CN106787039A - 一种电动汽车充电站的充电控制系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电动汽车充电站的充电控制系统和方法，其中，电动汽车充电站的充电控制系统包括：光伏发电装置、储能装置、第一直流母线和快速充电区；其中，快速充电区包括快速充电桩以及与快速充电桩电连接的快速充电控制机构；快速充电控制机构分别与光伏发电装置和储能装置电连接；光伏发电装置通过第一变压器与第一直流母线电连接；储能装置通过第二变压器与第一直流母线电连接；第一直流母线与快速充电桩电连接。本发明的技术方案能够减小电动汽车的快速接入对配电网的影响，提高快速充电区内电动汽车的充电效率，并稳定第一直流母线上的电压。

Description

一种电动汽车充电站的充电控制系统和方法

技术领域

本发明涉及电动汽车充电控制技术领域，更为具体地说，涉及一种电动汽车充电站的充电控制系统和方法。

背景技术

随着电动汽车数量的增多，对电动汽车充电站的要求也越来越高。为了提高充电效率，通常使用的电动汽车充电站均集成有快速充电模式。具体地，将多个快速充电桩接入同一直流母线，并将该直流母线接入到配电网的交流母线；当有电动汽车的电源插入充电桩，以进行充电时，配电网依次通过交流母线、直流母线以及充电桩为电动汽车提供电量。

然而在快速充电模式下，电动汽车需要在短时间内完成充电工作，因此电动汽车的接入所要求的短时间内的充电功率较高，而传统的电动汽车充电站中，充电电流是由配电网的交流母线提供的，配电网一般接入市电，市电的电压恒定，在市电转化为交流电的过程往往较慢，导致充电效率较低，进而导致直流母线上电量的变化率较大。而且电动汽车充电站往往存在多个充电桩，在快充充电模式下，大量电动汽车将会被接入，这进一步加重了直流母线的电量负担，进而导致对电网造成一定的影响。电动汽车在电网用电高峰期充电将加剧电网负荷峰谷差，可能导致配电网线路过载、电压跌落、配电网损耗增加、配电变压器过载等一系列问题。

为了解决电动汽车大规模快速充电对电网的影响，现有技术中通常在交流母线侧连接飞轮或电池等储能装置，对电动汽车充电站进行功率调节，以稳定直流母线上的电压，减小快速充电模式下电动汽车接入对电网的影响。然而储能装置连接于交流母线一侧，需要将交流电转化为直流电进行存储，进而导致储能装置对电动汽车充电站的功率变化的调节效率低下。

发明内容

本发明的目的是提供一种电动汽车充电站的充电控制的技术方案，以解决背景技术中所介绍的现有技术中储能装置连接在交流母线一侧，对电动汽车充电站的功率变化的调节效率低下的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

