CN109617063B - 一种基于区块链的充电设备及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种基于区块链的充电设备及其控制方法，区块链分片装置包括代码服务端和代码客户端，所述控制方法具体包括：所述代码服务端用于接收用户发送的充电请求，将多个充电站节点、充电设备进行区块链标识；所述代码客户端，用于获取多个区块链的区块链标识，所述充电站节点设置为第一区块链标识，所述充电设备设置为第二区块链标识；对所述第一区块链标识与所述第二区块链标识进行匹配解析，生成第三区块链标识，所述第三区块链标识包含充电站点与充电设备功率匹配的对应的标识；将所述第三区块链标识发送到所述集控中心，集控中心根据所述第三区块链标识进行充电交易。
Description
技术领域
本发明涉及智能电网技术领域，特别是涉及一种基于区块链的充电设备及其控制方法。
背景技术
区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的发明应用模式。所谓共识机制是区块链系统中实现不同节点之间建立信任、获取权益的数学算法，区块链是一种建立信用的技术，可以保证写入的数据任何人不能篡改，其包含的公私钥信息均采用匿名方式，然而将其仅仅应用于金融领域，局限了其功能性，对应电力设备的安全性是未来智能电网发展的重中之重，因为，智能电网讲究电网和用户之间进行电能双向流通，这就给电网的质量带来了考验，如果不进行电能质量信任机制验证，有可能导致恶意输电带来的电网不安全的隐患。
然而，现有技术中对于供电设备如何匹配交易信息的流通，是一个技术难题，无法较好的快速实现不同充电站点、充电设备之间的功率转移和交易信息的快速匹配，而区块链通过与对象进行点对点传送，并进行数据共识的方式，能够较好的解决功率、对象、交易信息的快速匹配查找，因此，设置一种基于区块链的充电设备进行功率传送管理。
发明内容
为解决上述技术问题：本申请提出一种基于区块链的充电设备的控制方法，所述充电设备包括多个充电站节点、集控中心、通信中心、区块链分片装置；所述区块链分片装置包括代码服务端和代码客户端，所述控制方法具体包括：
所述代码服务端用于接收用户发送的充电请求，将多个充电站节点、充电设备进行区块链标识；
所述代码客户端，用于获取多个区块链的区块链标识，所述充电站节点设置为第一区块链标识，所述充电设备设置为第二区块链标识；
对所述第一区块链标识与所述第二区块链标识进行匹配解析，生成第三区块链标识，所述第三区块链标识包含充电站点与充电设备功率匹配的对应的标识；
将所述第三区块链标识发送到所述集控中心，所述集控中心根据所述第三区块链标识进行充电交易。
所述的基于区块链的充电设备的控制方法，所述第二区块链标识具有对应的充电时间、充电设备类型、充电设备数量。
所述的基于区块链的充电设备的控制方法，所述设备还包括内存数据库，所述内存数据中设置第一内存映射文件、第二内存映射文件、第三内存映射文件，分别用于存储第一区块链标识、第二区块链标识、第三区块链标识。
所述的基于区块链的充电设备的控制方法，还包括计时模块，所述计时模块连接所述区块链分片装置，并周期输出脉冲信号给所述区块链分片装置，所述区块链分片装置接收所述脉冲信号后，对片区内的装置进行重新标识；所述计时模块接收所述集控中心关于对周期调整的信号，以根据功率变化调整区块链的分片。
所述的基于区块链的充电设备的控制方法，还包括同步模块，所述同步模块接收周期调整的信号，对各充电站点的通讯模块的证书进行周期同步，并对新加入的充电站点的区块链证书进行更新同步，将推出区块的充电站点进行证书吊销并发布到区块链上的各个充电站节点。
所述的基于区块链的充电设备的控制方法，每个充电站节点包括通讯模块、控制器、双向DC/DC、光伏电池、燃料电池、AC/DC变换器，所述通讯模块包括与区块链分片装置连接的接口，所述控制器计算充电站节点的总输出功率，并将输出功率通过通讯模块传送到所述区块链分片装置，所述区块链分片装置对接收到的总输出功率进行第一区块链标识，所述第一区块链标识包含功率信息、充电站点编号信息；所述区块链分区装置对充电装置的需求功率进行第二区块链标识；并生成第三区块链标识；所述集控中心所述集控中心根据所述第三区块链标识，查找对应的充电站点，控制对应的充电站点进行充电交易。
