CN111703326A - 智能充电能源路由系统的快速启动充电方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智能充电能源路由系统的快速启动充电方法，智能充电能源路由系统，智能充电能源路由系统基于其限制输出的最大功率的一定比例预留有窗口功率；当智能充电能源路由系统的限制输出的最大分配功率不能满足连接的充电桩的功率需求及连接的充电桩的最小启动功率时，进入窗口维护；所述窗口维护包括窗口分配流程及窗口回收功率流程，智能充电能源路由器发送窗口分配功率消息或窗口回收功率消息，以使智能充电能源路由系统实现充电桩以需求功率启动充电或者以最小启动功率启动充电，完成快速启动充电。基于窗口功率及窗口维护，可使充电桩在任何时刻均能获得启动功率，以需求功率或最小启动功率实现快速启动充电，节省等待时间。

Description

智能充电能源路由系统的快速启动充电方法

技术领域

本发明涉及充电桩的技术领域，尤其涉及一种智能充电能源路由系统的快速启动充电方法。

背景技术

随着国家对新能源规划的逐步落实，以及日益增长的对新能源的实施和应用的需求，我国已经把新能源充电桩列入了新基建七大领域的第四大领域之中；因而，新能源充电站需要不断满足日益增长的对新能源汽车充电桩的需求，这是目前充电站亟待需要解决的问题。

目前，在充电桩充电时，智能充电能源路由系统限制输出的最大分配功率用于分配给充电桩充电启动，其分配方式为按顺序或按特定分配方式分别给对应充电桩，当可分配输出功率或智能充电能源路由系统的最大分配功率无法满足所连接的充电桩需求功率时，会导致对应充电桩无法及时上电，需等待其余充电桩完成充电后方可启动充电，造成启动充电等待时间过长。

因此，如何能够保证充电桩能满足快速启动充电，降低其等待时间，是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种智能充电能源路由系统的快速启动充电方法，旨在解决现有技术中部分充电桩中无法快速启动上电，等待充电时间长、功率不能充分利用的缺陷。

为实现上述目的，本发明提供一种智能充电能源路由系统的快速启动充电方法，智能充电能源路由系统包括智能充电能源路由器及充电桩，

智能充电能源路由系统基于充电桩出厂配置的最小启动功率，提供连接的充电桩的最小启动功率配置；

智能充电能源路由系统基于其限制输出的最大功率的一定比例预留有窗口功率，窗口初始功率不低于充电桩的最小启动功率；智能充电能源路由器接收充电桩的功率请求，当智能充电能源路由系统的限制输出的最大分配功率不能满足连接的充电桩的功率需求及连接的充电桩的最小启动功率时，进入窗口维护；

所述窗口维护包括窗口分配流程及窗口回收功率流程，智能充电能源路由器发送窗口分配功率消息或窗口回收功率消息，以使智能充电能源路由系统实现充电桩以需求功率启动充电或者以最小启动功率启动充电，完成快速启动充电；

所述窗口分配流程包括，当窗口功率不小于连接的充电桩的最小启动功率或者不小于窗口初始功率，智能充电能源路由器发送窗口分配功率消息，通过窗口对连接的充电桩分配最小启动功率，以使连接的充电桩获得最小启动功率进入快速启动充电；

所述窗口回收功率流程包括：当窗口功率不满足窗口初始功率或者连接的充电桩的最小启动功率时，智能充电能源路由器发送窗口回收功率消息，按照策略选定回收功率的充电桩，并对选定的充电桩进行最小启动功率的回收，并将累计回收的最小启动功率回填窗口，使回填后的窗口功率保持不低于窗口初始功率，以保持窗口功率不低于窗口初始功率，使窗口功率始终能够实现对连接的充电桩分配最小启动功率。