本发明提供了一种电动汽车充电站的充电控制系统，包括：

光伏发电装置、储能装置、第一直流母线和快速充电区；其中，所述快速充电区包括快速充电桩以及与所述快速充电桩电连接的快速充电控制机构；

所述快速充电控制机构分别与所述光伏发电装置以及所述储能装置电连接；

所述光伏发电装置通过第一变压器与所述第一直流母线电连接；

所述储能装置通过第二变压器与所述第一直流母线电连接；

所述第一直流母线与所述快速充电桩电连接。

优选地，所述快速充电控制机构包括：

功率判断模块，用于判断所述光伏发电装置的发电功率是否大于或等于电动汽车的需求功率；

光伏输电控制模块，用于若所述光伏发电装置的发电功率大于或等于所述电动汽车的需求功率时，控制所述光伏发电装置通过所述第一直流母线向所述储能装置输送电能；

储能输电控制模块，用于若所述光伏发电装置的发电功率小于所述电动汽车的需求功率时，控制所述储能装置通过第一直流母线和所述快速充电桩向所述电动汽车输送电能。

优选地，所述充电控制系统还包括：

配电网交流母线；

所述配电网交流母线通过交流-直流转换器与所述第一直流母线电连接；其中，

所述交流-直流转换器与所述第一直流母线之间线路上连接有第一控制开关，所述第一控制开关与所述快速充电控制机构电连接。

优选地，所述充电控制系统还包括：

通过交流-直流转换器与所述配电网交流母线电连接的第二直流母线，其中，所述交流-直流转换器与所述第二直流母线之间线路上连接有第二控制开关；

与所述第二直流母线电连接的慢速充电区，其中，所述慢速充电区包括与所述第二直流母线电连接的慢速充电桩；以及与所述慢速充电桩电连接的慢速充电控制机构；

所述慢速充电控制机构还与所述第二控制开关电连接。

优选地，所述慢速充电控制机构包括：

检测模块，用于检测所述慢速充电桩是否有电动汽车接入；

交流母线输电控制模块，用于若所述慢速充电桩有电动汽车接入时，控制所述配电网交流母线通过所述第二直流母线和所述慢速充电桩为所述电动汽车提供电能。

根据本发明的第二方面还提供了一种电动汽车充电站的充电控制方法，用于上述任一项技术方案所述的电动汽车充电站的充电控制系统，所述方法包括：

快速充电控制机构检测快速充电桩是否有电动汽车接入；

若所述快速充电桩有电动汽车接入，则控制光伏发电装置通过第一直流母线和所述快速充电桩为所述电动汽车提供电能；

快速充电控制机构判断光伏发电装置的发电功率是否大于或等于电动汽车的需求功率；

若所述光伏发电装置的发电功率大于或等于所述电动汽车的需求功率，则控制所述光伏发电装置通过所述第一直流母线向储能装置输送电能；

若所述光伏发电装置的发电功率小于所述电动汽车的需求功率，则控制所述储能装置通过第一直流母线和所述快速充电桩向所述电动汽车输送电能。

优选地，所述充电控制方法还包括：

当控制所述光伏发电装置向所述储能装置输送电能时，判断所述储能装置的存储能量是否大于或等于预设最高储能阈值；

若所述存储能量大于或等于所述预设最高储能阈值，则控制所述光伏发电装置通过所述第一直流母线向所述配电网交流母线输送电能；

或者，

当控制所述储能装置向所述电动汽车输送电能时，判断是否所述储能装置的存储能量小于或等于预设最低储能阈值或者所述需求功率与所述发电功率之间的差值功率是否在所述储能装置的功率范围内；

若所述存储能量小于或等于所述预设最低储能阈值或者所述差值功率不在所述储能装置的功率范围内，则控制所述配电网交流母线通过所述第一直流母线和所述快速充电桩向所述电动汽车提供电能。

优选地，当所述配电网交流母线通过所述第一直流母线和所述快速充电桩向所述电动汽车提供电能时，所述方法还包括：

判断所述光伏发电装置与所述配电网交流母线的联合发电功率与所述电动汽车的需求功率之间差值功率的上升变化率是否大于或等于预设上升变化率阈值以及判断所述差值功率是否大于或等于预设最大差值功率；

若所述差值功率的上升变化率大于或等于所述预设上升变化率阈值且所述差值功率大于或等于预设最大差值功率，则根据所述差值功率的上升变化率以及所述差值功率控制所述储能装置从所述第一直流母线吸收电能；

或者，

判断所述光伏发电装置与所述配电网交流母线的联合发电功率与所述电动汽车的需求功率之间差值功率的下降变化率是否小于或等于预设下降变化率阈值以及判断所述差值功率是否小于或等于预设最小差值功率；

若所述差值功率的下降变化率小于或等于所述预设下降变化率阈值且所述差值功率小于或等于预设最小差值功率，则根据所述差值功率的下降变化率以及所述差值功率控制所述储能装置向所述第一直流母线释放电能。

优选地，所述充电控制方法还包括：

根据所述配电网交流母线的电压变化情况，判断所述配电网是否出现电路故障；

若所述配电网出现电路故障，则断开所述配电网交流母线与所述第一直流母线之间的第一控制开关；

根据所述电动汽车的需求功率与光伏发电装置的发电功率之间的差值功率，控制所述储能装置向所述第一直流母线释放电能。

优选地，所述充电控制方法还包括：

通过第二直流母线将慢速充电区的慢速充电桩接入所述配电网交流母线；

所述慢速充电区的慢速充电控制机构检测所述慢速充电桩是否有电动汽车接入；

若所述慢速充电桩有电动汽车接入，则控制所述配电网交流母线通过所述第二直流母线和所述慢速充电桩为所述电动汽车提供电能。

本发明提供的电动汽车充电站的充电控制方案的工作方法如下所述：

快速充电控制机构检测快速充电桩是否有电动汽车接入，当有电动汽车接入时，控制光伏发电装置通过第一直流母线和快速充电桩为电动汽车充电；判断光伏发电装置的发电功率是否大于或等于电动汽车的需求功率，当发电功率大于或等于需求功率时，光伏发电装置通过第一直流母线向储能装置输送电能，当发电功率小于需求功率时，控制储能装置通过第一直流母线和快速充电桩向电动汽车输送电能，通过对功率的调节，从而调节第一直流母线上电压的稳定性，起到稳压的作用。

