CN111516544B - 充电设备功率分配方法、存储介质及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种充电设备功率分配方法、存储介质及系统，其中的方法包括：获取所有正在执行充电的充电设备的当前输出功率总和；若所述当前输出功率总和超过充电站的供电容量，则：获取每一台充电设备所对应的车辆电池的电量饱和程度；依次降低电量饱和程度最高的车辆电池所对应充电设备的输出功率至输出功率下限阈值，直到所述当前输出功率总和在所述充电站的供电容量范围内。本发明的上述方案，能够保证配电功率的最大使用效率，又保证配置功率的使用安全。

Description

充电设备功率分配方法、存储介质及系统

技术领域

本发明涉及充电站设计技术领域，具体涉及一种充电设备功率分配方法、存储介质及系统。

背景技术

随着新能源汽车越来越普及，充电需求也越来越旺盛，充电站的建设也越来越多，但是充电站的电力配电一般都有容量的限制，一个充电站的电网配电功率不可能随意的扩大。对于一个充电站来说，供电电源的容量有一个最大容量，然后充电站根据这个最大容量来配置合适数量的充电设备，现有技术的方案中，最大容量约等于充电站中充电设备的数量和每一充电设备充电额定功率的乘积。例如，供电电源的容量为1250KVA，有12台功率为100KVA的充电设备，如果有12台电动汽车在满功率充电的话，刚好是匹配的，但是实际上并不是每台电动车充电都是满功率，假设部分充电设备使用60KVA充电，那么充电设备输出的实际总功率小于供电电源的供电功率，这样就存在一定的资源利用率低的问题。而对于电动汽车而言，其充电过程中的充电功率是变化的，例如一台100KVA的充电设备，在电动汽车充电开始时充电桩的输出功率可能是10KVA，然后快速攀升至接近100KVA，并保持一段时间，然后在接近充满阶段，功率会下降至30KVA并保持一段时间，然后再下降至0。也就是说，以充电设备(例如充电桩)的供电容量来判断是否超过最大容量，是不准确的，会造成在实际充电功率并未达到最大容量的情况下，限制其它充电桩的启动充电，造成资源闲置浪费。

发明内容

本发明实施例旨在提供一种充电设备功率分配方法、存储介质及系统，以解决现有技术中充电站中充电设备利用率低的技术问题。

为此，本发明一部分实施例提供一种充电设备功率分配方法，包括如下步骤：

获取所有正在执行充电的充电设备的当前输出功率总和；

若所述当前输出功率总和超过充电站的供电容量，则：

获取每一台充电设备所对应的车辆电池的电量饱和程度；

依次降低电量饱和程度最高的车辆电池所对应充电设备的输出功率至输出功率下限阈值，直到所述当前输出功率总和在所述充电站的供电容量范围内。

可选地，上述的充电设备功率分配方法，还包括如下步骤：

获取充电站的供电容量以及单台充电设备的额定充电容量；

确定满载系数，所述满载系数大于零并且小于一；

根据所述供电容量、所述额定充电容量和所述满载系数确定所述充电站内的充电设备数量，其中所述充电设备数量大于标准化数量N；

以上，所述标准化数量N满足：N＝[P_Z/P_K]，P_Z为所述供电容量，P_K为单台充电设备的额定充电容量。

可选地，上述的充电设备功率分配方法中，根据所述供电容量、所述额定充电容量和所述满载系数确定所述充电站内的充电设备数量的步骤中，通过如下方式确定所述充电设备数量：M＝[P_Z/(Q×P_K)]；

其中，Q为所述满载系数。

可选地，上述的充电设备功率分配方法中，确定满载系数，所述满载系数大于零并且小于一的步骤中:

所述满载系数Q满足：0.6＜Q＜0.9。

本发明还提供一种存储介质，所述存储介质中存储有程序指令，计算机读取所述程序指令后执行以上任一项所述的充电设备功率分配方法。

本发明还提供一种电子设备，包括至少一个处理器和至少一个存储器，至少一个所述存储器中存储有程序指令，至少一个所述处理器读取所述程序指令后执行以上任一项所述的充电设备功率分配方法。