在其中一个实施例中，智能充电能源路由器发送窗口分配功率消息，以使智能充电能源路由系统可以实现充电桩以最小启动功率启动充电，完成快速启动充电具体包括：

智能充电能源路由器根据窗口功率发送窗口分配功率消息，所述消息中包括但不限于连接的充电桩的需求功率、最小启动功率和实际功率；

智能充电能源路由系统接收窗口维护发送的消息，所述消息中包括但不限于连接的充电桩的需求功率、最小启动功率和实际功率；

智能充电能源路由器调用窗口维护的功率分配模块，智能充电能源路由系统从窗口中分配最小启功率给连接的充电桩；

智能充电能源路由器将最小启动功率作为连接的充电桩的控制功率；

智能充电能源路由器向连接的充电桩发送控制指令，所述控制指令中包括每个连接的充电桩的控制功率，该控制功率即为连接的充电桩允许输出的最大功率；

充电桩接收智能充电能源路由器的下发控制指令，使连接的充电桩按照控制指令中提供的控制功率充电，使连接的充电桩按照最小启动功率完成快速启动充电。

在其中一个实施例中，智能充电能源路由器发送窗口回收功率消息，以使智能充电能源路由系统可以实现充电桩以需求功率启动充电或者以最小启动功率启动充电，完成快速启动充电具体包括：

智能充电能源路由器根据窗口功率发送窗口回收功率消息，所述消息中包括但不限于连接的充电桩的需求功率、最小启动功率和实际功率；

智能充电能源路由器接收窗口回收功率消息，所述消息中包括但不限于连接的充电桩的需求功率、最小启动功率和实际功率；

智能充电能源路由器调用窗口维护的功率回收模块，智能充电能源路由系统将从选定的充电桩回收最小启动功率，用于回填窗口，直到窗口功率不小于窗口初始功率；

智能充电能源路由器将选定的充电桩的控制功率减去最小启动功率，代入选定的充电桩的控制功率；

智能充电能源路由器向选定的充电桩发送控制指令，所述控制指令中包括每个选定的充电桩的控制功率，该控制功率即为选定的充电桩允许输出的最大功率；

选定的充电桩接收智能充电能源路由器的下发控制指令，使选定的充电桩按照控制指令中提供的基于窗口更新的控制功率充电。

在其中一个实施例中，在窗口维护的前提下，

充电桩读取前台配置最小启动功率作为控制功率以快速启动，进入充电状态；所述前台配置的最小启动功率为充电桩本地出厂所配置的最小启动功率；

充电桩向智能充电能源路由器发送上电配置请求；

智能充电能源路由器接收电桩的上电配置请求，获取充电桩的最小启动功率；

智能充电能源路由器基于窗口和充电桩的最小启动功率向连接的充电桩发送控制指令，所述控制指令包括充电桩的控制功率；

充电桩接收并执行控制指令，以控制功率更新上电进入充电状态。

在其中一个实施例中，所述充电桩向智能充电能源路由器发出上电配置请求具体包括步骤：

充电桩读取前台配置最小启动功率，所述前台配置最小启动功率为充电桩本地出厂所配置的最小启动功率，所述出厂配置烧录于充电桩TCU的Flash文件或者EEPROM中；

充电桩向智能充电能源路由器发出上电配置请求，所述上电配置请求中包括充电桩的前台配置最小启动功率及前台配置备份最小启动功率，所述前台配置备份最小启动功率的初始数据为充电桩的出厂配置的最小启动功率；

获取智能充电能源路由器的后台维护配置最小启动功率，所述后台维护配置最小启动功率含有智能充电能源路由器所确认的所有充电桩的出厂配置最小启动功率，所述后台维护配置最小启动功率保存于智能充电能源路由器的管理调度系统的存储器或者配置文件中；

基于所获取的智能充电能源路由器的后台维护配置、前台配置及前台配置备份通过仲裁方式确认充电桩的最小启动功率。

在其中一个实施例中，所述仲裁方式具体为按照前台配置最小启动功率、前台配置备份最小启动功率及后台维护配置最小启动功率中的相同的两个最小启动功率的配置同步更新不一致的最小启动功率的配置，确保连接的充电桩的最小启动功率在其前台配置、前台配置备份及后台配置的同步及一致。

