CN109228924A - 一种基于充电桩的电动汽车集群充电协同调度方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及充电管理技术领域，提供一种基于充电桩的电动汽车集群充电协同调度方法及系统，方法包括：当充电桩控制器与服务器之间建立通讯连接时，实时获取所述服务器发送的当前充电桩的邻近区域所对应的充电桩的充电比rc；根据充电比rc与中断充电概率之间的函数关系，计算当前时刻下所述当前充电桩的中断充电概率P＝(rc+1)/2；将计算得到的当前充电桩的中断充电概率P与预先设置的随机值S进行比较，确定所述当前充电桩是否中断充电，从而以每一个充电桩为基础，实现充电的中断决策，进一步降低电网的峰值符合，解决大规模电动汽车难以直接调度的问题。

Description

一种基于充电桩的电动汽车集群充电协同调度方法及系统
技术领域
本发明涉及充电管理技术领域，具体为一种基于充电桩的电动汽车集群充电协同调度方法及系统。
背景技术
传统电网一直以集中发电、输电和配电为主要网络结构，与此电网结构相对应的调度方法为集中调度。
近年来，随着光伏、风电和电动汽车等分布式资源的迅速发展，电网趋向于向分布式电网的方向发展，传统的集中调度的配电模式已不能满足电网分布式发展的需求。随着电动汽车在汽车销售市场中占的份额越来越大的发展趋势下，无序的电动汽车充电对电网的正常运行带来较多消极的影响，但是传统集中调度的配电管理方法难以在大规模的电动汽车上实现。
发明内容
为了克服上述所指出的现有技术的缺陷，本发明人对此进行了深入研究，在付出了大量创造性劳动后，从而完成了本发明。
具体而言，本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于充电桩的电动汽车集群充电协同调度方法，旨在解决现有技术中传统的集中调度的配电模式已不能满足电网分布式发展的需求的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种基于充电桩的电动汽车集群充电协同调度方法，所述方法包括下述步骤：
当充电桩控制器与服务器之间建立通讯连接时，实时获取所述服务器发送的当前充电桩的邻近区域所对应的充电桩的充电比rc；
根据充电比rc与中断充电概率之间的函数关系，计算当前时刻下所述当前充电桩的中断充电概率P＝(rc+1)/2；
将计算得到的当前充电桩的中断充电概率P与预先设置的随机值S进行比较，确定所述当前充电桩是否中断充电。
作为一种改进的方案，所述当充电桩控制器与服务器之间建立通讯连接时，实时获取所述服务器发送的邻近区域充电桩的充电比rc的步骤之前还包括下述步骤：
预先在服务器与充电桩控制器之间建立通讯连接；
预先为在线的每一个充电桩分配一个ID，同时预先定义一个充电比参考值A和随机值S。
作为一种改进的方案，所述当充电桩控制器与服务器之间建立通讯连接时，获取所述服务器发送的邻近区域充电桩的充电比的步骤具体包括下述步骤：
充电桩控制器实时向所述服务器发送当前充电桩的充放电状态信息，所述充放电状态信息包括充电桩的坐标信息、ID、充电桩的工作状态信息和充电功率信息；
服务器对接收到所述充放电状态信息进行识别，获取各个充电桩的包含充电桩的坐标信息、ID、充电桩的工作状态信息和充电功率信息在内的充放电状态信息，所述充放电状态信息包括闲置状态和放电工作状态；
根据获取到的充电桩的ID和坐标信息，计算处于放电工作状态的充电桩在所述邻近区域内的充电桩的充电比rc；
将计算得到的所述充电比rc发送给对应的充电桩控制器。
作为一种改进的方案，所述当充电桩控制器与服务器之间建立通讯连接时，实时获取所述服务器发送的当前充电桩的邻近区域所对应的充电桩的充电比rc的步骤之后，所述根据充电比rc与中断充电概率之间的函数关系，计算当前时刻下所述当前充电桩的中断充电概率P的步骤之前还包括下述步骤：
