CN107706912A - 机场多功能联合供电方法、控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机场供电领域，具体而言，提供了一种机场多功能联合供电系统。应用于机场供电支路，机场供电支路包括空调配电支路和电源配电支路。该机场多功能联合供电系统包括控制系统和充电桩，控制系统与空调配电支路、电源配电支路及充电桩均电连接。控制系统被配置为根据空调配电支路和所述电源配电支路的功率使用情况，对空调配电支路和电源配电支路的功率进行分配以为充电桩供电。本发明提供的机场多功能联合供电系统将机场空调配电支路和电源配电支路的闲置功率利用起来，在不增加电网功率和配电设施的前提下，为机场配备充电桩设备，改善了机场电动车充电困难的难题，且充分利用了机场飞机地面静变电源和空调的闲置功率。

Description

机场多功能联合供电方法、控制系统

技术领域

本发明涉及机场供电领域，具体而言，涉及一种机场多功能联合供电方法、控制系统。

背景技术

随着国家民航领域油改电的大力推广，机场引入了很多特种电动车辆，如飞机电动牵引车、电动摆渡车、货梯车和通勤车等。特种电动车辆的引入就增加了对充电桩的需求，同时就需要在配电容量、配电电缆布线等方面进行大的改动。对于已建成的机场，进行配电容量的增加，配电电缆的布局是一项很困难有工作。目前部分机场已配备充电桩，只是在配电功率、空间和时间满足要求的少量机位上进行，只起到示范作用，无法进行大规模配备，严重影响了机场充电车辆的引入进程。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种机场多功能联合供电方法、控制系统，利用机场地面空调和电源间隙供电的特点，在不增加电网功率和配电设施的前提下，调度机场地面空调和电源的电能为配备的充电桩设备供电，以改善机场电动车充电困难的难题。

为了达到上述的目的，本发明实施例采用的技术方案如下所述：

第一方面，本发明实施例提供了一种机场多功能联合供电方法，应用于控制系统，所述控制系统与空调配电支路、电源配电支路和充电桩连接，所述方法包括：获取空调配电支路和电源配电支路的功率；对所述空调配电支路和电源配电支路的功率进行分配以为所述充电桩充电。

进一步地，所述对所述空调配电支路和电源配电支路的功率进行分配以为所述充电桩充电的步骤包括：采集所述空调配电支路的空调启停及状态信号、电源配电支路的电源启停及状态信号、空调配电支路的电流信号及电源配电支路的电流信号；根据采集到的各种信号判断所述空调配电支路和/或所述电源配电支路是否具有闲置功率，当所述空调配电支路和/或所述电源配电支路具有闲置功率时，将所述空调配电支路和/或所述电源配电支路的闲置功率输出至所述充电桩。

进一步地，所述方法还包括：当所述空调配电支路和所述电源配电支路未启用时，将所述空调配电支路和/或所述电源配电支路的功率输出至所述充电桩；当所述空调配电支路和所述电源配电支路启用时，计算空调耗电功率与空调配电支路的输入功率的第一差值以及计算电源耗电功率与电源配电支路的输入功率的第二差值，当第一差值大于第一阈值时，汇入所述空调配电支路的功率，当第二差值大于第二阈值时，汇入所述电源配电支路的功率；将汇入的功率输出至所述充电桩。

进一步地，当所述充电桩正在使用，所述控制系统采集到所述空调配电支路和/或所述电源配电支路的启动信号时，所述方法还包括：断开对所述充电桩的功率输出，当空调配电支路和/或电源配电支路稳定运行后，判断所述空调配电支路和/或所述电源配电支路是否具有闲置功率，在判断具有闲置功率时，将闲置功率输出至所述充电桩。

进一步地，当所述控制系统汇入的功率不能满足所有充电桩的充电需求时，所述方法还包括：根据所述充电桩的优先级，将所述功率汇流模块汇入的功率输出至优先级高的充电桩。

进一步地，所述控制系统还与一储能系统连接，所述方法还包括：当所述电源配电支路掉电时，向所述电源配电支路输出所述储能系统的功率；当所述电源配电支路和空调配电支路没有闲置功率或闲置功率无法满足所述充电桩的充电需求时，判断所述储能系统的剩余电量能否满足所述充电桩的充电需求，如果能满足，向所述充电桩输出所述储能系统的功率。

进一步地，所述控制系统还与廊桥配电支路连接，当所述廊桥配电支路掉电时，所述方法还包括：向所述廊桥配电支路输出所述储能系统的功率。

第二方面，本发明实施例还提供了一种控制系统，所述控制系统包括功率汇流模块、信号采集与逻辑控制模块和功率调度模块，所述功率汇流模块与空调配电支路和电源配电支路电连接，被配置为汇集所述空调配电支路和所述电源配电支路的功率，所述信号采集与逻辑控制模块被配置为采集所述空调配电支路的空调启停及状态信号、电源配电支路的电源启停及状态信号、空调配电支路的电流信号及电源配电支路的电流信号，根据采集到的各种信号判断所述空调配电支路和/或所述电源配电支路是否具有闲置功率，所述功率调度模块与充电桩电连接，当所述信号采集与逻辑控制模块判断所述空调配电支路和/或所述电源配电支路具有闲置功率时，所述信号采集与逻辑控制模块控制所述功率调度模块将所述空调配电支路和/或所述电源配电支路的闲置功率输出至所述充电桩。

