CN111703324A - 功率分配方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及充电桩技术领域，公开了一种灵活多变的功率分配方法。所述方法可以根据不同的工况进行功率分配策略间的切换。所述功率分配策略包括先到先得、VIP优先、平均分配三种功率分配策略。当充电桩的输出功率能够满足用户的充电需求时，采用先到先得的功率分配策略。在充电高峰期时，赶时间的用户可以通过使用VIP用户或VIP终端来优先满足充电需求，而对于充电时间没有要求的用户则可以使用普通用户或普通终端来进行充电，对于接入普通终端的普通用户使用先到先得或平均分配的功率分配策略。通过上述方法成功地调节了在充电高峰期的功率分配情况，解决了赶时间的客户在充电高峰期时充电需求得不到满足、充电等待时间过长而影响使用体验的问题。

Description

功率分配方法
技术领域
本发明涉及充电桩技术领域，特别是涉及一种功率分配方法。
背景技术
随着社会的发展，一系列使用电能的新能源交通工具因其便宜的价格、低廉的电力消耗，而受到越来越多消费者的青睐。由于电动车辆的发展，我国的许多地方现在都设置了大量的汽车充电桩以供电动汽车车主使用。同时，电动车辆数量的迅速增长也导致了对于电动车辆的充电需求的增加，常常出现在充电高峰期间，由于充电桩的输出功率有限，无法满足众多用户的充电需求而导致用户在充电时需要花费较长的充电时间。充电桩的充电高峰期时有限的输出功率达不到用户充电需求，导致充电时间过长，严重影响了赶时间的客户的使用体验。
发明内容
基于此，有必要针对充电桩的充电高峰期时功率达不到需求导致充电时间过长影响了赶时间的客户的使用体验的问题，提供一种功率分配方法。
一种功率分配方法，包括当待充电用户的车辆接入充电终端等待充电时，判断所述充电终端所能产生的总输出功率是否满足所述待充电用户车辆的充电需求；其中，所述待充电用户包括普通用户和VIP用户；所述充电终端包括普通终端和VIP终端；当所述充电终端所能产生的总输出功率大于所述待充电用户车辆的充电需求时，则采用先到先得的功率分配策略对所述待充电用户的车辆进行充电；当所述充电终端所能产生的总输出功率小于所述待充电用户车辆的充电需求时，判断所述待充电用户是否为VIP用户和/或所述充电终端是否为VIP终端；若所述待充电用户为VIP用户和/或所述充电终端为VIP终端，则采用VIP优先的功率分配策略对所述待充电用户的车辆进行充电；若所述待充电用户为普通用户且所述充电终端为普通终端，则采用平均分配的功率分配策略对所述待充电用户的车辆进行充电。
上述功率分配方法，当有待充电用户的车辆接入充电终端等待充电时，首先判断目前所有充电终端的输出功率是否能满足所有待充电用户车辆的充电需求。若总的输出功率可以满足所有所述待充电用户车辆的用电需求，则按照先到先得的功率分配策略来对所述待充电用户的车辆进行充电。否则，判断所述待充电用户是否为VIP用户或/和所述待充电用户的车辆接入的该充电终端是否为VIP终端。若所述待充电用户是VIP用户或/和所述待充电用户接入的该充电终端是VIP终端，则按照VIP优先的功率分配策略对所述待充电用户的车辆进行充电。否则，若所述待充电用户为普通用户且所述充电终端为普通终端，则采用先到先得的功率分配策略或平均分配的功率分配策略对所述待充电用户的车辆进行充电。本发明提出了一种灵活多变的功率分配方法，通过该方法可以根据不同的工况进行功率分配策略间的切换。所述功率分配策略包括先到先得、VIP优先、平均分配三种功率分配策略。在充电高峰期赶时间的用户可以通过使用VIP用户或VIP终端来优先满足充电需求，而对于充电时间没有要求的用户则可以使用普通用户或普通终端来进行充电，成功地调节了在充电高峰期的功率使用情况，改善了赶时间的客户可能在充电高峰期时充电需求得不到满足、充电等待时间过长而影响使用体验的问题。
在其中一个实施例中，根据运营需求将所述功率分配策略设置为先到先得、VIP优先或/和平均分配的功率分配策略。
在其中一个实施例中，所述先到先得的功率分配策略的步骤包括根据所述待充电用户的车辆的接入顺序依次向所述待充电用户车辆分配功率模块进行充电。各所述VIP用户和所述VIP终端都具有不同的优先级。
在其中一个实施例中，所述VIP用户的优先级高于所述VIP终端的优先级。
在其中一个实施例中，所述VIP优先的功率分配策略包括当所述待充电用户为VIP用户时，抢占优先级低于所述待充电用户的充电终端的功率模块以满足所述待充电用户车辆的充电需求。
在其中一个实施例中，在抢占优先级低于所述待充电用户的充电终端的功率模块时，至少保留一组功率模块给被抢占功率模块的充电终端。