由于在电动汽车接入快速充电桩时，是通过光伏发电装置为该电动汽车提供电能的，而非直接接入配电网，因此，电动汽车的快速接入不会对配电网造成影响，并且由于光伏发电装置所提供的电能为直流电，不需要经过交流-直流的转化，因此，会大幅提高充电效率。并且，通过使用快速充电桩调节发电功率和需求功率的平衡，稳定第一直流母线上的电压，能够实现稳定充电，并减小功率不匹配对第一直流母线的电量负担。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明一示例性实施例示出的一种电动汽车充电站的充电控制系统的结构图；

图2是图1所示实施例示出的一种快速充电控制机构的结构图；

图3是图1所示实施例示出的一种慢速充电控制机构的结构图；

图4是本发明一示例性实施例示出的第一种电动汽车充电站的充电控制方法的流程示意图；

图5是本发明一示例性实施例示出的第二种电动汽车充电站的充电控制方法的流程示意图；

图6是本发明一示例性实施例示出的第三种电动汽车充电站的充电控制方法的流程示意图；

图7是本发明一示例性实施例示出的第四种电动汽车充电站的充电控制方法的流程示意图；

图8是本发明一示例性实施例示出的第五种电动汽车充电站的充电控制方法的流程示意图。

图1至图8中所示各结构与附图标记的对应关系如下：

1-光伏发电装置、2-储能装置、3-第一直流母线、4-快速充电区、41-快速充电桩、42-快速充电控制机构、421-功率判断模块、422-光伏输电控制模块、423-储能输电控制模块、5-第一变压器、6-第二变压器、7-配电网交流母线、8-交流-直流转换器、9-第一控制开关、10-第二直流母线、11-第二控制开关、12-慢速充电区、121-慢速充电桩、122-慢速充电控制机构、1221-检测模块、1222-交流母线输电控制模块。

具体实施方式

本发明实施例提供的电动汽车充电站的充电控制方案，解决了背景技术中所介绍的现有技术中储能装置连接在交流母线一侧，对电动汽车充电站的功率变化的调节效率低下的问题。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例中的技术方案作进一步详细的说明。

请参考附图1，图1是本发明一示例性实施例提供的一种电动汽车充电站的充电控制系统的结构示意图，如图1所示，该电动汽车充电站的充电控制系统包括：

光伏发电装置1、储能装置2、第一直流母线3和快速充电区4；其中，快速充电区4包括快速充电桩41以及与快速充电桩41电连接的快速充电控制机构42；

快速充电控制机构42分别与光伏发电装置1以及储能装置2电连接；

快速充电控制机构42分别与光伏发电装置1以及储能装置2电连接，能够控制光伏发电装置1发电，并控制储能装置2吸收或者输送电能。

具体地，如图2所示，快速充电控制机构42包括：

功率判断模块421，用于判断光伏发电装置1的发电功率是否大于或等于电动汽车的需求功率；光伏输电控制模块422，用于若光伏发电装置1的发电功率大于或等于电动汽车的需求功率时，控制光伏发电装置1通过第一直流母线3向储能装置2输送电能；储能输电控制模块423，用于若光伏发电装置1的发电功率小于电动汽车的需求功率时，控制储能装置2通过第一直流母线3和快速充电桩41向电动汽车输送电能。

光伏发电装置1通过第一变压器5与第一直流母线3电连接；

光伏发电装置1所发出的电能是直流电，第一变压器5本质为直流-直流转换器，用于将光伏发电装置1所发出的直流电转换为不同电压且能够适应电动汽车充电需要的直流电，从而通过第一直流母线3为电动汽车提供电能。

储能装置2通过第二变压器6与第一直流母线3电连接；

储能装置2通过第二变压器6与第一直流母线3电连接，能够在发电功率与需求功率不平衡时，通过第二变压器6从第一直流母线3上吸收电能，或者通过第二变压器6向第一直流母线3提供电能，从而平衡发电功率和需求功率。由于电动汽车接入与光伏发电装置1接入都需要通过第一直流母线3，因此可以通过检测第一直流母线3的电压情况，确定发电功率和需求功率是否平衡。

第一直流母线3与快速充电桩41电连接。

第一直流母线3与快速充电桩41电连接，而光伏发电装置1与第一直流母线3电连接，因此，光伏发电装置1能够通过第一直流母线3向快速充电桩41上的电动汽车提供电能；并且当光伏发电装置1提供的电能不足时，储能装置2可通过第一直流母线3向快速充电桩41上的电动汽车提供电能。