与现有技术相比，本发明实施例提供的上述技术方案至少具有以下有益效果：

本发明实施例提供的充电设备功率分配方法、存储介质及系统，其中的方法包括：获取所有正在执行充电的充电设备的当前输出功率总和；若所述当前输出功率总和超过充电站的供电容量，则：获取每一台充电设备所对应的车辆电池的电量饱和程度；依次降低电量饱和程度最高的车辆电池所对应充电设备的输出功率至输出功率下限阈值，直到所述当前输出功率总和在所述充电站的供电容量范围内。采用本发明的上述方案，能够保证配电功率的最大使用效率，又保证配置功率的使用安全。

附图说明

图1为本发明一个实施例所述充电设备功率分配方法的流程图；

图2为本发明另一个实施例所述充电设备功率分配方法的流程图；

图3为本发明另一个实施例所述充电设备功率分配方法的流程图；

图4为充电站中车辆请求充电设备为其充电时操作流程的示意框图；

图5为本发明又一个实施例所述充电设备功率分配方法的流程图；

图6为本发明一个实施例所述电子设备的硬件连接关系示意图。

具体实施方式

下面将结合附图进一步说明本发明实施例。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明的简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必需具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个组件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

本实施例提供一种充电设备功率分配方法，可应用于现有充电站的控制系统中，如图1所示，其包括如下步骤：

S101：获取所有正在执行充电的充电设备的当前输出功率总和；

S102：若所述当前输出功率总和超过充电站的供电容量，则：获取每一台充电设备所对应的车辆电池的电量饱和程度；

S103：依次降低电量饱和程度最高的车辆电池所对应充电设备的输出功率至输出功率下限阈值，直到所述当前输出功率总和在所述充电站的供电容量范围内。

通过如下方式来保证充电设备的输出功率总和不超过充电站供电容量：

获取所有正在执行充电的充电设备的当前输出功率总和；若所述当前输出功率总和超过所述充电站的供电容量，则降低至少一台充电设备的当前输出功率至输出功率下限阈值，以使所述当前输出功率总和在所述充电站的供电容量范围内，所述输出功率下限阈值可以选择为额定功率的30％～50％之间，优选为50％。也即可以通过降低部分充电设备的输出功率以降低的充电设备的输出总功率。如前所述，车辆电池的饱和程度越高其充电效率就会越低，此时可以对其进行降低功率的处理，只要满足最低功率需求即可。本步骤中，相当于每降低一个充电设备的输出功率就比对一下当前输出功率是否满足需求了，如果不满足需求则继续降低其他充电设备的输出功率，如果满足需求了即可按照当前功率分配方式执行。

如图2所示，本发明的一些实施例中，所述的充电设备功率分配方法，还可以包括如下步骤：

S001：获取充电站的供电容量以及单台充电设备的额定充电容量；其可以在设计充电站之初即可确定。

S002：确定满载系数，所述满载系数大于零并且小于一；根据历史经验值可确定，诸如参考充电站所在地点的车流量、充电需求等，优选其为0.6-0.9之间，较佳地可选择0.7和0.8。优选地，通过如下方式确定所述充电设备数量：M＝[P_Z/(Q×P_K)]；其中，Q为所述满载系数。其中[]表示取整数舍掉小数的意思，例如P_Z/(Q×P_K)＝13.5，则最终结果取13。

S003：根据所述供电容量、所述额定充电容量和所述满载系数确定所述充电站内的充电设备数量，其中所述充电设备数量大于标准化数量N；以上，所述标准化数量N满足：N＝[P_Z/P_K]，P_Z为所述供电容量，P_K为单台充电设备的额定充电容量。也即，标准化数量为现有技术中得到充电桩数量的计算方式，而采用本实施例中的方案最终得到的充电设备的数量会高于该计算结果。

以本申请背景技术部分所提供的示例说明，即假设供电容量是1250kva的话，每一台充电设备的额定功率为100KVA，那么本方案中得到的供电设备的数量大于12台，比如当Q取0.8时，本方案中计算得到的充电设备数量为M＝[1250/(0.8×100)]＝15台。通过增加一定数量的充电设备，从而增加并发充电的电动车数量，这样就可以有更多的电动车同时充电了。

本实施例提供的上述方案，增加了充电站中充电桩的安装数量，多数充电桩都没有工作在额定充电容量的情况下，能够为更多的车辆充电，从而能够在有限的电网配电功率清下，更加合理的分配充电容量到每一个充电桩上，从而能够保证配电功率的最大使用效率，又保证配置功率的使用安全。