在其中一个实施例中，还包括最小启动功率配置的维护，

在充电过程中，充电桩周期性读取每台充电桩的前台配置最小启动功率，并向智能充电能源路由器周期性发送配置消息，所述配置消息包括但不限于连接的充电桩的前台配置的最小启动功率和前台配置备份的最小启动功率，基于配置消息中的前台配置最小启动功率、前台配置备份最小启动功率以及后台维护配置最小启动功率，根据仲裁方式确认及更新充电桩的最小启动功率。

在其中一个实施例中，还包括前台配置更新触发机制，所述前台配置更新触发机制为充电桩前台配置提供的出厂配置最小启动功率发生变化时，连接的充电桩主动向智能充电能源路由器进行配置更新上报，上报消息包括更新后的前台配置的出厂配置最小启动功率及前台配置备份最小启动功率，基于更新后的前台配置的出厂配置最小启动功率及前台配置备份最小启动功率及后台维护配置的最小启动功率，根据仲裁方式确认及更新充电桩所需最小启动功率。

还包括后台维护配置更新触发机制，所述后台维护配置触发为充电桩对应的后台维护配置提供的最小启动功率发生变化时，智能充电能源路由器进行配置更新消息的下发，所述消息中包括但不限于连接的充电桩的后台维护配置的最小启动功率；连接的充电桩接收智能充电能源路由器下发的配置更新消息，基于前台配置的出厂配置最小启动功率及前台配置备份最小启动功率及更新后的后台维护配置的最小启动功率，根据仲裁方式确认及更新充电桩所需最小启动功率。

在其中一个实施例中，所述充电桩接收并执行控制指令，以控制功率更新上电进入充电状态之后，还包括步骤：

充电桩向智能充电能源路由器上报充电请求，所述充电请求中包括但不限于连接的充电桩的需求功率、最小启动功率和实际功率；

当智能充电能源路由系统限制输出的最大分配功率满足连接的充电桩的需求功率，或者满足连接的充电桩的最小启动功率时，

智能充电能源路由器接收充电桩上报的充电请求，并基于预置条件，根据智能充电能源路由系统限制输出的最大分配功率、实际功率、需求功率及最小启动功率运算出每个连接的充电桩的控制功率；

智能充电能源路由器向连接的充电桩发送控制指令，所述控制指令中包括每个连接的充电桩的控制功率，该控制功率即为连接的充电桩允许输出的最大功率；

充电桩接收智能充电能源路由器下发的控制指令，基于控制功率进行充电。

在其中一个实施例中，所述基于预置条件，根据根据智能充电能源路由系统限制输出的最大分配功率、实际功率、需求功率及最小启动功率运算出每个连接的充电桩的控制功率包括：

如所连接的充电桩上报的实际功率总和大于智能充电能源路由系统限制输出的最大分配功率，则根据智能充电能源路由系统限制输出的最大分配功率、实际功率、需求功率及最小启动功率运算出每个连接的充电桩的控制功率，以使运算输出充电桩的控制功率时，充电桩的实际功率总和不超过智能充电能源路由系统限制输出的最大分配功率；

如所连接充电桩上报的实际功率总和与智能充电能源路由系统限制输出的最大分配功率之间具有可分配的剩余功率，则根据智能充电能源路由系统限制输出的最大分配功率、实际功率、需求功率及最小启动功率运算出每个连接的充电桩的控制功率，以使智能充电能源路由系统可分配的剩余功率不大于最小启动功率或者运算输出的充电桩控制功率满足需求功率。

本发明的有益效果：

本发明的智能充电能源路由系统的快速启动充电方法，智能充电能源路由系统预留有窗口功率，窗口初始功率不低于充电桩的最小启动功率；通过窗口功率回收流程，保证当前的窗口功率不低于窗口初始功率，使窗口功率始终能够实现对连接的充电桩分配最小启动功率；通过窗口功率的分配流程保证连接的充电桩均可分配到最小启动功率；连接的充电桩能够获得需求功率和最小启动功率进入快速启动充电。