本发明实施例提供的电动汽车充电站的充电控制系统，通过快速充电控制机构42检测快速充电桩41是否有电动汽车接入，当有电动汽车接入时，控制光伏发电装置1通过第一直流母线3和快速充电桩41为电动汽车充电；判断光伏发电装置1的发电功率是否大于或等于电动汽车的需求功率，当发电功率大于或等于需求功率时，光伏发电装置1通过第一直流母线3向储能装置2输送电能，当发电功率小于需求功率时，控制储能装置2通过第一直流母线3和快速充电桩41向电动汽车输送电能，通过对功率的调节，从而调节第一直流母线3上电压的稳定性，起到稳压的作用。其中对光伏发电装置1的发电功率的判断可通过检测第一直流母线3上的电压稳定情况进行判断，如电压稳定在预定电压范围内时，确定发电功率满足需求功率；当电压超出该预定电压范围时，确定发电功率大于或等于需求功率；当电压低于该预定电压范围时，确定发电功率小于需求功率。

本发明实施例提供的电动汽车充电站的充电控制系统，由于在电动汽车接入快速充电桩41时，是通过光伏发电装置1为其提供电能的，而非直接由配电网为其提供电能，因此电动汽车的快速接入不会对配电网造成影响，并且由于光伏发电装置1所提供的电能为直流电，不需要经过交流-直流的转化，因此，通过光伏发电装置1进行充电会大幅提高充电效率。并且，通过使用快速充电桩41调节发电功率和需求功率的平衡，稳定第一直流母线3上的电压，能够实现平稳充电，并减小功率不匹配对第一直流母线3造成的电量负担。

如图1所示，本发明实施例提供的充电控制系统还包括以下结构：

配电网交流母线7；配电网交流母线7是配电网的一部分，能够接收并向与之连接的装置提供市电。

配电网交流母线7通过交流-直流转换器8与第一直流母线3电连接；配电网提供的电能是交流电，需要通过交流-直流转换器8进行转换，从而转换为一定电压幅度的直流电，通过与第一直流母线3电连接，能够向第一直流母线3提供电能。

其中，交流-直流转换器8与第一直流母线3之间线路上连接有第一控制开关9，第一控制开关9与快速充电控制机构42电连接。

快速充电控制机构42通过控制交流-直流转换器8与第一直流母线3之间线路上的第一控制开关9，以达到控制配电网交流母线7的接入的目的。具体地，当快速充电控制机构42判定储能装置2的存储能量小于或等于预设最低储能阈值，或者需求功率与发电功率之间的差值功率不在储能装置2的功率范围之内时，控制配电网交流母线7通过第一直流母线3和快速充电桩41向电动汽车提供电能。

另外，为了实现电动汽车的慢速充电，如图1所示，本发明实施例提供的充电控制系统还包括：

通过交流-直流转换器8与配电网交流母线7电连接的第二直流母线10，其中，交流-直流转换器8与第二直流母线10之间线路上连接有第二控制开关11。

与第二直流母线10电连接的慢速充电区12，其中，慢速充电区12包括与第二直流母线10电连接的慢速充电桩121，以及与慢速充电桩121电连接的慢速充电控制机构122。

传统的电动汽车充电站，快速充电区4与慢速充电区12均通过同一条直流母线与配电网直接相连，由于快速充电区4内电动汽车需要快速充电，而慢速充电区12内电动汽车需要慢速充电，所需的需求功率不同，因此直流母线上电压并不稳定，且可能对配电网造成线路过载、电压跌落或配电网损耗等故障。而本发明实施例中设置第二直流母线10通过交流-直流转换器8与配电网交流母线7电连接，将快速充电区4与慢速充电区12相隔离。快速充电区4通过第一直流母线3与光伏发电装置1电连接，而慢速充电区12通过第二直流母线10与配电网交流母线7电连接，使得两者的供电来源不同，因此，能够避免同时接入同一直流母线造成的直流母线电压不稳定，对配电网造成线路过载、电压跌落和配电网损耗等故障。

另外，慢速充电控制机构122还与第二控制开关11电连接。慢速充电控制机构122与第二控制开关11电连接，能够在电动汽车接入慢速充电桩121时，控制配电网交流母线7提供的交流电的接入，从而避免配电网交流母线7直接与第二直流母线10以及慢速充电桩121导通导致的电能浪费和电能隐患等情况。