在以上方案的基础上，如图3所示，所述的充电设备功率分配方法，还可以包括如下步骤：

S001：获取充电站的供电容量以及单台充电设备的额定充电容量；

S002：确定满载系数，所述满载系数大于零并且小于一；

S003：根据所述供电容量、所述额定充电容量和所述满载系数确定所述充电站内的充电设备数量，其中所述充电设备数量大于标准化数量N；

S004：响应于空闲充电设备的充电请求，根据所述充电请求获取需求功率；参考图4所示，本步骤是由于有电动车辆请求连接充电枪以实现充电操作，此时充电设备会实时向地云端控制后台上报本充电设备当前所需要的充电功率(充电功率＝充电输出电压×充电输出电流)，本计算过程可依据电动车辆的电池电量自动计算得到。

S005：获取所有正在执行充电的充电设备的当前输出功率总和；也即，云端控制后台能够根据每一台充电设备上报的充电数据实时统计当前有多少台充电设备正在工作以及每一台充电设备的输出功率是多少，从而能够确定所述当前输出功率总和。

S006：若所述需求功率和所述当前输出功率总和超过所述充电站的供电容量，则拒绝所述充电请求。例如，可以提示：当前功率不足，请稍后再试。

以上方案中，由于充电站中设置的充电设备的数量本质上是超额的，因此为了避免所有充电设备都以最大输出功率工作时超过充电站的供电容量，能够对新增充电需求超容时拒绝给新增的充电车辆充电，从而确保充电过程中的稳定性和安全性。

作为一种可选的实现方式，所述的充电设备功率分配方法，还可以包括如下步骤：

S104’:响应于空闲充电设备的充电请求，根据所述充电请求获取需求功率；

S105’:获取所有正在执行充电的充电设备的当前输出功率总和；

S106’:若所述需求功率和所述当前输出功率总和超过所述充电站的供电容量，则降低至少一台充电设备的当前输出功率至输出功率下限阈值，以使所述需求功率和所述当前输出功率总和小于或等于所述充电站的供电容量。

在本方案中，如果新增的充电车辆的充电需求可能导致所有充电设备输出功率总和超过充电站的供电容量，可以选择性的降低部分充电设备的输出功率。对于电动汽车而言，其充电过程中的充电功率是变化的，例如一台100KVA的充电设备，在电动汽车充电开始时充电桩的输出功率可能是10KVA，然后快速攀升至接近100KVA，并保持一段时间，然后在接近充满阶段，功率会下降至30KVA并保持一段时间，然后再下降至0。而在电动汽车充电阶段位于最后一个阶段时即“功率会下降至30KVA并保持一段时间”时，其充电速度是非常缓慢的，此时消耗时间较长充电效率较低，而且电动车辆的电池电量已经充至80％以上了，所以可以优选降低这部分车辆所对应的充电设备的输出功率至输出功率下限阈值，所述输出功率下限阈值可以选择为额定功率的30％～50％之间，优选为50％，从而能够为新增的电动汽车执行充电操作。具体地，可以通过如下方式选择降低输出功率的充电设备至输出功率下限阈值：

S1：获取当前时刻每一台充电设备所对应的车辆电池的电量饱和程度；根据车辆电池的饱和程度能够确定车辆电池当前充电过程是处于哪一个阶段。

S2：依次降低电量饱和程度最高的车辆电池所对应充电设备的输出功率至输出功率下限阈值，直到所述需求功率和所述当前输出功率总和小于或等于所述充电站的供电容量。如前所述，所述输出功率下限阈值可以选择为额定功率的30％～50％之间，优选为50％。车辆电池的饱和程度越高其充电效率就会越低，此时可以对其进行降低功率的处理，只要满足最低功率需求即可。本步骤中，相当于每降低一个充电设备的输出功率就比对一下当前输出功率是否满足需求了，如果不满足需求则继续降低其他充电设备的输出功率，如果满足需求了就直接对新增电动车进行充电即可。

在以上方案的基础上，如图4所示，所述的充电设备功率分配方法，还可以包括如下步骤：

S007：获取所有正在执行充电的充电设备的当前输出功率总和；如前所述，云端控制后台能够根据每一台充电设备上报的充电数据实时统计当前有多少台充电设备正在工作以及每一台充电设备的输出功率是多少，从而能够确定所述当前输出功率总和。