附图说明

图1是本发明智能充电能源路由系统窗口维护流程示意图；

图2是本发明智能充电能源路由系统窗口维护具体实施例流程步骤图；

图3是本发明窗口回收功率流程的一个具体实施例流程图；

图4是本发明窗口分配流程的一个具体实施例流程图；

图5是本发明智能充电能源路由器上电过程流程示意图；

图6是图5步骤S101的细化子流程图；

图7是本发明智能充电能源路由器充电流程示意图；

图8是本发明一个实施例中智能充电能源路由系统快速启动充电方法具体步骤流程图；

图9是本发明又一个实施例智能充电能源路由系统快速启动充电方法具体步骤流程图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照附图1所示，本发明提供一种智能充电能源路由系统的快速启动充电方法，其中，智能充电能源路由系统包括智能充电能源路由器及充电桩，智能充电能源路由器将智能充电能源路由系统限制输出的最大分配功率分配给充电桩，用于实现充电桩的快速启动充电。在本发明中，智能充电能源路由系统基于充电桩出厂配置的最小启动功率，提供连接的充电桩的最小启动功率配置；

智能充电能源路由系统基于其限制输出的最大功率的一定比例预留有窗口功率，窗口初始功率不低于充电桩的最小启动功率；智能充电能源路由器接收充电桩的功率请求，当智能充电能源路由系统的限制输出的最大分配功率不能满足连接的充电桩的功率需求及连接的充电桩的最小启动功率时，进入窗口维护；

所述窗口维护包括窗口分配流程及窗口回收功率流程，智能充电能源路由器发送窗口分配功率消息或窗口回收功率消息，以使智能充电能源路由系统实现充电桩以需求功率启动充电或者以最小启动功率启动充电，完成快速启动充电；

所述窗口分配流程包括，当窗口功率不小于连接的充电桩的最小启动功率或者不小于窗口初始功率，智能充电能源路由器发送窗口分配功率消息，通过窗口对连接的充电桩分配最小启动功率，以使连接的充电桩获得最小启动功率进入快速启动充电；

所述窗口回收功率流程包括：当窗口功率不满足窗口初始功率或者连接的充电桩的最小启动功率时，智能充电能源路由器发送窗口回收功率消息，按照策略选定回收功率的充电桩，并对选定的充电桩进行最小启动功率的回收，并将累计回收的最小启动功率回填窗口，使回填后的窗口功率保持不低于窗口初始功率，以保持窗口功率不低于窗口初始功率，使窗口功率始终能够实现对连接的充电桩分配最小启动功率。

在本发明中，为避免功率资源的在充电桩上的过分配，确保所连接的充电桩均可获得需求功率和最小启动功率完成上电快速启动，以进入充电状态，智能充电能源路由系统始终预留一定比例的功率作为窗口功率，即需要按照智能充电能源路由系统限制输出的最大功率的一定比例预留的功率作为窗口功率，其余功率作为智能充电能源路由系统限制输出的最大分配功率，其中，

窗口功率=窗口功率百分比*智能充电能源路由系统限制输出的最大功率；

智能充电能源路由系统限制输出的最大分配功率=智能充电能源路由系统限制输出的最大功率-窗口功率。

窗口功率由智能充电能源路由器配置，窗口功率一般不小于最小启动功率，以保证可提供充电桩的最小启动功率，完成充电桩的快速启动。

具体的，结合附图1及附图2，附图1为智能充电能源路由系统窗口维护流程示意图，附图2为智能充电能源路由系统窗口维护具体实施例流程步骤图。

所述窗口维护流程包括步骤：

S0：智能充电能源路由系统判断其限制输出的最大分配功率是否小于连接的充电桩的最小启动功率，如果小于连接的充电桩的最小启动功率，则进入S01；否则，返回；

S01：智能充电能源路由系统判断窗口功率是否小于窗口初始功率，如果是，则进入S02；否则，进入S04；

S02：智能充电能源路由系统判断窗口功率是否小于最小启动功率；如果小于最小启动功率，则进入S03，否则，进入S04；

S03：智能充电能源路由器发送窗口回收功率消息，进入窗口回收功率流程；

具体而言，当窗口功率不满足窗口初始功率或者连接的充电桩的最小启动功率时，进入窗口回收功率流程，智能充电能源路由器发送窗口回收功率消息，按照策略选定回收功率的充电桩，并对选定的充电桩进行最小启动功率的回收，并将累计回收的最小启动功率回填窗口，使回填后的窗口功率保持不低于窗口初始功率，以使当前窗口功率不低于窗口初始功率，使窗口功率始终能够实现对连接的充电桩分配最小启动功率。