进一步地，所述控制系统所述信号采集与逻辑控制模块被配置为根据采集到的各种信号进行判断：当所述空调配电支路和所述电源配电支路未启用时，所述信号采集与逻辑控制模块控制所述功率调度模块将所述空调配电支路和/或所述电源配电支路的功率输出至所述充电桩；当所述空调配电支路和所述电源配电支路启用时，所述信号采集与逻辑控制模块计算空调耗电功率与空调配电支路的输入功率的第一差值以及计算电源耗电功率与电源配电支路的输入功率的第二差值，当第一差值大于第一阈值时，所述信号采集与逻辑控制模块控制所述功率汇流模块汇入所述空调配电支路的功率，当第二差值大于第二阈值时，所述信号采集与逻辑控制模块控制所述功率汇流模块汇入所述电源配电支路的功率，所述信号采集与逻辑控制模块控制所述功率调度模块将功率汇流模块汇入的功率输出至所述充电桩；当所述充电桩正在使用，所述信号采集与逻辑控制模块采集到所述空调配电支路和/或所述电源配电支路的启动信号时，所述信号采集与逻辑控制模块控制所述功率调度模块断开对所述充电桩的功率输出，当空调配电支路和/或电源配电支路稳定运行后，判断所述空调配电支路和/或所述电源配电支路是否具有闲置功率，在判断具有闲置功率时，控制所述功率调度模块将闲置功率输出至所述充电桩；当所述功率汇流模块汇入的功率不能满足所有充电桩的充电需求时，所述信号采集与逻辑控制模块根据所述充电桩的优先级，控制所述功率调度模块将所述功率汇流模块汇入的功率输出至优先级高的充电桩；所述控制模块还与一储能系统连接，所述储能系统与所述功率汇流模块、信号采集与逻辑控制模块、功率调度模块均电连接，所述功率调度模块还与所述电源配电支路电连接，所述储能系统被配置为存储电能，当所述电源配电支路掉电时，所述信号采集与逻辑控制模块控制所述功率调度模块向所述电源配电支路输出所述储能系统的功率；当所述电源配电支路和空调配电支路没有闲置功率或闲置功率无法满足所述充电桩的充电需求时，所述信号采集与逻辑控制模块判断所述储能系统的剩余电量能否满足所述充电桩的充电需求，如果能满足，所述信号采集与逻辑控制模块控制所述功率调度模块向所述充电桩输出所述储能系统的功率。

进一步地，所述控制系统还包括AC/DC模块、DC/DC模块、DC/AC模块和直流母线，所述AC/DC模块、DC/DC模块、DC/AC模块均与所述直流母线电连接，所述功率汇流模块与所述AC/DC模块电连接，所述储能系统与所述DC/DC模块电连接，所述功率调度模块与所述DC/AC模块电连接，所述信号采集与逻辑控制模块与所述AC/DC模块、DC/DC模块、DC/AC模块均电连接；所述AC/DC模块被配置为将所述功率汇流模块汇入的交流电整流为直流电，将所述直流电输入至所述直流母线；所述DC/DC模块被配置为将所述直流母线上的直流电的电压转换为所述储能系统的充电电压以及将所述储能系统输出的直流电的电压转换为所述直流母线的电压；所述DC/AC模块被配置为将所述直流母线上的直流电逆变为交流电；当所述信号采集与逻辑控制模块判断所述功率调度模块调度给所述充电桩功率后，所述空调配电支路和/或电源配电支路仍有闲置的功率，且所述储能系统的电量未满，所述信号采集与逻辑控制模块控制所述DC/DC模块向所述储能系统充电。

本发明的有益效果：

本发明实施例提供的机场多功能联合供电方法、控制系统将机场空调配电支路和电源配电支路的闲置功率利用起来，在不增加电网功率和配电设施的前提下，为机场配备充电桩设备，改善了机场电动车充电困难的难题，且充分利用了机场飞机地面静变电源和空调的闲置功率。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施例提供的控制系统的应用场景示意图。

图2是本发明实施例提供的机场多功能联合供电方法的流程图。

图3是本发明实施例提供的机场多功能联合供电方法的子流程图。

图4是本发明实施例提供的控制系统的另一应用场景示意图。

图5是本发明实施例提供的控制系统的系统框图。

图6是本发明实施例提供的控制系统与储能系统连接的系统框图。

图7是本发明实施例提供的控制系统的系统框图。

图8是本发明实施例提供的控制系统与廊桥配电支路连接的系统框图。

图9是本发明实施例提供的控制系统的系统框图。

图10是本发明实施例提供的控制系统的系统框图。

图标：110-控制系统；111-功率汇流模块；112-信号采集与逻辑控制模块；113-功率调度模块；115-AC/DC模块；116-DC/DC模块；117-DC/AC模块；118-直流母线；119-旁路模块；120-充电桩；130-储能系统；210-空调配电支路；211-空调配电箱；212-第一断路器；220-电源配电支路；221-电源配电箱；222-第二断路器；230-电网；240-廊桥配电支路；241-廊桥配电箱；242-第七断路器；251-第三断路器；252-第四断路器；253-第五断路器；254-第八断路器；255-第六断路器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