配电网交流母线7接入慢速充电区12，为慢速充电区12内的电动汽车提供电能，是通过慢速充电控制机构122进行控制的。为了实现上述控制过程，如图3所示，慢速充电控制机构122包括：

检测模块1221，用于检测慢速充电桩121是否有电动汽车接入；

交流母线输电控制模块1222，用于若慢速充电桩121有电动汽车接入时，通过第二控制开关11控制配电网交流母线7通过第二直流母线10和慢速充电桩121为电动汽车提供电能。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了电动汽车充电站的充电控制方法，由于方法对应的系统是本发明实施例中电动汽车充电站的充电控制系统，并且该方法解决问题的原理与系统相似，因此该方法的实施可以参见系统的实施，重复之处不再赘述。

图4为本发明一示例性实施例提供的一种电动汽车充电站的充电控制方法的流程示意图，该电动汽车充电站的充电控制方法用于上述任一实施例提供的电动汽车充电站的充电控制系统，如图4所示，本发明提供的电动汽车充电站的充电控制方法包括以下步骤：

S110：快速充电控制机构检测快速充电桩是否有电动汽车接入。

S120：若快速充电桩有电动汽车接入，则控制光伏发电装置通过第一直流母线和快速充电桩为电动汽车提供电能。

本发明实施例中，光伏发电装置通过第一直流母线为快速充电桩上的电动汽车提供电能，而非使用配电网为快速充电桩上的电动汽车提供电能，因此，需要快速充电的电动汽车的接入不会对配电网造成影响；同时，使用光伏发电装置为快速充电区的电动汽车提供电能，由于光伏发电装置提供的电能为直流电，不需要进行交直流的转换，从而可以在电动汽车接入时，快速地向电动汽车提供电能，从而提高了充电效率。

S130：快速充电控制机构判断光伏发电装置的发电功率是否大于或等于电动汽车的需求功率。

其中，由于光伏发电装置与电动汽车均间接连接在第一直流母线上，因此可以通过测量第一直流母线上的电压值等电力特性，确定光伏发电装置的发电功率是否大于或等于电动汽车的需求功率。例如：若第一直流母线的电压值高于预设电压范围，则确定光伏发电装置的发电功率大于或等于电动汽车的需求功率，若第一直流母线的电压值低于该预设电压范围，则确定光伏发电装置的发电功率小于电动汽车的需求功率。

S140：若光伏发电装置的发电功率大于或等于电动汽车的需求功率，则控制光伏发电装置通过第一直流母线向储能装置输送电能。

储能装置通过第二变压器接入第一直流母线，当光伏发电装置的发电功率大于或等于电动汽车的需求功率时，吸收光伏发电装置剩余的电能，能够平衡第一直流母线上的电压，并将电能进行存储。

S150：若光伏发电装置的发电功率小于电动汽车的需求功率，则控制储能装置通过第一直流母线和快速充电桩向电动汽车输送电能。

通过在第一直流母线上接入储能装置，当大规模快速充电负荷接入时，即快速充电区有大量的电动汽车接入时，储能装置通过第一直流母线和快速充电桩向电动汽车提供电能，从而短期内为快速充电区内电动汽车提供电能，避免电动汽车供电不足的情况，稳定第一直流母线上的电压，降低直流母线上电压不稳定对快速充电机构的影响。

由于在电动汽车接入快速充电桩时，是通过光伏发电装置为其提供电能的，而非直接接入配电网，因此，电动汽车的快速接入不会对配电网造成影响，并且由于光伏发电装置所提供的电能为直流电，不需要经过交流-直流的转化，因此，会大幅提高充电效率。并且，通过使用快速充电桩调节发电功率和需求功率的平衡，稳定第一直流母线上的电压，能够实现稳定充电，并减小功率不匹配对第一直流母线的电量负担。

本发明实施例提供的电动汽车充电站的充电控制方法，由于在电动汽车接入快速充电桩时，是通过光伏发电装置为其提供电能的，而非直接接入配电网，因此电动汽车的快速接入不会对配电网造成影响，并且由于光伏发电装置所提供的电能为直流电，不需要经过交流-直流的转化，因此，通过光伏发电装置进行充电会大幅提高充电效率。并且，通过使用快速充电桩调节发电功率和需求功率的平衡，稳定第一直流母线上的电压，能够实现平稳充电，并减小功率不匹配对第一直流母线造成的电量负担。