在其中一个实施例中，所述平均分配的功率分配策略的步骤包括根据所述待充电用户车辆的充电需求占总充电需求的百分比来分配电功率。
在其中一个实施例中，根据平均分配公式来对输出功率进行平均分配，所述平均分配公式为
Figure BDA0002528609120000031
其中，P投入功率为所述充电终端用于满足待充电用户车辆的充电需求的功率，P单个需求功率为所述待充电用户车辆的充电需求，P总需求功率为所有待充电用户车辆的充电需求之和，P总输出功率为所有充电终端的功率模块所能产生的输出功率之和。
在其中一个实施例中，在进行功率分配前，获取所有处于空闲状态的充电终端信息，进行功率分配时优先分配处于空闲状态的充电终端的功率模块。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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的附图。
图1为本发明其中一实施例的功率分配方法流程图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的优选实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反的，提供这些实施方式的目的是为了对本发明的公开内容理解得更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”、“周向”以及类似的表述是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和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、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。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。此外，以下实施例中的“连接”，如果被连接的对象之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
由于一系列使用电能的新能源交通工具广泛普及，导致用户对于充电的需求量越来越大。在充电高峰期，充电站内的充电桩往往出现供不应求的现象。充电站内所有功率模块所能产生的总输出功率是有限的，当用户的充电需求大于充电站内所有功率模块所能产生的总输出功率时，就会导致各用户的充电效率下降、充电时间延长。在这种情况下，对于一些比较赶时间的客户来说，较长的充电时间严重影响了客户的使用体验。本发明提出了一种灵活多变的功率分配方法，根据充电站内用户对于充电终端的不同使用情况进行调整，选用合适的功率分配策略来满足不同用户的充电需求。图1为本发明其中一实施例的功率分配方法流程图，所述功率分配方法包括如下步骤S100至S500。
S100：当待充电用户的车辆接入充电终端等待充电时，判断所述充电终端所能产生的总输出功率是否满足所述待充电用户车辆的充电需求；其中，所述待充电用户包括普通用户和VIP用户；所述充电终端包括普通终端和VIP终端。
S200：当所述充电终端所能产生的总输出功率大于所述待充电用户车辆的充电需求时，则采用先到先得的功率分配策略对所述待充电用户的车辆进行充电。
S300：当所述充电终端所能产生的总输出功率小于所述待充电用户车辆的充电需求时，判断所述待充电用户是否为VIP用户或/和所述充电终端是否为VIP终端。
S400：若所述待充电用户为VIP用户或/和所述充电终端为VIP终端，则采用VIP优先的功率分配策略对所述待充电用户的车辆进行充电。
S500：若所述待充电用户为普通用户且所述充电终端为普通终端，则采用先到先得的功率分配策略或平均分配的功率分配策略对所述待充电用户的车辆进行充电。
具体地，当待充电用户的车辆接入充电终端等待充电时，对本地空闲的功率模块进行扫描，判断所述充电终端中空闲的功率模块所能产生的总输出功率是否能满足所述待充电用户车辆的充电需求。若所述充电终端中空闲的功率模块所能产生的总输出功率能够满足所述待充电用户车辆的充电需求，则判断采用先到先得的功率分配策略对所述待充电用户的车辆进行充电。若所述充电终端中空闲的功率模块所能产生的总输出功率不能满足所述待充电用户车辆的充电需求，则需要对所述该待充电用户的用户身份和该待充电用户的车辆接入的该充电终端进行判断。所述待充电用户的身份包括普通用户和VIP用户，所述充电终端也包括普通终端和VIP终端。若所述待充电用户为VIP用户或/和所述待充电用户接入的该充电终端为VIP终端，则判断采用VIP优先的功率分配策略对所述待充电用户的车辆进行充电。若所述待充电用户为普通用户且所述待充电用户接入的该充电终端也为普通终端，则判断采用先到先得的功率分配策略或平均分配的功率分配策略对所述待充电用户的车辆进行充电。