结合附图3，附图3为窗口回收功率流程的一个具体实施例流程图，包括：

S030：对智能充电能源路由系统窗口的回收功率进行初始化;

智能充电能源路由系统窗口回收功率 = 0;

S031：智能充电能源路由系统判断窗口功率是否不小于连接的充电桩的最小启动功率或者不小于窗口初始功率，如果是，则返回；否则，进入S032；

S032：运算智能充电能源路由系统的窗口需要回收的功率，用以回填窗口功率，

窗口待回填功率 = 窗口初始功率 - 窗口功率；所需的窗口待回填功率至少应满足不低于窗口初始功率与当前窗口功率的差值，以实现窗口功率不低于窗口初始功率；

S033：智能充电能源路由系统按照某种策略选定充电桩，并回收选定充电桩的最小启动功率，

智能充电能源路由系统回收功率 = 智能充电能源路由系统回收功率 + 选定充电桩的最小启动功率;

S034：判断智能充电能源路由系统窗口回收功率是否不小于窗口待回填功率，如果是，则进入S035；否则，回到S033继续选定充电桩，并回收选定充电桩的最小启动功率，累加到智能充电能源路由系统窗口回收功率中；

S035：智能速充电能源路由系统将运算完成的智能充电能源路由系统窗口回收功率回填到到窗口中,

窗口功率 = 窗口功率 + 智能充电能源路由系统窗口回收功率；

其中，智能充电能源路由系统的窗口功率的回收策略包括但不限于从已经完成功率分配的最低优先级的连接充电桩回收功率，或者从已经完成功率分配的第一个连接的充电桩开始回收功率，直到累计智能充电能源路由系统的窗口回收功率不小于窗口待回填功率，其中，从选定的连接充电桩回收的功率为连接的充电桩的最小启动功率。

S04：智能充电能源路由器发送窗口分配消息，进入窗口分配流程；

具体而言，当窗口功率不小于连接的充电桩的最小启动功率或者不小于窗口初始功率，进入窗口分配流程，智能充电能源路由器发送窗口分配功率消息，通过窗口对连接的充电桩分配最小启动功率，以使连接的充电桩获得最小启动功率进入快速启动充电。

结合附图4，附图4为窗口分配流程的一个具体实施例流程图，包括：

S040：智能充电能源路由系统判断其限制输出的最大分配功率是否小于连接的充电桩的最小启动功率，如果小于连接的充电桩的最小启动功率，则进入S041；否则，返回；

S041 智能充电能源路由系统判断窗口功率是否小于最小启动功率，如果是，则返回；否则，进入S042；

S042 智能充电能源路由系统将从窗口中分配最小启功率给连接的充电桩，窗口功率= 窗口功率 - 最小启动功率，将窗口功率与所分配的最小启动功率差值替换为窗口功率，继续进入S041，智能充电能源路由系统继续判断窗口功率是否小于最小启动功率，直到智能充电能源路由窗口功率小于连接的充电桩的最小启动功率，返回。

结合附图2，附图2为智能充电能源路由系统窗口维护具体实施例流程步骤图，其包括步骤；

S00：连接的充电桩获得仲裁确认的最小启动功率，所述最小启动功率不限于从前台配置、前台备份配置或者后台维护配置中获取；

S10：连接的充电桩向智能充电能源路由器上报消息，所述消息中包括但不限于连接的充电桩的需求功率、最小启动功率和实际功率；

S20：智能充电能源路由器接收充电桩上报的消息，所述消息中包括但不限于连接的充电桩的需求功率、最小启动功率和实际功率；

S30：智能充电能源路由系统从路由器配置文件或者Flash中获取窗口初始功率，

窗口初始功率=窗口功率百分比*智能充电能源路由系统限制输出的最大功率；

S40：智能充电能源路由系统限制输出的最大分配功率是否满足连接的充电桩的需求功率或者满足连接的充电桩的最小启动功率，当智能充电能源路由系统限制输出的最大分配功率不能满足连接的充电桩的需求功率，也不能满足连接的充电桩的最小启动功率时，进入S50，否则，进入S41；