结合图1所示的电动汽车充电站的结构示意图，本发明实施例中，配电网交流母线也通过交流-直流转换器接入第一直流母线，因此，为了方便使用配电网交流母线为快速充电区内的电动汽车进行充电，如图5所示，本发明实施例提供的充电控制方法除了图4所述的各个步骤外，还包括以下步骤：

S160：当控制光伏发电装置向储能装置输送电能时，判断储能装置的存储能量是否大于或等于预设最高储能阈值。

S170：若存储能量大于或等于预设最高储能阈值，则控制光伏发电装置通过第一直流母线向配电网交流母线输送电能。

储能装置的存储能量大于或等于预设最高储能阈值时，储能装置不能够再吸收光伏发电装置提供的剩余电能，此时控制光伏发电装置通过第一直流母线和交流-直流转换器将剩余电能回流至配电网交流母线，从而为配电网补充电能，以为配电网中其他电器提供电能。

或者，

S180：当控制储能装置向电动汽车输送电能时，判断储能装置的存储能量是否小于或等于预设最低储能阈值或者需求功率与发电功率之间的差值功率是否在储能装置的功率范围内。

S190：若存储能量小于或等于预设最低储能阈值或者差值功率不在储能装置的功率范围内，则控制配电网交流母线通过第一直流母线和快速充电桩向电动汽车提供电能。

储能装置的存储能量小于或等于预设最低储能阈值，说明储能装置的存储能量过低，不能够继续向电动汽车输送电能，当电动汽车的需求功率与光伏发电装置的发电功率不在储能装置的功率范围之内时，说明储能装置能够提供的功率过小，也不能够向电动汽车提供电能，此时控制配电网交流母线通过第一直流母线和快速充电桩向电动汽车提供电能，从而保证快速充电区内电动汽车电量的供应。

在使用光伏发电装置和配电网交流母线共同对连接于第一直流母线的快速充电区内的电动汽车进行充电时，由于快速充电区内电动汽车的大量接入、快速接入以及配电网交流母线的电压不稳定等情况，会导致电动汽车充电站为电动汽车提供的发电功率与电动汽车的需求功率不匹配的情况，为了解决该问题，作为一种优选的实施例，如图6所示，本发明实施例提供的充电控制方法除了图5所示的各个步骤外，还包括以下步骤：

S200：计算光伏发电装置与配电网交流母线的联合发电功率与电动汽车的需求功率之间的差值功率以及所述差值功率的上升变化率。

当使用光伏发电装置和配电网交流母线共同为电动汽车进行充电时，光伏发电装置与配电网交流母线的联合发电功率与电动汽车的需求功率并不一定完全匹配，之间可能存在差值功率；并且受到各种因素的影响，两者的差值功率可能存在快速波动，因此通过计算差值功率以及差值功率的上升变化率，能够了解电动汽车充电站的充电波动情况。

S210：判断所述联合发电功率与需求功率之间差值功率的上升变化率是否大于或等于预设上升变化率阈值，并且判断所述差值功率是否大于或等于预设最大差值功率。

当联合发电功率与需求功率之间差值功率的上升变化率大于或等于预设上升变化率阈值，并且差值功率大于或等于预设最大差值功率时，说明联合发电功率上升过快，且超过预定范围，此时可能存在电动汽车从快速充电桩拔出和/或配电网电压不稳定的情况。其中，可以通过判断第一直流母线上的电压情况确定上述上升变化率以及差值功率的情况。

S220：若所述差值功率的上升变化率大于或等于预设上升变化率阈值且差值功率大于或等于预设最大差值功率，则根据差值功率的上升变化率以及所述差值功率控制储能装置从第一直流母线吸收电能；

根据差值功率的上升变化率以及差值功率使用储能装置从第一直流母线吸收多余电能，能够稳定第一直流母线上的电压。例如根据差值功率的上升变化率控制储能装置在预定时间内平复第一直流母线上的电压，并且根据差值功率的大小，确定储能装置从第一直流母线上吸收电能的多少。

或者，

S230：判断所述联合发电功率与电动汽车的需求功率之间差值功率的下降变化率是否小于或等于预设下降变化率阈值，并判断差值功率是否小于或等于预设最小差值功率；

当联合发电功率与需求功率之间差值功率的下降变化率小于或等于预设上升变化率阈值，并且差值功率小于或等于预设最大差值功率时，说明需求功率上升过快，且超过预定范围，此时可能存在电动汽车快速接入快速充电桩和/或配电网电压不稳定的情况。其中，可以通过判断第一直流母线上的电压情况确定上述下降变化率以及差值功率的情况。