在充电低峰期时，由于充电桩富余，不存在充电桩的输出功率无法满足用户的充电需求，也不会导致用户充电速率慢、充电时间长的问题时，采用先到先得的功率分配策略，根据所述待充电用户的车辆接入的先后顺序来对所述待充电用户车辆进行充电。当处于充电高峰期，充电站内所有功率模块所能产生的总输出功率小于用户车辆的充电需求时，若用户对于充电速率有一定的要求，需要在短时间内完成充电，则用户可以根据自己的充电需求使用VIP用户接入所述充电终端或接入类型为VIP终端的充电终端。此时，采用VIP优先的功率分配策略对所述待充电用户的车辆进行充电，优先满足用户类型为VIP用户的所述待充电用户车辆或接入的充电终端为VIP终端的所述待充电用户车辆的充电需求。若在充电高峰期时，用户对于充电速率没有要求，没有选择使用VIP用户或接入VIP终端，则采用先到先得的功率分配策略或平均分配的功率分配策略对所述待充电用户的车辆进行充电。通过上述方法针对充电站内在充电高峰期可能遇见的三种不同的工况，制定了三种不同的功率分配策略来对用户进行充电，通过综合三种功率分配策略成功地调节了在充电高峰期的功率分配情况，解决了赶时间的客户在充电高峰期时充电需求得不到满足、充电等待时间过长而影响使用体验的问题。
应该理解的是，虽然图1的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在其中一个实施例中，根据运营需求将所述功率分配策略设置为先到先得、VIP优先或/和平均分配的功率分配策略。运营平台可以根据不同的营销策略将充电站内的功率分配策略设置为先到先得、VIP优先、平均分配这三种功率分配策略中的任意一种，或者将所述功率分配策略设置为上述三种功率分配策略任意两种的组合，或者综合三种不同的功率分配策略来应对充电站内面临的不同工况。
在其中一个实施例中，所述先到先得的功率分配策略的步骤包括根据所述待充电用户的车辆的接入顺序依次向所述待充电用户分配功率模块进行充电。在采用先到先得的功率分配策略对所述待充电用户的车辆进行充电时，根据所述待充电用户的车辆接入充电终端的先后顺序进行排序，根据排序依次向所述待充电用户车辆接入的该充电终端投切相应的能够满足该待充电用户车辆的充电需求的功率模块。
在其中一个实施例中，各所述VIP用户和所述VIP终端都具有不同的优先级。所述待充电用户的身份包括普通用户和VIP用户，所述充电终端也包括普通终端和VIP终端。同时，所述VIP用户和所述VIP终端都各自设有不同的优先级。在使用VIP优先的功率分配策略时，优先向优先级更高的所述VIP用户或所述VIP终端分配功率模块，且VIP优先级高的所述VIP用户或所述VIP终端可以抢占不是VIP的用户或终端和VIP优先级比该VIP用户的优先级低的功率模块。
在其中一个实施例中，所述VIP用户的优先级高于所述VIP终端的优先级。由于VIP用户的优先级高于所述VIP终端，所以使用VIP用户的所述待充电用户车辆接入的该充电终端可以抢占VIP终端的功率模块。当然前提是，使用VIP用户的所述待充电用户的优先级高于接入VIP终端的该待充电用户的优先级。另外，所述VIP用户在抢占其它充电终端的功率模块时，优先抢占普通终端和优先级较低的VIP终端的功率模块。
在其中一个实施例中，所述VIP优先的功率分配策略包括当所述待充电用户为VIP用户时，抢占优先级低于所述待充电用户车辆接入的充电终端的功率模块以满足所述待充电用户车辆的充电需求。在采用VIP优先的功率分配策略对所述待充电用户车辆进行充电时，若判定该所述待充电用户为VIP用户，则当该所述待充电用户车辆的充电需求无法被满足时，可以抢占不是VIP的用户或终端和/或VIP优先级比该VIP用户的优先级低的功率模块。
在其中一个实施例中，在抢占优先级低于所述待充电用户车辆接入的充电终端的功率模块时，至少保留一组功率模块给被抢占功率模块的充电终端。在采用VIP优先的功率分配策略对所述待充电用户的车辆进行充电，当该所述待充电用户车辆的充电需求无法被满足，需要抢占不是VIP的用户或终端和/或VIP优先级比该VIP用户的优先级低的功率模块时，至少要保留一组功率模块给被抢占功率模块的充电终端，保证被抢占的所述充电终端具有最小的充电功率，还能够继续向接入该充电终端的用户提供充电功率，防止接入该充电终端的用户的充电过程被打断。
在其中一个实施例中，所述平均分配的功率分配策略的步骤包括根据所述待充电用户车辆的充电需求占总充电需求的百分比来分配电功率。当所述待充电用户为普通用户且其接入的所述充电终端为普通终端时，采用平均分配的功率分配策略对该所述待充电用户的车辆进行充电。计算该所述待充电用户车辆的充电需求占所有接入充电终端的所述待充电用户车辆的总充电需求的百分比，根据所占比例分配相应的功率模块。