一种基于区块链的充电设备，所述充电设备包括多个充电站节点、集控中心、通信中心、区块链分片装置；所述区块链分片装置包括代码服务端和代码客户端；
所述代码服务端，用于接收用户发送的充电请求，将多个充电站节点、充电设备进行区块链标识；
所述代码客户端，用于获取多个区块链的区块链标识，所述充电站节点设置为第一区块链标识，所述充电设备设置为第二区块链标识；
解析模块，对所述第一区块链标识与所述第二区块链标识进行匹配解析，生成第三区块链标识，所述第三区块链标识包含充电站点与充电设备功率匹配的对应的标识；
将所述第三区块链标识发送到所述集控中心，所述集控中心根据所述第三区块链标识进行充电交易。
所述的一种基于区块链的充电设备，每个充电站节点包括通讯模块、控制器、双向DC/DC、光伏电池、燃料电池、AC/DC变换器，所述通讯模块包括与区块链分片装置连接的接口，所述控制器计算充电站节点的总输出功率，并将输出功率通过通讯模块传送到所述区块链分片装置，所述区块链分片装置对接收到的总输出功率进行第一区块链标识，所述第一区块链标识包含功率信息、充电站点编号信息；所述区块链分区装置对充电装置的需求功率进行第二区块链标识；并生成第三区块链标识；所述集控中心所述集控中心根据所述第三区块链标识，查找对应的充电站点，控制对应的充电站点进行充电交易。
所述的一种基于区块链的充电设备，还包括计时模块、同步模块；所述计时模块分别连接集控中心和区块链分片装置、以及同步模块；所述同步模块连接充电站节点的通讯模块和计时模块；所述区块链分片装置连接控制器和计时模块、以及用户端。
本申请通过区块链的方式对每个充电站点进行信息标识，能够方便集控中心快速查找对应的充电站点的情况，及时完成充电站点的充电交易，同时在通过站点之间的功率调配的时候，能够方便站点之间的交易明细直观明了，能够快速根据功率区块和站点区块进行功率分配，将交易明细与功率关联，有助于实现多个不同站点之间的快速功率共享。
附图说明
图1为本发明基于区块链的充电设备的控制方法示意图。
图2为本发明基于区块链的充电设备示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
如图1所示，为本发明基于区块链的充电设备的控制方法示意图。所述充电设备包括多个充电站节点、集控中心、通信中心、区块链分片装置；所述区块链分片装置包括代码服务端和代码客户端，所述控制方法具体包括：
所述代码服务端用于接收用户发送的充电请求，将多个充电站节点、充电设备进行区块链标识；
所述代码客户端，用于获取多个区块链的区块链标识，所述充电站节点设置为第一区块链标识，所述充电设备设置为第二区块链标识；
对所述第一区块链标识与所述第二区块链标识进行匹配解析，生成第三区块链标识，所述第三区块链标识包含充电站点与充电设备功率匹配的对应的标识；
将所述第三区块链标识发送到所述集控中心，所述集控中心根据所述第三区块链标识进行充电交易。
所述的基于区块链的充电设备的控制方法，所述第二区块链标识具有对应的充电时间、充电设备类型、充电设备数量。
所述的基于区块链的充电设备的控制方法，所述设备还包括内存数据库，所述内存数据中设置第一内存映射文件、第二内存映射文件、第三内存映射文件，分别用于存储第一区块链标识、第二区块链标识、第三区块链标识。
所述的基于区块链的充电设备的控制方法，还包括计时模块，所述计时模块连接所述区块链分片装置，并周期输出脉冲信号给所述区块链分片装置，所述区块链分片装置接收所述脉冲信号后，对片区内的装置进行重新标识；所述计时模块接收所述集控中心关于对周期调整的信号，以根据功率变化调整区块链的分片。
所述的基于区块链的充电设备的控制方法，还包括同步模块，所述同步模块接收周期调整的信号，对各充电站点的通讯模块的证书进行周期同步，并对新加入的充电站点的区块链证书进行更新同步，将推出区块的充电站点进行证书吊销并发布到区块链上的各个充电站节点。
所述的基于区块链的充电设备的控制方法，每个充电站节点包括通讯模块、控制器、双向DC/DC、光伏电池、燃料电池、AC/DC变换器，所述通讯模块包括与区块链分片装置连接的接口，所述控制器计算充电站节点的总输出功率，并将输出功率通过通讯模块传送到所述区块链分片装置，所述区块链分片装置对接收到的总输出功率进行第一区块链标识，所述第一区块链标识包含功率信息、充电站点编号信息；所述区块链分区装置对充电装置的需求功率进行第二区块链标识；并生成第三区块链标识；所述集控中心所述集控中心根据所述第三区块链标识，查找对应的充电站点，控制对应的充电站点进行充电交易。