目前，在机场新增充电桩，需要克服配电容量不足的问题，对于已经建成的机场，增加配电容量，需要向电网变电站进行扩容申请，同时需要考虑现有配电回路各电器件功率等级是否支持新增的功率容量，从而判断是否需要更换配电变压器，控制开关，电缆等配电设备。另外，机场受空间(包括地上和地下)和时间的限制，很难进行大规模的配电改造。因为机场地下到处敷设各类光纤光缆、电缆管道、输油管道、供水和污水管道等。同时大规模改造施工会影响航班的正常通行。因此，在现有机场上进行配电容量的升级，具有较大的困难，影响了国家民航对油改电的推广进程，机场内仍然存在较多的燃料车辆，阻碍了绿色清洁环保机场的发展。

发明人经过长期探究，提出了一种机场多功能联合供电方法，在不对现有的配电容量进行改造的前提下，为机场增配充电桩。发明人通过对机场现场实际功率测试数据(多次进行地面空调和地面电源在不同使用工况下消耗功率的测试，以及地面电源在机场长期运行的数据统计)，在充分研究分析机场飞机地面静变电源和空调供电方式、功率分配的基础上，得出机场桥载设备供电特点：(1)飞机地面静变电源和空调均为间隙式供电，全天供电时间与航班次数正相关，一般全天平均供电10次左右。(2)根据航前、过站、航后飞机供电时间统计，单次供电时间在1～1.5小时之间，这样全天供电时间在10～15小时。(3)大多飞机夜间凌晨1:00～早上6:00为停航时间，在这段时间内飞机不再使用地面静变电源和空调。(4)飞机地面静变电源和桥载空调实际消耗平均功率远小于电网配给功率，比如A320飞机稳态运行时功率消耗在30KVA以内，而电网配电功率为90KVA；桥载空调实际消耗平均功率在130KVA左右，而前端电网配电功率为：单桥90冷吨配电约180kVA，双桥110冷吨配电约214kVA，这样存在很大的功率闲置。

经过上述的研究探索得到的结论，发明人提出了本发明实施例提供的机场多功能联合供电方法，将机场空调配电支路和电源配电支路的闲置功率利用起来为充电桩供电。本发明实施例提供的机场多功能联合供电方法应用于控制系统，请参照图1，是控制系统110的应用场景示意图。控制系统110与空调配电支路210、电源配电支路220和充电桩120连接。空调配电支路210和电源配电支路220共同连接电网230，电网230的电压一般为380V。其中，空调配电支路210用于为飞机地面空调供电，电源配电支路220用于为飞机地面电源供电，例如为飞机照明供电。

请参照图2，本发明实施例提供的机场多功能联合供电方法包括以下步骤：

步骤S110，获取空调配电支路和电源配电支路的功率。

步骤S120，对所述空调配电支路和电源配电支路的功率进行分配以为所述充电桩充电。

由于空调配电支路210和电源配电支路220的供电方式为间歇式供电，因此可以在空调配电支路210和/或电源配电支路220没有供电的时候将闲置的功率向充电桩120供电，例如没有航班班次的时候，或者在深夜停航的时候，可以充分利用这段空闲时间将富余的电能给电动车辆充电，以方便白天使用。例如在停航时，空调配电支路没有供电，电源配电支路在供电时，将空调配电支路的功率分配至充电桩，一般情况下，当飞机停留在机坪上时，地面电源会使用，而地面空调会根据季节变化，存在不会使用情况，比如部分机场在春冬季不使用空调。又如在电源配电支路没有供电，空调配电支路在供电时，将电源配电支路闲置的功率分配至充电桩，又如在空调配电支路和电源配电支路均没有供电时，将空调配电支路和电源配电支路的功率一起分配至充电桩。

又或者可以在空调配电支路210和/或电源配电支路220的使用功率远小于电网配电功率时，将电网配电功率中闲置的功率配送至充电桩120进行供电，例如在空调配电支路210具有闲置功率，电源配电支路220没有闲置功率时，将空调配电支路210闲置的功率分配至充电桩120，又如在电源配电支路220具有闲置功率，空调配电支路210没有闲置功率时，将电源配电支路220闲置的功率分配至充电桩120，又如在空调配电支路210和电源配电支路220均具有闲置功率，将空调配电支路210和电源配电支路220闲置的功率一起分配至充电桩120。

请参照图3，步骤S120可以包括以下子步骤：

步骤S121，采集所述空调配电支路的空调启停及状态信号、电源配电支路的电源启停及状态信号、空调配电支路的电流信号及电源配电支路的电流信号。

空调启停及状态信号能够表征空调配电支路210的空调的开启和关闭，以及在开启时运行的状态，例如空调的使用功率。电源启停及状态信号能够表征电源配电支路220的电源的开启和关闭，以及在开启时运行的状态，例如电源的使用功率。