将获取到的当前充电桩的充电比rc与预先设置的充电比参考值A进行比较，判断当前充电桩的充电比rc是否大于充电比参考值A；
当当前充电桩的充电比rc大于充电比参考值A时，执行所述根据充电比rc与中断充电概率之间的函数关系，计算当前时刻下所述当前充电桩的中断充电概率P的步骤；
当当前充电桩的充电比rc小于等于充电比参考值A时，控制继续在当前充电桩对电动汽车进行充电。
本发明的另一目的在于提供一种基于充电桩的电动汽车集群充电协同调度系统，所述系统包括：
充电比获取模块，用于当充电桩控制器与服务器之间建立通讯连接时，实时获取所述服务器发送的当前充电桩的邻近区域所对应的充电桩的充电比rc；
中断充电概率计算模块，用于根据充电比rc与中断充电概率之间的函数关系，计算当前时刻下所述当前充电桩的中断充电概率P＝(rc+1)/2；
中断充电确定模块，用于将计算得到的当前充电桩的中断充电概率P与预先设置的随机值S进行比较，确定所述当前充电桩是否中断充电。
作为一种改进的方案，所述系统还包括：
通讯连接建立模块，用于预先在服务器与充电桩控制器之间建立通讯连接；
预先定义模块，用于预先为在线的每一个充电桩分配一个ID，同时预先定义一个充电比参考值A和随机值S。
作为一种改进的方案，所述充电比获取模块具体包括：
充放电状态信息发送模块，用于充电桩控制器实时向所述服务器发送当前充电桩的充放电状态信息，所述充放电状态信息包括充电桩的坐标信息、ID、充电桩的工作状态信息和充电功率信息；
识别模块，用于对接收到所述充放电状态信息进行识别，获取各个充电桩的包含充电桩的坐标信息、ID、充电桩的工作状态信息和充电功率信息在内的充放电状态信息，所述充放电状态信息包括闲置状态和放电工作状态；
充电比计算模块，用于根据获取到的充电桩的ID和坐标信息，计算处于放电工作状态的充电桩在所述邻近区域内的充电桩的充电比rc；
充电比发送模块，用于将计算得到的所述充电比rc发送给对应的充电桩控制器。
作为一种改进的方案，所述系统还包括：
判断模块，用于将获取到的当前充电桩的充电比rc与预先设置的充电比参考值A进行比较，判断当前充电桩的充电比rc是否大于充电比参考值A；
继续充电控制模块，用于当当前充电桩的充电比rc小于等于充电比参考值A时，控制继续在当前充电桩对电动汽车进行充电；
当当前充电桩的充电比rc大于充电比参考值A时，执行所述中断充电概率计算模块根据充电比rc与中断充电概率之间的函数关系，计算当前时刻下所述当前充电桩的中断充电概率P的步骤。
在本发明实施例中，当充电桩控制器与服务器之间建立通讯连接时，实时获取所述服务器发送的当前充电桩的邻近区域所对应的充电桩的充电比rc；根据充电比rc与中断充电概率之间的函数关系，计算当前时刻下所述当前充电桩的中断充电概率P＝(rc+1)/2；将计算得到的当前充电桩的中断充电概率P与预先设置的随机值S进行比较，确定所述当前充电桩是否中断充电，从而以每一个充电桩为基础，实现充电的中断决策，进一步降低电网的峰值符合，解决大规模电动汽车难以直接调度的问题。
附图说明
图1是本发明提供的基于充电桩的电动汽车集群充电协同调度方法的实现流程图；
图2是本发明提供的当充电桩控制器与服务器之间建立通讯连接时，获取所述服务器发送的邻近区域充电桩的充电比的实现流程图；
图3是本发明提供的基于充电桩的电动汽车集群充电协同调度系统的结构框图；
图4是本发明提供的充电比获取模块的结构框图。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明进一步说明。但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本发明，并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本发明的保护范围局限于此。