对于光伏电池、燃料电池进行电能质量安全标识，通过所述区块链分片装置进行每次发电的电能质量进行分配区块标识，所述区块标识直接嵌入在基波起始位，用于跟随发电的电能，随时对电能进行标识。
可优选的是，可以将区块标识设置在谐波中，当发电的电能输送到设备或者电网中时，如果将谐波滤波处理掉，则可不纪录该电能的区块信息，表示该电能为安全的电能信息。
所述的基于区块链的充电设备的控制方法，针对第二区块链，多个子区块链，第一子区块链对应充电设备如充电电动车的数量或者其他，所述充电电动车的数量包括当前连接在充电站的电动车、预约充电的电动车；第二子区块链包括需求充电的功率，所述需求充电的功率包括当前充电功率P1和预约充电功率Ppre，所述当前充电功率根据当前充电站的电动车充电的剩余时间以及充电电流进行计算获得，所述预充充电的电动车的需求充电的功率Ppre根据预约的不同车型的平均充电功率Pav及其对应的时间T以及预约充电时间Tpre进行加权获得。
所述的基于区块链的充电设备的控制方法，所述预约充电的电动车的需求充电的功率Ppre计算方式如下：
其中，
为不同车型对应的不同系数，为常数，Pav为平均充电功率，T为充电功率为Pav对应的时间，Tpre为车辆的预约充电时间。
所述的基于区块链的充电设备的控制方法，需求充电的功率Pcharge的计算方式为：
其中，
为预约充电车辆按照预约的方式进行充电的概率，
为预约充电的电动车数量，Ppre为预约充电的电动车的需求充电的功率。
所述的基于区块链的充电设备的控制方法，所述校验节点总输出功率和需求充电的总功率具体包括：通过差值判断功率需求，计算每个充电站在未来一段时间的总的输出功率，包括电网的输出功率、新能源的发电功率、电动车共享的功率，其计算方式如下：
其中，
为充电站直流母线电压，
是接收到控制命令时第m个电动车的SOC值；
为接收到控制命令时第m个电动车的SOC最小值；
是第m个电动车的最大放电率；
是第m个电动车的容量；t为控制命令的时间间隔；n为电动车的数量；Pg为电网可输出的功率峰值；Ppv为光伏可输出功率的峰值；
所述差值为：
所述的基于区块链的充电设备的控制方法，所述判断具体还包括：设定放电的最大放电电流，判断当前功率下是否满足放电电流值，如果满足则根据集控中心的调配进行放电，如果不满足，则根据集控中心和邻近充电站的调配，从邻近的充电点调度电功率，所述最大放电电流计算方式如下：
其中，Vpcc是电网连接到充电站的电压，取其有效值，Vdc为直流母线电压，i为充电站为电动车充电接口的电流，Ppv为光伏可输出功率的峰值，t为控制命令的时间间隔，
为光伏不发电时对于负载的安全因数。
所述的基于区块链的充电设备的控制方法，集控中心根据判断结果，调整各充电站之间的功率输出，实现充电站在可控功率输出和可控电流范围内进行功率输出，当未收到集控中心的调度命令时，反馈信息到邻近充电站，所述邻近充电站根据信息共享，临时调配功率给功率缺额的充电站；所述邻近充电站将共享的功率缺额上报给所述集控中心。
如图2所示，为本发明基于区块链的充电设备示意图。一种基于区块链的充电设备，所述充电设备包括多个充电站节点、集控中心、通信中心、区块链分片装置；所述区块链分片装置包括代码服务端和代码客户端；
所述代码服务端，用于接收用户发送的充电请求，将多个充电站节点、充电设备进行区块链标识；
所述代码客户端，用于获取多个区块链的区块链标识，所述充电站节点设置为第一区块链标识，所述充电设备设置为第二区块链标识；
解析模块，对所述第一区块链标识与所述第二区块链标识进行匹配解析，生成第三区块链标识，所述第三区块链标识包含充电站点与充电设备功率匹配的对应的标识；
将所述第三区块链标识发送到所述集控中心，所述集控中心根据所述第三区块链标识进行充电交易。