步骤S122，根据采集到的各种信号判断空调配电支路和/或电源配电支路是否具有闲置功率。如果有，执行步骤S123。

步骤S123，将空调配电支路和/或电源配电支路的闲置功率输出至所述充电桩。

例如，如果获取到的空调启停及状态信号和电源启停及状态信号表明空调配电支路210和电源配电支路220未启用时，信号采集与逻辑控制模块112控制功率调度模块113将空调配电支路210和/或电源配电支路220的功率输出至充电桩120，例如，空调配电支路210未启用，电源配电支路220启用时，将空调配电支路210的功率输出至充电桩120，又如，空调配电支路210启用，电源配电支路220未启用时，将电源配电支路220的功率输出至充电桩120，或者，空调配电支路210和电源配电支路220均未启用，将空调配电支路210和电源配电支路220的功率均输出至充电桩120。需要说明的是，向充电桩120输出的功率可以是按照充电桩120的充电需求进行按需分配，也可以是直接令充电桩120满载运行，具体情况视实际情况而定，例如空调配电支路210和电源配电支路220的闲置功率。

此外，作为另一种情形，如果当信号采集与逻辑控制模块112获取到的空调启停及状态信号和电源启停及状态信号表明空调配电支路210和电源配电支路220启用时，可以根据采集到的空调配电支路210的电流信号计算空调耗电功率与空调配电支路210的输入功率的第一差值以及通过电源配电支路220的电流信号计算电源耗电功率与电源配电支路220的输入功率的第二差值。

当第一差值大于第一阈值时，汇入空调配电支路210的功率，该第一阈值可以根据实际情况自由设置，例如，在本实施例中，可以设置第一阈值为40KVA，当第一差值大于40KVA，说明空调配电支路具有闲置功率，能够满足充电桩120的供电需求。当第二差值大于第二阈值时，汇入电源配电支路220的功率，同理，第二阈值的大小亦可自由设置。将汇入的功率输出至充电桩120，从而为充电桩120供电，容易理解的，充电桩120的类型可以根据机场的待充电设备和车辆的充电类型而自由设置，例如可以为交流充电桩，也可以为直流充电桩。

作为一种使用情况，当充电桩120正在使用，采集到空调配电支路210和/或电源配电支路220的启动信号时，表明空调配电支路210和/或电源配电支路220需要使用电网230的电能，由于地面空调和电源在启动瞬间存在功率冲击，启动功率非常大，此时充电桩120必须避开地面空调和电源的启动阶段，此时，控制系统110断开对充电桩120的功率输出，以免影响空调配电支路210和电源配电支路220的正常使用。当空调配电支路210和/或电源配电支路220稳定运行后，判断空调配电支路210和/或电源配电支路220是否具有闲置功率，在判断具有闲置功率时，将闲置功率输出至充电桩120。

由于充电桩120一般铺设数量较多，当控制系统110汇入的功率较小，不能满足所有充电桩120的充电需求时，控制系统110根据充电桩120的优先级，将汇入的功率输出至优先级高的充电桩120，充电桩120的优先级可以根据充电桩120所配对的用电设备和车辆的使用重要程度进行设置，此处不做限定。

此外，请参照图4，作为另一种实施方式，控制系统110还与一储能系统130连接。目前，很多机场会遇到地面静变电源掉电的情况，导致飞机延误或损坏飞机器件，以遭到航空公司的投诉。如果地面电源供电支路或因电网掉电、电网电压异常波动、电气件长期使用老化、人为误操作等原因引起交流输入电压不能满足地面电源的正常运行而掉电，导致正在检修的飞机数据丢失、误报故障等。类似问题已在双流机场、海口美兰机场、郑州新郑机场多次出现过。本发明实施例中，储能系统130用于存储电能，容易理解的，储能系统130包括储能电池，本发明实施例对储能电池的类型不做限定，例如可以为密度较高的磷酸铁锂电池。

本发明实施例提供的机场联合供电方法还包括：

当电源配电支路掉电时，向电源配电支路输出储能系统的功率；当电源配电支路和空调配电支路没有闲置功率或闲置功率无法满足充电桩的充电需求时，判断储能系统的剩余电量能否满足充电桩的充电需求，如果能满足，向充电桩输出储能系统的功率。

在电网异常掉电时，通过储能系统130存储的电能向电源配电支路220供电，能够保证飞机供电不间断。

此外，控制系统110还与廊桥配电支路240连接，廊桥配电支路240用于给机场的廊桥供电，廊桥的用电设备一般包括廊桥升降电机、旋转电机、行走电机、空调、照明等。只要有飞机停靠，廊桥就一直处于工作状态，飞机停靠在机位上后，移动廊桥与飞机正确连接，以进行上下乘客，同时在货舱侧进行上下货物。一般情况下，当货物少同时乘客全部下完后，飞机重量变轻，此时飞机会向上升高，同时廊桥也需要作相应的上升。同理当飞机整体变重时，飞机离地高度会向下降，廊桥也要作相应的下降。如果在飞机上升或下降时廊桥掉电而不随飞机进行相应的上下移动，飞机的外壳就会被刮坏。另外，对于廊桥机位，当飞机进港停靠于机位上后，人工电动操作廊桥靠接飞机，以进行乘客下飞机。如果此时廊桥掉电，廊桥无法及时靠近飞机，只能通过人工拖移廊桥或者采用移动式的梯步车代替。同时当飞机离港时，需要快速撤离廊桥，飞机滑出机位。如果此时廊桥掉电，也只能通过人工拖移廊桥撤离飞机。不管飞机是进出港，当廊桥供电系统掉电后，一方面会延误乘客上下飞机，进而延误航班；另一方面给地面设备操作服务人员带来极大的麻烦，需要更多人员进行廊桥的拖离和寻找替换的移动式梯步车。当廊桥配电支路240掉电时，本发明实施例提供的方法还包括：向廊桥配电支路输出储能系统的功率。