图1示出了本发明提供的基于充电桩的电动汽车集群充电协同调度方法的实现流程图，其具体包括下述步骤：
在步骤S101中，当充电桩控制器与服务器之间建立通讯连接时，实时获取所述服务器发送的当前充电桩的邻近区域所对应的充电桩的充电比rc。
在步骤S102中，根据充电比rc与中断充电概率之间的函数关系，计算当前时刻下所述当前充电桩的中断充电概率P＝(rc+1)/2。
在步骤S103中，将计算得到的当前充电桩的中断充电概率P与预先设置的随机值S进行比较，确定所述当前充电桩是否中断充电。
在该步骤中，该随机值S为随机给定的一个参考值，其具体可以根据实际的需要进行设定，该中断充电充电概率P与随机S比较，当中断充电概率P大于该随机值S时，可以判定需要对当前充电桩的充电进行中断，在此不再赘述。
在该实施例中，在执行上述步骤S101之前还需要执行下述步骤：
预先在服务器与充电桩控制器之间建立通讯连接，其中，要实现整个电动汽车集群充电协同调度，需要建立一个电动汽车集群充电协同调度网络，该网络中配置一个服务器，以及若干个以服务器为中心的充电桩，该充电桩上设有对应的充电桩控制器，该充电桩控制器具有对该充电桩的重放的控制开关功能，同时也具备与远端的服务器进行通讯交互的功能，即该充电桩控制器内置有无线通讯模块；
预先为在线的每一个充电桩分配一个ID，同时预先定义一个充电比参考值A和随机值S。
在该实施例中，如图2所示，上述步骤S101，当充电桩控制器与服务器之间建立通讯连接时，获取所述服务器发送的邻近区域充电桩的充电比的步骤具体包括下述步骤：
在步骤S201中，充电桩控制器实时向所述服务器发送当前充电桩的充放电状态信息，所述充放电状态信息包括充电桩的坐标信息、ID、充电桩的工作状态信息和充电功率信息。
其中，该充放电状态信息内包含有坐标信息和ID信息，以便确定充电桩的具体物理位置信息，以便确定充电桩邻近区域。
在步骤S202中，服务器对接收到充放电状态信息进行识别，获取各个充电桩的包含充电桩的坐标信息、ID、充电桩的工作状态信息和充电功率信息在内的充放电状态信息，所述充放电状态信息包括闲置状态和放电工作状态。
在步骤S203中，根据获取到的充电桩的ID和坐标信息，计算处于放电工作状态的充电桩在所述邻近区域内的充电桩的充电比rc。
其中，该邻近区域可以根据实际的情况进行，例如可以定义为以当前充电桩为中心，以R为半径的一个圆形区域作为该邻近区域，该半径R可以根据实际的需要设置。
在步骤S204中，将计算得到的所述充电比rc发送给对应的充电桩控制器。
在本发明实施例中，所述当充电桩控制器与服务器之间建立通讯连接时，实时获取所述服务器发送的当前充电桩的邻近区域所对应的充电桩的充电比rc的步骤之后，所述根据充电比rc与中断充电概率之间的函数关系，计算当前时刻下所述当前充电桩的中断充电概率P的步骤之前还包括下述步骤：
将获取到的当前充电桩的充电比rc与预先设置的充电比参考值A进行比较，判断当前充电桩的充电比rc是否大于充电比参考值A；
当当前充电桩的充电比rc大于充电比参考值A时，执行所述根据充电比rc与中断充电概率之间的函数关系，计算当前时刻下所述当前充电桩的中断充电概率P的步骤；
当当前充电桩的充电比rc小于等于充电比参考值A时，控制继续在当前充电桩对电动汽车进行充电。
图3示出了本发明提供的基于充电桩的电动汽车集群充电协同调度系统的结构框图，为了便于说明，图中仅给出了与本发明实施例相关的部分。
基于充电桩的电动汽车集群充电协同调度系统包括：
充电比获取模块11，用于当充电桩控制器与服务器之间建立通讯连接时，实时获取所述服务器发送的当前充电桩的邻近区域所对应的充电桩的充电比rc；
中断充电概率计算模块12，用于根据充电比rc与中断充电概率之间的函数关系，计算当前时刻下所述当前充电桩的中断充电概率P＝(rc+1)/2；