在其中一个实施例中，根据平均分配公式来对输出功率进行平均分配，所述平均分配公式为
Figure BDA0002528609120000091
其中，P投入功率为所述充电终端用于满足待充电用户车辆的充电需求的功率，P单个需求功率为所述待充电用户车辆的充电需求，P总需求功率为所有待充电用户车辆的充电需求之和，P总输出功率为所有充电终端的功率模块所能产生的输出功率之和。当所述待充电用户为普通用户且其接入的所述充电终端为普通终端时，计算该所述待充电用户车辆的充电需求占所有接入充电终端的所述待充电用户车辆的总充电需求的百分比，将该所述待充电用户车辆的充电需求占所有接入充电终端的所述待充电用户车辆的总充电需求的百分比乘以所述充电站内所有功率模块所能产生的总的输出功率，即为需要分配给该待充电用户的车辆所接入的充电终端的输出功率量。
在其中一个实施例中，在进行功率分配前，获取所有处于空闲状态的充电终端信息，进行功率分配时优先分配处于空闲状态的充电终端的功率模块。在所述待充电用户的车辆接入所述充电终端后，所述充电终端获取所述待充电用户车辆的充电需求，并扫描获取充电站内所有空闲的功率模块，并将空闲的功率模块写入模块组链表中进行暂存，利用空闲的功率模块进行使用率最优路径计算。进行功率分配时优先将处于空闲状态的充电终端的功率模块分配至相应的充电终端，并将被分配掉的所述空闲功率模块从所述模块组链表中删除，防止暂存的所述模块组链表中空闲的功率模块参数有误。
在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种功率分配方法，其特征在于，包括：
当待充电用户的车辆接入充电终端等待充电时，判断所述充电终端所能产生的总输出功率是否满足待充电用户车辆的充电需求；其中，所述待充电用户包括普通用户和VIP用户；所述充电终端包括普通终端和VIP终端；
当所述充电终端所能产生的总输出功率大于所述待充电用户车辆的充电需求时，则采用先到先得的功率分配策略对所述待充电用户的车辆进行充电；
当所述充电终端所能产生的总输出功率小于所述待充电用户车辆的充电需求时，判断所述待充电用户是否为VIP用户或/和所述充电终端是否为VIP终端；
若所述待充电用户为VIP用户或/和所述充电终端为VIP终端，则采用VIP优先的功率分配策略对所述待充电用户的车辆进行充电；
若所述待充电用户为普通用户且所述充电终端为普通终端，则采用先到先得的功率分配策略或平均分配的功率分配策略对所述待充电用户的车辆进行充电。
2.根据权利要求1所述的功率分配方法，其特征在于，根据运营需求将所述功率分配策略设置为先到先得、VIP优先或/和平均分配的功率分配策略。
3.根据权利要求1或2所述的功率分配方法，其特征在于，所述先到先得的功率分配策略的步骤包括：
根据所述待充电用户的车辆的接入顺序依次向所述待充电用户车辆分配功率模块进行充电。
4.根据权利要求1所述的功率分配方法，其特征在于，各所述VIP用户和所述VIP终端都具有不同的优先级。
5.根据权利要求4所述的功率分配方法，其特征在于，所述VIP用户的优先级高于所述VIP终端的优先级。
6.根据权利要求5所述的功率分配方法，其特征在于，所述VIP优先的功率分配策略包括：
当所述待充电用户为VIP用户时，抢占优先级低于所述待充电用户的充电终端的功率模块以满足所述待充电用户车辆的充电需求。
7.根据权利要求6所述的功率分配方法，其特征在于，在抢占优先级低于所述待充电用户的充电终端的功率模块时，至少保留一组功率模块给被抢占功率模块的充电终端。
8.根据权利要求1所述的功率分配方法，其特征在于，所述平均分配的功率分配策略的步骤包括：
根据所述待充电用户车辆的充电需求占总充电需求的百分比来分配电功率。
9.根据权利要求8所述的功率分配方法，其特征在于，根据平均分配公式来对输出功率进行平均分配，所述平均分配公式为：
Figure FDA0002528609110000021
其中，P投入功率为所述充电终端用于满足待充电用户车辆的充电需求的功率，P单个需求功率为所述待充电用户车辆的充电需求，P总需求功率为所有待充电用户车辆的充电需求之和，P总输出功率为所有充电终端的功率模块所能产生的输出功率之和。
10.根据权利要求1所述的功率分配方法，其特征在于，在进行功率分配前，获取所有处于空闲状态的充电终端信息，进行功率分配时优先分配处于空闲状态的充电终端的功率模块。
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