S240：若所述差值功率的下降变化率小于或等于预设下降变化率阈值且差值功率小于或等于预设最小差值功率，则根据差值功率的下降变化率以及差值功率控制储能装置向第一直流母线释放电能。

根据差值功率的下降变化率以及差值功率，使用储能装置向第一直流母线释放电能，能够稳定第一直流母线上的电压。例如根据差值功率的下降变化率控制储能装置在预定时间内平复第一直流母线上的电压，并且根据差值功率的大小，确定储能装置向第一直流母线上释放电能的大小。

在使用配电网交流母线为电动汽车充电时，配电网可能存在电路故障，此时可能会导致配电网交流母线无法向电动汽车提供电能，为了解决该问题，作为一种优选的实施例，如图7所示，图7所示的电动汽车充电站的充电控制方法除了图5所示的各个步骤外，还包括以下步骤：

S310：获取配电网交流母线的电压变化情况。

S320：根据配电网交流母线的电压变化情况，判断配电网是否出现电路故障。

配电网交流母线的电压情况能够反映配电网的发电功率，当配电网交流母线的电压突降至预定的故障判定电压以下时，可以确定配电网出现电路故障。

S330：若配电网出现电路故障，则断开配电网交流母线与第一直流母线之间的第一控制开关。

当配电网出现电路故障时，通过断开配电网交流母线与第一直流母线之间的控制开关，能够避免光伏发电装置和/或储能装置提供的电能流入至配电网中，从而控制光伏发电装置和/或储能装置直接通过第一直流母线为电动汽车提供电能。

S340：根据电动汽车的需求功率与光伏发电装置的发电功率之间的差值功率，控制储能装置向第一直流母线释放电能。

当配电网出现电路故障时，配电网无法向电动汽车提供电能，此时只有光伏发电装置为电动汽车提供电能，由于光伏发电装置的发电功率难以在短时间内满足电动汽车的需求功率，此时通过使用电动汽车的需求功率与光伏发电装置的发电功率之间的差值功率，控制储能装置向第一直流母线释放电能，能够避免短时间内无法向电动汽车充电的情况，从而为整修恢复配电网提供时间。

同时为了对慢速充电区内的电动汽车进行充电，作为一种优选的实施例，如图8所示，本发明实施例提供的电动汽车充电站的充电控制方法还包括以下步骤：

S410：通过第二直流母线将慢速充电区的慢速充电桩接入配电网交流母线；

S420：慢速充电区的慢速充电控制机构检测慢速充电桩是否有电动汽车接入；

S430：若慢速充电桩有电动汽车接入，则控制配电网交流母线通过第二直流母线和慢速充电桩为电动汽车提供电能。

在本发明实施例中，慢速充电区与快速充电区分别通过不同的直流母线与配电网交流母线接入，从而使得慢速充电区与快速充电区电动汽车的接入互不影响，能够避免通过同一直流母线接入配电网造成的直流母线电压不稳定，对配电网造成线路过载，电压跌落和配电网损耗等故障。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电动汽车充电站的充电控制系统，其特征在于，包括：