所述的一种基于区块链的充电设备，每个充电站节点包括通讯模块、控制器、双向DC/DC、光伏电池、燃料电池、AC/DC变换器，所述通讯模块包括与区块链分片装置连接的接口，所述控制器计算充电站节点的总输出功率，并将输出功率通过通讯模块传送到所述区块链分片装置，所述区块链分片装置对接收到的总输出功率进行第一区块链标识，所述第一区块链标识包含功率信息、充电站点编号信息；所述区块链分区装置对充电装置的需求功率进行第二区块链标识；并生成第三区块链标识；所述集控中心所述集控中心根据所述第三区块链标识，查找对应的充电站点，控制对应的充电站点进行充电交易。
所述的一种基于区块链的充电设备，还包括计时模块、同步模块；所述计时模块分别连接集控中心和区块链分片装置、以及同步模块；所述同步模块连接充电站节点的通讯模块和计时模块；所述区块链分片装置连接控制器和计时模块、以及用户端。
本申请通过区块链的方式对每个充电站点进行信息标识，能够方便集控中心快速查找对应的充电站点的情况，及时完成充电站点的充电交易，同时在通过站点之间的功率调配的时候，能够方便站点之间的交易明细直观明了，能够快速根据功率区块和站点区块进行功率分配，将交易明细与功率关联，有助于实现多个不同站点之间的快速功率共享。
Claims (3)
1.一种基于区块链的充电设备的控制方法，其特征在于，所述充电设备包括多个充电站节点、集控中心、通信中心、区块链分片装置；所述区块链分片装置包括代码服务端和代码客户端，所述控制方法具体包括：
所述代码服务端用于接收用户发送的充电请求，将多个充电站节点、充电设备进行区块链标识；
所述代码客户端，用于获取多个区块链的区块链标识，所述充电站节点设置为第一区块链标识，所述充电设备设置为第二区块链标识；
对所述第一区块链标识与所述第二区块链标识进行匹配解析，生成第三区块链标识，所述第三区块链标识包含充电站点与充电设备功率匹配的对应的标识；
将所述第三区块链标识发送到所述集控中心，所述集控中心根据所述第三区块链标识进行充电交易；所述第二区块链标识具有对应的充电时间、充电设备类型、充电设备数量；所述设备还包括内存数据库，所述内存数据库中设置第一内存映射文件、第二内存映射文件、第三内存映射文件，分别用于存储第一区块链标识、第二区块链标识、第三区块链标识；还包括计时模块，所述计时模块连接所述区块链分片装置，并周期输出脉冲信号给所述区块链分片装置，所述区块链分片装置接收所述脉冲信号后，对片区内的装置进行重新标识；所述计时模块接收所述集控中心关于对周期调整的信号，以根据功率变化调整区块链的分片；每个充电站节点包括通讯模块、控制器、双向DC/DC、光伏电池、燃料电池、AC/DC变换器，所述通讯模块包括与区块链分片装置连接的接口，所述控制器计算充电站节点的总输出功率，并将输出功率通过通讯模块传送到所述区块链分片装置，所述区块链分片装置对接收到的总输出功率进行第一区块链标识，所述第一区块链标识包含功率信息、充电站点编号信息；所述区块链分区装置对充电装置的需求功率进行第二区块链标识；并生成第三区块链标识；所述集控中心所述集控中心根据所述第三区块链标识，查找对应的充电站点，控制对应的充电站点进行充电交易；根据功率区块和站点区块进行功率分配，将交易明细与功率关联，有助于实现多个不同站点之间的快速功率共享；预约充电的电动车的需求充电的功率Ppre计算方式如下：
其中，
为不同车型对应的不同系数，为常数，Pav为平均充电功率，T为充电功率为Pav对应的时间，Tpre为车辆的预约充电时间；需求充电的功率Pcharge的计算方式为：
其中，
为预约充电车辆按照预约的方式进行充电的概率，npre为预约充电的电动车数量，Ppre为预约充电的电动车的需求充电的功率；P1为当前充电功率；
校验节点总输出功率和需求充电的总功率具体包括：通过差值判断功率需求，计算每个充电站在未来一段时间的总的输出功率，包括电网的输出功率、新能源的发电功率、电动车共享的功率，其计算方式如下：
其中，
为充电站直流母线电压，
是接收到控制命令时第m个电动车的SOC值；
为接收到控制命令时第m个电动车的SOC最小值；
是第m个电动车的最大放电率；
是第m个电动车的容量；t为控制命令的时间间隔；n为电动车的数量；Pg为电网可输出的功率峰值；Ppv为光伏可输出功率的峰值；
所述差值为：
ΔP＝Po-Pcharge；
所述判断具体还包括：设定放电的最大放电电流，判断当前功率下是否满足放电电流值，如果满足则根据集控中心的调配进行放电，如果不满足，则根据集控中心和邻近充电站的调配，从邻近的充电点调度电功率，所述最大放电电流计算方式如下：