中断充电确定模块13，用于将计算得到的当前充电桩的中断充电概率P与预先设置的随机值S进行比较，确定所述当前充电桩是否中断充电。
其中，所述系统还包括：
通讯连接建立模块14，用于预先在服务器与充电桩控制器之间建立通讯连接；
预先定义模块15，用于预先为在线的每一个充电桩分配一个ID，同时预先定义一个充电比参考值A和随机值S。
在本发明实施例中，如图4所示，充电比获取模块11具体包括：
充放电状态信息发送模块16，用于充电桩控制器实时向所述服务器发送当前充电桩的充放电状态信息，所述充放电状态信息包括充电桩的坐标信息、ID、充电桩的工作状态信息和充电功率信息；
识别模块17，用于对接收到所述充放电状态信息进行识别，获取各个充电桩的包含充电桩的坐标信息、ID、充电桩的工作状态信息和充电功率信息在内的充放电状态信息，所述充放电状态信息包括闲置状态和放电工作状态；
充电比计算模块18，用于根据获取到的充电桩的ID和坐标信息，计算处于放电工作状态的充电桩在所述邻近区域内的充电桩的充电比rc；
充电比发送模块19，用于将计算得到的所述充电比rc发送给对应的充电桩控制器。
在本发明实施例中，判断模块20，用于将获取到的当前充电桩的充电比rc与预先设置的充电比参考值A进行比较，判断当前充电桩的充电比rc是否大于充电比参考值A；
继续充电控制模块21，用于当当前充电桩的充电比rc小于等于充电比参考值A时，控制继续在当前充电桩对电动汽车进行充电；
当当前充电桩的充电比rc大于充电比参考值A时，执行所述中断充电概率计算模块12根据充电比rc与中断充电概率之间的函数关系，计算当前时刻下所述当前充电桩的中断充电概率P的步骤。
在本发明实施例中，当充电桩控制器与服务器之间建立通讯连接时，实时获取所述服务器发送的当前充电桩的邻近区域所对应的充电桩的充电比rc；根据充电比rc与中断充电概率之间的函数关系，计算当前时刻下所述当前充电桩的中断充电概率P＝(rc+1)/2；将计算得到的当前充电桩的中断充电概率P与预先设置的随机值S进行比较，确定所述当前充电桩是否中断充电，从而以每一个充电桩为基础，实现充电的中断决策，进一步降低电网的峰值符合，解决大规模电动汽车难以直接调度的问题。
应当理解，这些实施例的用途仅用于说明本发明而非意欲限制本发明的保护范围。此外，也应理解，在阅读了本发明的技术内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动、修改和/或变型，所有的这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于充电桩的电动汽车集群充电协同调度方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
当充电桩控制器与服务器之间建立通讯连接时，实时获取所述服务器发送的当前充电桩的邻近区域所对应的充电桩的充电比rc；
根据充电比rc与中断充电概率之间的函数关系，计算当前时刻下所述当前充电桩的中断充电概率P＝(rc+1)/2；
将计算得到的当前充电桩的中断充电概率P与预先设置的随机值S进行比较，确定所述当前充电桩是否中断充电。
2.根据权利要求1所述的基于充电桩的电动汽车集群充电协同调度方法，其特征在于，所述当充电桩控制器与服务器之间建立通讯连接时，实时获取所述服务器发送的邻近区域充电桩的充电比rc的步骤之前还包括下述步骤：
预先在服务器与充电桩控制器之间建立通讯连接；
预先为在线的每一个充电桩分配一个ID，同时预先定义一个充电比参考值A和随机值S。
3.根据权利要求2所述的基于充电桩的电动汽车集群充电协同调度方法，其特征在于，所述当充电桩控制器与服务器之间建立通讯连接时，获取所述服务器发送的邻近区域充电桩的充电比的步骤具体包括下述步骤：