S41：智能充电能源路由系统按照正常功率分配流程满足连接的充电桩的需求功率或者最小启动功率；进入S111；

S50：智能充电能源路由系统启动窗口维护流程；如果窗口功率满足连接的充电桩的最小启动功率或者不小于窗口初始功率，就向智能充电能源路由器发送窗口分配功率消息；否则，如果窗口功率小于窗口初始功率并且不能满足连接的充电桩的最小启动功率，就向智能充电能源路由器发送窗口回收功率消息；

S60：智能充电能源路由系统接收窗口维护发送的消息；

S70：智能充电能源路由系统对接收的窗口消息进行判断；如果接收到窗口回收功率消息，则进入S80；否则，如果接收到窗口分配功率消息，则进入S81；

S80：智能充电能源路由器接收窗口回收功率消息，所述消息中包括但不限于连接的充电桩的需求功率、最小启动功率和实际功率；

S90：智能充电能源路由器调用窗口维护中的功率回收；智能充电能源路由系统将从选定的充电桩回收最小启动功率回填窗口，直到窗口功率不小于窗口初始功率；

S100：智能充电能源路由器将选定的充电桩的控制功率减去最小启动功率，代入选定的充电桩的控制功率；

S110：智能充电能源路由器向选定的充电桩发送功率控制指令，所述控制指令中包括每个选定的充电桩的控制功率，该控制功率即为选定的充电桩允许输出的最大功率；

S120：选定的充电桩接收智能充电能源路由器的下发功率控制指令，使选定的充电桩按照控制指令中提供的控制功率快速启动充电。

S81：智能充电能源路由器接收窗口分配消息，所述消息中包括但不限于连接的充电桩的需求功率、最小启动功率和实际功率；

S91：智能充电能源路由器调用窗口维护中的功率分配；智能充电能源路由系统将从窗口中分配最小启功率给连接的充电桩，窗口功率=窗口功率-最小启动功率；

S101：智能充电能源路由器将最小启动功率作为连接的充电桩的控制功率；

S111：智能充电能源路由器向连接的充电桩发送功率控制指令，所述控制指令中包括每个连接的充电桩的控制功率，该控制功率即为连接的充电桩允许输出的最大功率；

S121：充电桩接收智能充电能源路由器的下发功率控制指令，使连接的充电桩按照控制指令中提供的控制功率充电，使连接的充电桩完成快速启动充电。

基于预留的窗口功率，在任何时候充电桩发起功率请求时，当智能充电能源路由系统的限制输出的最大分配功率不能满足连接的充电桩的功率需求，或者也不能满足连接的充电桩的最小启动功率时，则进入窗口的维护流程，如果窗口功率不小于连接的充电桩的最小启动功率或者不小于窗口初始功率，则通过窗口对连接的充电桩分配最小启动功率，以使连接的充电桩获得最小启动功率，使连接的充电桩进入快速启动充电。否则，按照正常流程满足连接的充电桩的功率需求。

同时，为使窗口功率始终能够满足对连接的充电桩的分配最小启动功率的需求，智能充电能源路由系统则需要对预留窗口进行维护，保持窗口功率不低于窗口初始功率。为此，当窗口功率不满足窗口初始功率或者连接的充电桩的最小启动功率时，则进入窗口回收功率，按照某种策略，如对已经进入充电状态的低优先级的充电桩进行最小启动功率的回收，或者对最先进入充电状态的充电桩进行最小启动功率的回收，并将累计回收的最小启动功率回填窗口，使回填后的窗口功率保持不低于窗口初始功率；

这样，窗口维护的分配功率和回收功率的实现，可使连接的充电桩在任何时候发出功率请求，都可以满足以需求功率启动充电或者以最小启动功率启动充电，实现智能充电能源路由系统的快速启动充电。