本发明实施例提供的方法能保障廊桥能够正常的工作，需要说明的是，在本发明实施例中，考虑到廊桥的供电安全问题，储能系统130向廊桥配电支路240供电时，电路的通断可以采用人工操作模式。在其他实施例中，可以采用自动闭合的方式。另外，为了便于移动廊桥或者解决廊桥调频问题，在移动廊桥时，地面空调和电源需要撤离廊桥。

本发明实施例提供的机场多功能联合供电方法将机场空调配电支路和电源配电支路的闲置功率利用起来，在不增加电网功率和配电设施的前提下，为机场配备充电桩设备，改善了机场电动车充电困难的难题，且充分利用了机场飞机地面静变电源和空调的闲置功率。

请参照图5，是本发明实施例提供的控制系统110的系统框图。

该控制系统110包括功率汇流模块111、信号采集与逻辑控制模块112和功率调度模块113。在本发明实施例中，功率汇流模块111可用于执行步骤S110，信号采集与逻辑控制模块112和功率调度模块113可用于执行步骤S120。

其中，功率汇流模块111与空调配电支路210和电源配电支路220电连接。功率汇流模块111用于汇集空调配电支路210和电源配电支路220的功率。本实施例所述的功率汇流模块111通过断路器的通断控制空调配电支路210和电源配电支路220的功率的汇入和断开，容易理解，空调配电支路210和电源配电支路220均为交流电，功率汇流模块111中可以包括交流断路器，例如包括断路器、电磁线圈和辅助报警触点的交流断路器，其中，断路器可以采用ABB(Asea Brown Boveri)公司的型号为T3N250 3P 160A 690VAC的断路器，电磁线圈可以采用ABB公司的型号为YO-C 10A220VAC/DC的电磁线圈，辅助报警触点可以采用ABB公司的型号为AUX-C 3Q+1SY 250V的辅助报警触点，本发明实施例对断路器的型号和种类不做限定。

信号采集与逻辑控制模块112用于采集空调配电支路210的空调启停及状态信号、电源配电支路220的电源启停及状态信号、空调配电支路210的电流信号以及电源配电支路220的电流信号。根据采集到的各种信号判断空调配电支路210和/或电源配电支路220是否具有闲置功率。空调启停及状态信号能够表征空调配电支路210的空调的开启和关闭，以及在开启时运行的状态，例如空调的使用功率。电源启停及状态信号能够表征电源配电支路220的电源的开启和关闭，以及在开启时运行的状态，例如电源的使用功率。信号采集与逻辑控制模块112根据空调配电支路210的空调启停及状态信号、电源配电支路220的电源启停及状态信号、空调配电支路210的电流信号以及电源配电支路220的电流信号可以分析出空调配电支路210和/或电源配电支路220是否具有闲置功率。

功率调度模块113与充电桩120电连接，当信号采集与逻辑控制模块112判断空调配电支路210和/或电源配电支路220具有闲置功率时，信号采集与逻辑控制模块112控制功率调度模块113将空调配电支路210和/或电源配电支路220的闲置功率输出至充电桩120。

例如，如果信号采集与逻辑控制模块112获取到的空调启停及状态信号和电源启停及状态信号表明空调配电支路210和电源配电支路220未启用时，信号采集与逻辑控制模块112控制功率调度模块113将空调配电支路210和/或电源配电支路220的功率输出至充电桩120，例如，空调配电支路210未启用，电源配电支路220启用时，将空调配电支路210的功率输出至充电桩120，又如，空调配电支路210启用，电源配电支路220未启用时，将电源配电支路220的功率输出至充电桩120，或者，空调配电支路210和电源配电支路220均未启用，将空调配电支路210和电源配电支路220的功率均输出至充电桩120。需要说明的是，向充电桩120输出的功率可以是按照充电桩120的充电需求进行按需分配，也可以是直接令充电桩120满载运行，具体情况视实际情况而定，例如空调配电支路210和电源配电支路220的闲置功率。

此外，作为另一种情形，如果当信号采集与逻辑控制模块112获取到的空调启停及状态信号和电源启停及状态信号表明空调配电支路210和电源配电支路220启用时，信号采集与逻辑控制模块112可以根据采集到的空调配电支路210的电流信号计算空调耗电功率与空调配电支路210的输入功率的第一差值以及通过电源配电支路220的电流信号计算电源耗电功率与电源配电支路220的输入功率的第二差值。

当第一差值大于第一阈值时，信号采集与逻辑控制模块112控制功率汇流模块111汇入空调配电支路210的功率，该第一阈值可以根据实际情况自由设置，例如，在本实施例中，可以设置第一阈值为40KVA，当第一差值大于40KVA，说明空调配电支路具有闲置功率，能够满足充电桩120的供电需求。当第二差值大于第二阈值时，信号采集与逻辑控制模块112控制功率汇流模块111汇入电源配电支路220的功率，同理，第二阈值的大小亦可自由设置。信号采集与逻辑控制模块112控制功率调度模块113将功率汇流模块111汇入的功率输出至充电桩120，从而为充电桩120供电，容易理解的，充电桩120的类型可以根据机场的待充电设备和车辆的充电类型而自由设置，例如可以为交流充电桩，也可以为直流充电桩。