光伏发电装置、储能装置、第一直流母线和快速充电区；其中，所述快速充电区包括快速充电桩以及与所述快速充电桩电连接的快速充电控制机构；

所述快速充电控制机构分别与所述光伏发电装置以及所述储能装置电连接；

所述光伏发电装置通过第一变压器与所述第一直流母线电连接；

所述储能装置通过第二变压器与所述第一直流母线电连接；

所述第一直流母线与所述快速充电桩电连接。

2.根据权利要求1所述的充电控制系统，其特征在于，所述快速充电控制机构，包括：

功率判断模块，用于判断所述光伏发电装置的发电功率是否大于或等于电动汽车的需求功率；

光伏输电控制模块，用于若所述光伏发电装置的发电功率大于或等于所述电动汽车的需求功率时，控制所述光伏发电装置通过所述第一直流母线向所述储能装置输送电能；

储能输电控制模块，用于若所述光伏发电装置的发电功率小于所述电动汽车的需求功率时，控制所述储能装置通过第一直流母线和所述快速充电桩向所述电动汽车输送电能。

3.根据权利要求1所述的充电控制系统，其特征在于，还包括：

配电网交流母线；

所述配电网交流母线通过交流-直流转换器与所述第一直流母线电连接；其中，

所述交流-直流转换器与所述第一直流母线之间线路上连接有第一控制开关，所述第一控制开关与所述快速充电控制机构电连接。

4.根据权利要求3所述的充电控制系统，其特征在于，还包括：

通过交流-直流转换器与所述配电网交流母线电连接的第二直流母线，其中，所述交流-直流转换器与所述第二直流母线之间线路上连接有第二控制开关；

与所述第二直流母线电连接的慢速充电区，其中，所述慢速充电区包括与所述第二直流母线电连接的慢速充电桩以及与所述慢速充电桩电连接的慢速充电控制机构；

所述慢速充电控制机构还与所述第二控制开关电连接。

5.根据权利要求4所述的充电控制系统，其特征在于，所述慢速充电控制机构，包括：

检测模块，用于检测所述慢速充电桩是否有电动汽车接入；

交流母线输电控制模块，用于若所述慢速充电桩有电动汽车接入时，控制所述配电网交流母线通过所述第二直流母线和所述慢速充电桩为所述电动汽车提供电能。

6.一种电动汽车充电站的充电控制方法，其特征在于，用于权利要求1至5任一项所述的电动汽车充电站的充电控制系统，所述方法包括：

快速充电控制机构检测快速充电桩是否有电动汽车接入；

若所述快速充电桩有电动汽车接入，则控制光伏发电装置通过第一直流母线和所述快速充电桩为所述电动汽车提供电能；

快速充电控制机构判断光伏发电装置的发电功率是否大于或等于电动汽车的需求功率，

若所述光伏发电装置的发电功率大于或等于所述电动汽车的需求功率，则控制所述光伏发电装置通过所述第一直流母线向储能装置输送电能；

若所述光伏发电装置的发电功率小于所述电动汽车的需求功率，则控制所述储能装置通过第一直流母线和所述快速充电桩向所述电动汽车输送电能。

7.根据权利要求6所述的充电控制方法，其特征在于，还包括：

当控制所述光伏发电装置向所述储能装置输送电能时，判断所述储能装置的存储能量是否大于或等于预设最高储能阈值；

若所述存储能量大于或等于所述预设最高储能阈值，则控制所述光伏发电装置通过所述第一直流母线向配电网交流母线输送电能；

或者，

当控制所述储能装置向所述电动汽车输送电能时，判断所述储能装置的存储能量是否小于或等于预设最低储能阈值或者所述需求功率与所述发电功率之间的差值功率是否在所述储能装置的功率范围内；

若所述存储能量小于或等于所述预设最低储能阈值或者所述差值功率不在所述储能装置的功率范围内，则控制所述配电网交流母线通过所述第一直流母线和所述快速充电桩向所述电动汽车提供电能。

8.根据权利要求7所述的充电控制方法，其特征在于，当所述配电网交流母线通过所述第一直流母线和所述快速充电桩向所述电动汽车提供电能时，所述方法还包括：

判断所述光伏发电装置与所述配电网交流母线的联合发电功率与所述电动汽车的需求功率之间差值功率的上升变化率是否大于或等于预设上升变化率阈值以及判断所述差值功率是否大于或等于预设最大差值功率；

若所述差值功率的上升变化率大于或等于所述预设上升变化率阈值且所述差值功率大于或等于预设最大差值功率，则根据所述差值功率的上升变化率以及所述差值功率控制所述储能装置从所述第一直流母线吸收电能；

或者，

判断所述光伏发电装置与所述配电网交流母线的联合发电功率与所述电动汽车的需求功率之间差值功率的下降变化率是否小于或等于预设下降变化率阈值以及判断所述差值功率是否小于或等于预设最小差值功率；

若所述差值功率的下降变化率小于或等于所述预设下降变化率阈值且所述差值功率小于或等于预设最小差值功率，则根据所述差值功率的下降变化率以及所述差值功率控制所述储能装置向所述第一直流母线释放电能。

9.根据权利要求7所述的充电控制方法，其特征在于，还包括：

根据所述配电网交流母线的电压变化情况，判断所述配电网是否出现电路故障；

若所述配电网出现电路故障，则断开所述配电网交流母线与所述第一直流母线之间的第一控制开关；

根据所述电动汽车的需求功率与所述光伏发电装置的发电功率之间的差值功率，控制所述储能装置向所述第一直流母线释放电能。

10.根据权利要求7所述的充电控制方法，其特征在于，还包括：

通过第二直流母线将慢速充电区的慢速充电桩接入所述配电网交流母线；

所述慢速充电区的慢速充电控制机构检测所述慢速充电桩是否有电动汽车接入；

若所述慢速充电桩有电动汽车接入，则控制所述配电网交流母线通过所述第二直流母线和所述慢速充电桩为所述电动汽车提供电能。