S008：若所述当前输出功率总和超过所述充电站的供电容量，则切断至少一台充电设备的充电操作，以使所述当前输出功率总和在所述充电站的供电容量范围内。如前所述，对于电动汽车而言，其充电过程中的充电功率是变化的，例如一台100KVA的充电设备，在电动汽车充电开始时充电桩的输出功率可能是10KVA，然后快速攀升至接近100KVA，并保持一段时间，然后在接近充满阶段，功率会下降至30KVA并保持一段时间，然后再下降至0。而在电动汽车充电阶段位于最后一个阶段时即“功率会下降至30KVA并保持一段时间”时，其充电速度是非常缓慢的，此时消耗时间较长充电效率较低，而且电动车辆的电池电量已经充至80％以上了，所以可以优选切断这部分车辆所对应的充电设备，以使所述当前输出功率总和在所述充电站的供电容量范围内。

具体地，可以通过如下方式选择被切断的充电设备：

S1’：获取每一台充电设备所对应的车辆电池的电量饱和程度；

S2’：依次切断电量饱和程度最高的车辆电池所对应的充电设备，直到正在执行充电的充电设备的当前输出功率总和在所述充电站的供电容量范围内。如前所述，车辆电池的饱和程度越高其充电效率就会越低，而且此时车辆电池的电量已经足以满足车辆的正常行驶需求，因此可以优先切断这类车辆所对应的充电设备。通过本实施例提供的上述方案，能够实时采集当前充电站中每个正在充电的充电设备的输出功率，这个输出功率是实时的，而不是充电设备额定的输出功率，因为实时输出功率会根据不同的电动车的需求值而变化。根据实时的输出功率变化来调整充电设备的输出功率，确保所有充电设备的输出功率之和不会超过充电站的供电容量，从而确保充电稳定性和安全性。

实施例2

本实施例提供一种存储介质，所述存储介质中存储有程序指令，计算机读取所述程序指令后执行实施例1中任一技术方案所述的充电设备功率分配方法。

实施例3

图6是本实施例提供的执行充电设备功率分配方法的电子设备的硬件结构示意图，该设备包括：

一个或多个处理器501以及存储器502，图6中以一个处理器501为例。执行充电设备功率分配方法的设备还可以包括：输入装置503和输出装置504。处理器501、存储器502、输入装置503和输出装置504可以通过总线或者其他方式连接，图6中以通过总线连接为例。

存储器502作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块。处理器501通过运行存储在存储器502中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例的充电设备功率分配方法。

上述产品可执行本申请实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本申请实施例所提供的方法。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

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各实施方式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。基于这样的理解，上述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，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种充电设备功率分配方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取充电站的供电容量以及单台充电设备的额定充电容量；

基于所述充电站所在地点的车流量、充电需求确定满载系数，所述满载系数大于零并且小于一；

根据所述供电容量、所述额定充电容量和所述满载系数，通过如下方式确定所述充电站内的充电设备数量：

；

其中，

为所述供电容量，

为所述单台充电设备的额定充电容量，Q为所述满载系数，

所述充电设备数量大于标准化数量N，所述标准化数量N满足：

；

获取所有正在执行充电的充电设备的当前输出功率总和；

若所述当前输出功率总和超过充电站的供电容量，则：

获取每一台充电设备所对应的车辆电池的电量饱和程度；

基于所述电量饱和程度，确定处于充电的最后阶段的至少一个车辆电池；

依次切断所述处于充电的最后阶段的车辆电池所对应的充电设备，直到所述当前输出功率总和在所述充电站的供电容量范围内。

2.根据权利要求1所述的充电设备功率分配方法，其特征在于，确定满载系数，所述满载系数大于零并且小于一的步骤中：

所述满载系数Q满足：0.6＜Q＜0.9。

3.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有程序指令，计算机读取所述程序指令后执行权利要求1-2任一项所述的充电设备功率分配方法。

4.一种电子设备，其特征在于，包括至少一个处理器和至少一个存储器，至少一个所述存储器中存储有程序指令，至少一个所述处理器读取所述程序指令后执行权利要求1-2任一项所述的充电设备功率分配方法。

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