作为一种使用情况，当充电桩120正在使用，信号采集与逻辑控制模块112采集到空调配电支路210和/或电源配电支路220的启动信号时，表明空调配电支路210和/或电源配电支路220需要使用电网230的电能，由于地面空调和电源在启动瞬间存在功率冲击，启动功率非常大，此时充电桩120必须避开地面空调和电源的启动阶段，信号采集与逻辑控制模块112控制功率调度模块113断开对充电桩120的功率输出，以免影响空调配电支路210和电源配电支路220的正常使用。当空调配电支路210和/或电源配电支路220稳定运行后，信号采集与逻辑控制模块112判断空调配电支路210和/或电源配电支路220是否具有闲置功率，在判断具有闲置功率时，控制功率调度模块113将闲置功率输出至充电桩120。

由于充电桩120一般铺设数量较多，当功率汇流模块111汇入的功率较小，不能满足所有充电桩120的充电需求时，信号采集与逻辑控制模块112根据充电桩120的优先级，控制功率调度模块113将功率汇流模块111汇入的功率输出至优先级高的充电桩120，充电桩120的优先级可以根据充电桩120所配对的用电设备和车辆的使用重要程度进行设置，此处不做限定。本实施例中，信号采集与逻辑控制模块112可以通过各种处理器芯片完成逻辑运行和运算，例如，处理器芯片可以为CPLD(Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件)和FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)。

请参照图6，储能系统130与功率汇流模块111、信号采集与逻辑控制模块112、功率调度模块113均电连接，功率调度模块113还与电源配电支路220电连接。

当电源配电支路220掉电时，信号采集与逻辑控制模块112控制功率调度模块113向电源配电支路220输出储能系统130的功率。在电网异常掉电时，通过储能系统130存储的电能向电源配电支路220供电，能够保证飞机供电不间断。此外，当电源配电支路220和空调配电支路210没有闲置功率或闲置功率无法满足充电桩120的充电需求时，信号采集与逻辑控制模块112判断储能系统130的剩余电量能否满足充电桩120的充电需求，如果能满足，信号采集与逻辑控制模块112控制功率调度模块113向充电桩120输出储能系统130的功率。储能系统130的设置，能够在电源配电支路220和空调配电支路210均没有能力满足充电桩120的充电需求时，为充电桩120提供电能。在电源配电支路220和空调配电支路210的闲置功率充足时，可以对储能系统130进行充电，以便后续的使用。

本发明实施例提供的储能系统130为直流储能系统，输出为直流电，请参照图7，控制系统还包括AC/DC模块115、DC/DC模块116、DC/AC模块117和直流母线118。AC/DC模块115、DC/DC模块116、DC/AC模块117均与直流母线118电连接，功率汇流模块111与AC/DC模块115电连接，储能系统130与DC/DC模块116电连接，功率调度模块113与DC/AC模块117电连接，信号采集与逻辑控制模块112与AC/DC模块115、DC/DC模块116、DC/AC模块117均电连接。

其中，AC/DC模块115用于将功率汇流模块111汇入的交流电整流为直流电，将直流电输入至直流母线118。在本实施例中，直流母线118可以为500V直流母线。需要说明的是，AC/DC模块115的数量可以为一个也可以为两个，也就是说，空调配电支路210和电源配电支路220汇入的功率可以通过一个AC/DC模块115输送至直流母线118上，也可以分别通过一个AC/DC模块115输送至直流母线118上，容易理解，当AC/DC模块115为两个时，功率汇流模块111需要设置至少两个断路器，分别连接空调配电支路210和电源配电支路220。

DC/DC模块116用于将直流母线118上的直流电的电压转换为储能系统130的充电电压以及将储能系统130输出的直流电的电压转换为直流母线118的电压。当储能系统130的电能不足，且空调配电支路210和/或电源配电支路220具有闲置功率提供给储能系统130时，DC/DC模块116向储能系统130充电，例如，当信号采集与逻辑控制模块112判断功率调度模块113调度给充电桩120功率后，空调配电支路210和/或电源配电支路220仍有闲置的功率，且储能系统130的电量未满，信号采集与逻辑控制模块112控制DC/DC模块116向储能系统130充电。

DC/AC模块117用于将直流母线118上的直流电逆变为交流电。DC/AC模块117逆变得到的交流电由功率调度模块113进行调度，例如调度给充电桩12，或者电源配电支路220。

请参照图8，本发明实施例提供的功率调度模块113还与廊桥配电支路240电连接，当廊桥配电支路240掉电时，信号采集与逻辑控制模块112还用于控制功率调度模块113向廊桥配电支路240输出储能系统130的功率，保障廊桥能够正常的工作。

请参照图9，本发明实施例提供的控制系统还包括旁路模块119，该旁路模块119连接于功率汇流模块111和功率调度模块113之间，当DC/AC模块117逆变异常时，信号采集与逻辑控制模块112控制旁路模块119直接导通功率汇流模块111和功率调度模块113。直流母线118连接的AC/DC模块115、DC/DC模块116、DC/AC模块117可以看做主供电回路、储能系统130可以看做辅助供电回路，旁路模块119连接的回路可以看做紧急供电回路，在主供电回路异常逆变时，转由紧急供电回路供电，确保不间断供电。旁路模块119可以是继电器，控制线路的通断。