其中，Vpcc是电网连接到充电站的电压，取其有效值，Vdc为直流母线电压，i为充电站为电动车充电接口的电流，Ppv为光伏可输出功率的峰值，t为控制命令的时间间隔，
为光伏不发电时对于负载的安全因数。
2.如权利要求1所述的基于区块链的充电设备的控制方法，其特征在于，还包括同步模块，所述同步模块接收周期调整的信号，对各充电站点的通讯模块的证书进行周期同步，并对新加入的充电站点的区块链证书进行更新同步，将推出区块的充电站点进行证书吊销并发布到区块链上的各个充电站节点。
3.一种基于区块链的充电设备，其特征在于，所述充电设备包括多个充电站节点、集控中心、通信中心、区块链分片装置；所述区块链分片装置包括代码服务端和代码客户端；
所述代码服务端，用于接收用户发送的充电请求，将多个充电站节点、充电设备进行区块链标识；
所述代码客户端，用于获取多个区块链的区块链标识，所述充电站节点设置为第一区块链标识，所述充电设备设置为第二区块链标识；
解析模块，对所述第一区块链标识与所述第二区块链标识进行匹配解析，生成第三区块链标识，所述第三区块链标识包含充电站点与充电设备功率匹配的对应的标识；
将所述第三区块链标识发送到所述集控中心，所述集控中心根据所述第三区块链标识进行充电交易；每个充电站节点包括通讯模块、控制器、双向DC/DC、光伏电池、燃料电池、AC/DC变换器，所述通讯模块包括与区块链分片装置连接的接口，所述控制器计算充电站节点的总输出功率，并将输出功率通过通讯模块传送到所述区块链分片装置，所述区块链分片装置对接收到的总输出功率进行第一区块链标识，所述第一区块链标识包含功率信息、充电站点编号信息；所述区块链分区装置对充电装置的需求功率进行第二区块链标识；并生成第三区块链标识；所述集控中心所述集控中心根据所述第三区块链标识，查找对应的充电站点，控制对应的充电站点进行充电交易；还包括计时模块、同步模块；所述计时模块分别连接集控中心和区块链分片装置、以及同步模块；所述同步模块连接充电站节点的通讯模块和计时模块；所述区块链分片装置连接控制器和计时模块、以及用户端；根据功率区块和站点区块进行功率分配，将交易明细与功率关联，有助于实现多个不同站点之间的快速功率共享；预约充电的电动车的需求充电的功率Ppre计算方式如下：
其中，
为不同车型对应的不同系数，为常数，Pav为平均充电功率，T为充电功率为Pav对应的时间，Tpre为车辆的预约充电时间；需求充电的功率Pcharge的计算方式为：
其中，
为预约充电车辆按照预约的方式进行充电的概率，npre为预约充电的电动车数量，Ppre为预约充电的电动车的需求充电的功率；P1为当前充电功率；
校验节点总输出功率和需求充电的总功率具体包括：通过差值判断功率需求，计算每个充电站在未来一段时间的总的输出功率，包括电网的输出功率、新能源的发电功率、电动车共享的功率，其计算方式如下：
其中，
为充电站直流母线电压，
是接收到控制命令时第m个电动车的SOC值；
为接收到控制命令时第m个电动车的SOC最小值；
是第m个电动车的最大放电率；
是第m个电动车的容量；t为控制命令的时间间隔；n为电动车的数量；Pg为电网可输出的功率峰值；Ppv为光伏可输出功率的峰值；
所述差值为：
ΔP＝Po-Pcharge；
所述判断具体还包括：设定放电的最大放电电流，判断当前功率下是否满足放电电流值，如果满足则根据集控中心的调配进行放电，如果不满足，则根据集控中心和邻近充电站的调配，从邻近的充电点调度电功率，所述最大放电电流计算方式如下：
其中，Vpcc是电网连接到充电站的电压，取其有效值，Vdc为直流母线电压，i为充电站为电动车充电接口的电流，Ppv为光伏可输出功率的峰值，t为控制命令的时间间隔，
为光伏不发电时对于负载的安全因数。
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2018
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| CN109617063A (zh) | 2019-04-12 |
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