量，S1为所述交流充电站的当前负荷，Z1为所述交流充电站中的所述充电桩的桩数，ti为充电桩Ni已经充电的时间，pi为所述充电桩Ni在所述初始时间的充电功率，i依次取1至Z1；

所述计算单元包括：

第一判断模块，用于判断所述充电桩Ni是否为充电状态；

第一比较模块，用于在判断出所述充电桩Ni为充电状态的情况下，比较所述当前负荷S1与比较值M1的大小，其中，所述比较值M1为所述限制功率P1、所述配电变压器容量B1的预设倍数时的输出功率和所述平均负荷中的最小值；

第一确定模块，用于在比较出所述当前负荷S1小于所述比较值M1的情况下，确定pii＝pi，其中，pii为所述充电桩Ni在所述目标时间段内的目标额定充电功率；

第二确定模块，用于在比较出所述当前负荷S1大于所述比较值M1的情况下，确定 $\mathrm{pii}=\mathrm{pi}-\frac{\mathrm{ti}}{{\mathrm{\&Sigma;}}_{i=1}^{Z1}\mathrm{ti}}*(S1-P1).$

7.根据权利要求5所述的充电装置，其特征在于，所述充电站为直流充电站，其中：

所述获取单元包括：第二获取模块，用于获取P2、B2、S2、Z2、pj和SOCj，其中，P2为所述直流充电站的上级配电系统的限制功率，B2为所述直流充电站的配电变压器容量，S2为所述直流充电站的当前负荷，Z2为所述直流充电站中的所述充电桩的桩数，pj为充电桩Nj在所述初始时间的充电功率，SOCj为所述充电桩Nj连接的所述第一电动汽车的当前荷电状态，j依次取1至Z2；

所述计算单元包括：

第二判断模块，用于判断所述充电桩Nj是否为充电状态；

第二比较模块，用于在判断出所述充电桩Nj是充电状态的情况下，比较所述当前荷电状态SOCj与预设值的大小；

第三比较模块，用于在比较出所述当前荷电状态SOCj小于所述预设值的情况下，比较所述当前负荷S2与比较值M2的大小，其中，所述比较值M2为所述限制功率P2、所述配电变压器容量B2的预设倍数时的输出功率和所述平均负荷中的最小值；

第三确定模块，用于在比较出所述当前负荷S2小于所述比较值M2的情况下，确定pjj＝pj，其中，pjj为所述充电桩Nj在所述目标时间段内的目标额定充电功率；

第四确定模块，用于在比较出所述当前负荷S2大于所述比较值M2的情况下，确定 $\mathrm{pjj}=\mathrm{pj}-\frac{\mathrm{SOCj}}{{\mathrm{\&Sigma;}}_{j=1}^{Z2}\mathrm{SOCj}}*(S2-P2).$

8.根据权利要求7所述的充电装置，其特征在于，所述充电装置还包括：

判断单元，用于判断所述直流充电站中是否连接有第二电动汽车，其中，所述第二电动汽车为等待充电的电动汽车；以及

结束单元：用于在判断出所述直流充电站中连接有所述第二电动汽车的情况下，结束所述充电桩Nj对所述第一电动汽车充电。