请参照图10，空调配电支路210包括空调配电箱211，空调配电箱211设置有第一断路器212。电源配电支路220包括电源配电箱221，电源配电箱221设置有第二断路器222。第二断路器222与功率调度模块113电连接，空调配电支路210与功率汇流模块111之间通过第三断路器251电连接。电源配电箱221中，第二断路器222的输入端通过第四断路器252与功率汇流模块111电连接，第二断路器222的输出端通过第五断路器253与功率调度模块113电连接，功率调度模块113与充电桩120通过第六断路器255连接。另外，如果机场多功能联合供电系统连接廊桥，廊桥配电支路240设置有廊桥配电箱241，廊桥配电箱241设置有第七断路器242，功率调度模块113与第七断路器242的输入端通过第八断路器254连接。通过控制上述各断路器的通断，可以实现功率的分配。

当空调配电支路210启用时，信号采集与逻辑控制模块112采集到空调启动信号，等待空调运行稳定后，根据空调配电支路210的电流信号，计算空调耗电功率与空调配电支路210的输入功率的第一差值，如果第一差值大于第一阈值，信号采集与逻辑控制模块112控制功率汇流模块111闭合第三断路器251，此时，空调配电支路210的功率被汇入功率汇流模块111。空调配电箱211中的第一断路器212处于长期闭合的状态。

当电源配电支路220启用时，如果充电桩120没有使用需求，信号采集与逻辑控制模块112控制功率调度模块113闭合第二断路器222，电源配电支路220导通。如果充电桩120有使用需求，信号采集与逻辑控制模块112采集到电源启动信号，等待电源运行稳定后，根据电源配电支路220的电流信号，计算电源耗电功率与电源配电支路220的输入功率的第二差值，如果第二差值大于第二阈值，信号采集与逻辑控制模块112控制功率汇流模块111闭合第四断路器252，汇入电源配电支路220的功率，同时信号采集与逻辑控制模块112跟踪电网230电压并同步锁相，当锁相成功后控制功率调度模块113闭合第五断路器253。

当需要向充电桩120输出功率时，信号采集与逻辑控制模块112控制功率调度模块113闭合第六断路器255。当需要向廊桥供电时，闭合廊桥配电箱241的第七断路器242，如果廊桥配电支路240掉电，功率调度模块113闭合第八断路器254，通过储能系统130为廊桥供电。

综上所述，本发明实施例提供了一种机场多功能联合供电方法和控制系统，将机场空调配电支路和电源配电支路的闲置功率利用起来，在不增加电网功率和配电设施的前提下，为机场配备充电桩设备，改善了机场电动车充电困难的难题，且充分利用了机场飞机地面静变电源和空调的闲置功率。

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。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

Claims (10)

1.一种机场多功能联合供电方法，其特征在于，应用于控制系统，所述控制系统与空调配电支路、电源配电支路和充电桩连接，所述方法包括：

获取空调配电支路和电源配电支路的功率；

对所述空调配电支路和电源配电支路的功率进行分配以为所述充电桩充电。

2.根据权利要求1所述的机场多功能联合供电方法，其特征在于，所述对所述空调配电支路和电源配电支路的功率进行分配以为所述充电桩充电的步骤包括：

采集所述空调配电支路的空调启停及状态信号、电源配电支路的电源启停及状态信号、空调配电支路的电流信号及电源配电支路的电流信号；

根据采集到的各种信号判断所述空调配电支路和/或所述电源配电支路是否具有闲置功率，当所述空调配电支路和/或所述电源配电支路具有闲置功率时，将所述空调配电支路和/或所述电源配电支路的闲置功率输出至所述充电桩。

3.根据权利要求2所述的机场多功能联合供电方法，其特征在于，当所述空调配电支路和所述电源配电支路未启用时，将所述空调配电支路和/或所述电源配电支路的功率输出至所述充电桩；

当所述空调配电支路和所述电源配电支路启用时，计算空调耗电功率与空调配电支路的输入功率的第一差值以及计算电源耗电功率与电源配电支路的输入功率的第二差值，当第一差值大于第一阈值时，汇入所述空调配电支路的功率，当第二差值大于第二阈值时，汇入所述电源配电支路的功率；

将汇入的功率输出至所述充电桩。

4.根据权利要求3所述的机场多功能联合供电方法，其特征在于，当所述充电桩正在使用，所述控制系统采集到所述空调配电支路和/或所述电源配电支路的启动信号时，所述方法还包括：

断开对所述充电桩的功率输出，当空调配电支路和/或电源配电支路稳定运行后，判断所述空调配电支路和/或所述电源配电支路是否具有闲置功率，在判断具有闲置功率时，将闲置功率输出至所述充电桩。