充电桩控制器实时向所述服务器发送当前充电桩的充放电状态信息，所述充放电状态信息包括充电桩的坐标信息、ID、充电桩的工作状态信息和充电功率信息；
服务器对接收到所述充放电状态信息进行识别，获取各个充电桩的包含充电桩的坐标信息、ID、充电桩的工作状态信息和充电功率信息在内的充放电状态信息，所述充放电状态信息包括闲置状态和放电工作状态；
根据获取到的充电桩的ID和坐标信息，计算处于放电工作状态的充电桩在所述邻近区域内的充电桩的充电比rc；
将计算得到的所述充电比rc发送给对应的充电桩控制器。
4.根据权利要求3所述的基于充电桩的电动汽车集群充电协同调度方法，其特征在于，所述当充电桩控制器与服务器之间建立通讯连接时，实时获取所述服务器发送的当前充电桩的邻近区域所对应的充电桩的充电比rc的步骤之后，所述根据充电比rc与中断充电概率之间的函数关系，计算当前时刻下所述当前充电桩的中断充电概率P的步骤之前还包括下述步骤：
将获取到的当前充电桩的充电比rc与预先设置的充电比参考值A进行比较，判断当前充电桩的充电比rc是否大于充电比参考值A；
当当前充电桩的充电比rc大于充电比参考值A时，执行所述根据充电比rc与中断充电概率之间的函数关系，计算当前时刻下所述当前充电桩的中断充电概率P的步骤；
当当前充电桩的充电比rc小于等于充电比参考值A时，控制继续在当前充电桩对电动汽车进行充电。
5.一种基于充电桩的电动汽车集群充电协同调度系统，其特征在于，所述系统包括：
充电比获取模块，用于当充电桩控制器与服务器之间建立通讯连接时，实时获取所述服务器发送的当前充电桩的邻近区域所对应的充电桩的充电比rc；
中断充电概率计算模块，用于根据充电比rc与中断充电概率之间的函数关系，计算当前时刻下所述当前充电桩的中断充电概率P＝(rc+1)/2；
中断充电确定模块，用于将计算得到的当前充电桩的中断充电概率P与预先设置的随机值S进行比较，确定所述当前充电桩是否中断充电。
6.根据权利要求5所述的基于充电桩的电动汽车集群充电协同调度系统，其特征在于，所述系统还包括：
通讯连接建立模块，用于预先在服务器与充电桩控制器之间建立通讯连接；
预先定义模块，用于预先为在线的每一个充电桩分配一个ID，同时预先定义一个充电比参考值A和随机值S。
7.根据权利要求6所述的基于充电桩的电动汽车集群充电协同调度系统，其特征在于，所述充电比获取模块具体包括：
充放电状态信息发送模块，用于充电桩控制器实时向所述服务器发送当前充电桩的充放电状态信息，所述充放电状态信息包括充电桩的坐标信息、ID、充电桩的工作状态信息和充电功率信息；
识别模块，用于对接收到所述充放电状态信息进行识别，获取各个充电桩的包含充电桩的坐标信息、ID、充电桩的工作状态信息和充电功率信息在内的充放电状态信息，所述充放电状态信息包括闲置状态和放电工作状态；
充电比计算模块，用于根据获取到的充电桩的ID和坐标信息，计算处于放电工作状态的充电桩在所述邻近区域内的充电桩的充电比rc；
充电比发送模块，用于将计算得到的所述充电比rc发送给对应的充电桩控制器。
8.根据权利要求7所述的基于充电桩的电动汽车集群充电协同调度系统，其特征在于，所述系统还包括：
判断模块，用于将获取到的当前充电桩的充电比rc与预先设置的充电比参考值A进行比较，判断当前充电桩的充电比rc是否大于充电比参考值A；
继续充电控制模块，用于当当前充电桩的充电比rc小于等于充电比参考值A时，控制继续在当前充电桩对电动汽车进行充电；
当当前充电桩的充电比rc大于充电比参考值A时，执行所述中断充电概率计算模块根据充电比rc与中断充电概率之间的函数关系，计算当前时刻下所述当前充电桩的中断充电概率P的步骤。
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