5.根据权利要求3所述的机场多功能联合供电方法，其特征在于，当所述控制系统汇入的功率不能满足所有充电桩的充电需求时，所述方法还包括：

根据所述充电桩的优先级，将所述功率汇流模块汇入的功率输出至优先级高的充电桩。

6.根据权利要求3-5任一项所述的机场多功能联合供电方法，其特征在于，所述控制系统还与一储能系统连接，所述方法还包括：

当所述电源配电支路掉电时，向所述电源配电支路输出所述储能系统的功率；

当所述电源配电支路和空调配电支路没有闲置功率或闲置功率无法满足所述充电桩的充电需求时，判断所述储能系统的剩余电量能否满足所述充电桩的充电需求，如果能满足，向所述充电桩输出所述储能系统的功率。

7.根据权利要求6所述的机场多功能联合供电方法，其特征在于，所述控制系统还与廊桥配电支路连接，当所述廊桥配电支路掉电时，所述方法还包括：

向所述廊桥配电支路输出所述储能系统的功率。

8.一种控制系统，其特征在于，所述控制系统包括功率汇流模块、信号采集与逻辑控制模块和功率调度模块，所述功率汇流模块与空调配电支路和电源配电支路电连接，被配置为汇集所述空调配电支路和所述电源配电支路的功率，所述信号采集与逻辑控制模块被配置为采集所述空调配电支路的空调启停及状态信号、电源配电支路的电源启停及状态信号、空调配电支路的电流信号及电源配电支路的电流信号，根据采集到的各种信号判断所述空调配电支路和/或所述电源配电支路是否具有闲置功率，所述功率调度模块与充电桩电连接，当所述信号采集与逻辑控制模块判断所述空调配电支路和/或所述电源配电支路具有闲置功率时，所述信号采集与逻辑控制模块控制所述功率调度模块将所述空调配电支路和/或所述电源配电支路的闲置功率输出至所述充电桩。

9.根据权利要求8所述的控制系统，其特征在于，所述控制系统所述信号采集与逻辑控制模块被配置为根据采集到的各种信号进行判断：

当所述空调配电支路和所述电源配电支路未启用时，所述信号采集与逻辑控制模块控制所述功率调度模块将所述空调配电支路和/或所述电源配电支路的功率输出至所述充电桩；

当所述空调配电支路和所述电源配电支路启用时，所述信号采集与逻辑控制模块计算空调耗电功率与空调配电支路的输入功率的第一差值以及计算电源耗电功率与电源配电支路的输入功率的第二差值，当第一差值大于第一阈值时，所述信号采集与逻辑控制模块控制所述功率汇流模块汇入所述空调配电支路的功率，当第二差值大于第二阈值时，所述信号采集与逻辑控制模块控制所述功率汇流模块汇入所述电源配电支路的功率，所述信号采集与逻辑控制模块控制所述功率调度模块将功率汇流模块汇入的功率输出至所述充电桩；

当所述充电桩正在使用，所述信号采集与逻辑控制模块采集到所述空调配电支路和/或所述电源配电支路的启动信号时，所述信号采集与逻辑控制模块控制所述功率调度模块断开对所述充电桩的功率输出，当空调配电支路和/或电源配电支路稳定运行后，判断所述空调配电支路和/或所述电源配电支路是否具有闲置功率，在判断具有闲置功率时，控制所述功率调度模块将闲置功率输出至所述充电桩；

当所述功率汇流模块汇入的功率不能满足所有充电桩的充电需求时，所述信号采集与逻辑控制模块根据所述充电桩的优先级，控制所述功率调度模块将所述功率汇流模块汇入的功率输出至优先级高的充电桩；

所述控制模块还与一储能系统连接，所述储能系统与所述功率汇流模块、信号采集与逻辑控制模块、功率调度模块均电连接，所述功率调度模块还与所述电源配电支路电连接，所述储能系统被配置为存储电能，

当所述电源配电支路掉电时，所述信号采集与逻辑控制模块控制所述功率调度模块向所述电源配电支路输出所述储能系统的功率；

当所述电源配电支路和空调配电支路没有闲置功率或闲置功率无法满足所述充电桩的充电需求时，所述信号采集与逻辑控制模块判断所述储能系统的剩余电量能否满足所述充电桩的充电需求，如果能满足，所述信号采集与逻辑控制模块控制所述功率调度模块向所述充电桩输出所述储能系统的功率。

10.根据权利要求9所述的控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括AC/DC模块、DC/DC模块、DC/AC模块和直流母线，所述AC/DC模块、DC/DC模块、DC/AC模块均与所述直流母线电连接，所述功率汇流模块与所述AC/DC模块电连接，所述储能系统与所述DC/DC模块电连接，所述功率调度模块与所述DC/AC模块电连接，所述信号采集与逻辑控制模块与所述AC/DC模块、DC/DC模块、DC/AC模块均电连接；

所述AC/DC模块被配置为将所述功率汇流模块汇入的交流电整流为直流电，将所述直流电输入至所述直流母线；

所述DC/DC模块被配置为将所述直流母线上的直流电的电压转换为所述储能系统的充电电压以及将所述储能系统输出的直流电的电压转换为所述直流母线的电压；

所述DC/AC模块被配置为将所述直流母线上的直流电逆变为交流电；

当所述信号采集与逻辑控制模块判断所述功率调度模块调度给所述充电桩功率后，所述空调配电支路和/或电源配电支路仍有闲置的功率，且所述储能系统的电量未满，所述信号采集与逻辑控制模块控制所述DC/DC模块向所述储能系统充电。