结合附图5，附图5是本发明智能充电能源路由系统快速启动步骤流程图，在本发明中，在窗口维护的前提下，本发明快速启动充电方法包括步骤：

S100：充电桩读取前台配置最小启动功率作为控制功率以快速启动，进入充电状态；所述前台配置的最小启动功率为充电桩本地出厂所配置的最小启动功率；

在窗口维护的前提下，充电桩读取本地出厂配置的最小启动功率作为控制功率，完成单机快速启动，快速进入启动充电状态。

S101：充电桩向智能充电能源路由器发送上电配置请求消息；

连接的充电桩向智能充电能源路由器发出上电配置请求消息，所述消息中包括但不限于连接的充电桩的前台配置的最小启动功率和前台配置备份的最小启动功率；所述消息中包括但不限于连接的充电桩的前台配置的最小启动功率和前台配置备份的最小启动功率。

具体的，结合附图5，附图为为步骤S101的细化子步骤图，所述充电桩向智能充电能源路由器发出上电配置请求具体包括步骤：

S1011：充电桩读取前台配置最小启动功率；

充电桩分别读取每台充电桩的前台配置最小启动功率，前台配置最小启动功率为充电桩本地出厂所配置的最小启动功率，出厂配置烧录于充电桩TCU的Flash文件或者EEPROM中。

S1012：向智能充电能源路由器发出上电配置请求，所述上电配置请求中包括充电桩的前台配置最小启动功率及前台配置备份最小启动功率；

所述前台配置备份最小启动功率为所保存的前台与后台交互确认最小启动功率，其初始数据为充电桩的出厂配置配置最小启动功率。

S1013：获取智能充电能源路由器的后台维护配置最小启动功率；

后台维护配置最小启动功率为智能充电能源路由器所确认的所有充电桩的出厂配置最小启动功率，即，其初始数据亦等于所获取的充电桩出厂配置最小启动功率，所述后台维护配置最小启动功率保存于智能充电能源路由器的管理调度系统的存储器或者配置文件中。

S1014：基于所获取的智能充电能源路由器的后台维护配置、前台配置及前台配置备份通过仲裁方式确认充电桩的最小启动功率。

其中，本发明实施例中所指仲裁方式具体为按照前台配置最小启动功率、前台配置备份最小启动功率及后台维护配置最小启动功率中的相同的两个最小启动功率的配置同步更新不一致的最小启动功率的配置，确保连接的充电桩的最小启动功率在其前台配置、前台配置备份和后台维护配置的一致性。

S102：智能充电能源路由器接收电桩的上电配置请求，获取充电桩的最小启动功率；

S103：智能充电能源路由器基于窗口和充电桩的最小启动功率向连接的充电桩发送控制指令，所述控制指令包括充电桩的控制功率；

S104：充电桩接收并执行控制指令，以控制功率更新上电进入充电状态。

对于充电桩的快速上电，需满足控制功率不低于充电桩的最小启动。因此，智能充电能源路由器需获取充电桩的最小启动功率。对于充电桩的最小启动功率，由于充电桩的更换或者后台维护配置的更新的情形，智能充电能源路由器所接收的最小启动功率可能与实际所需最小启动功率有出入，导致下发的控制指令中的控制功率无法满足充电桩的上电需求。

因此对于充电桩的最小启动功率确认，其可包括配置申请、配置确认、配置应答、配置更新，并分别对应于上电过程中的配置流程和调度过程中的配置流程，最小启动功率的配置应动态保持的前后台配置一致，即与充电场站的充电桩设备的一致性，和与智能充电能源路由器后台维护数据的一致性。

其中，本发明实施例中所指仲裁方式具体为按照前台配置最小启动功率、前台配置备份最小启动功率及后台维护配置最小启动功率中的相同的两个最小启动功率的配置同步更新不一致的最小启动功率的配置，确保连接的充电桩的最小启动功率在其前台配置、前台配置备份和后台维护配置的一致性。

在本发明中，所述充电桩最小启动功率配置的维护，不仅包括上述上电过程中的配置确认、配置更新的维护方式，还可以包括周期维护。所述周期维护为：充电桩周期性读取每台充电桩的前台配置最小启动功率，并向智能充电能源路由器周期性发送配置消息，所述配置消息包括但不限于连接的充电桩的前台配置的最小启动功率和前台配置备份的最小启动功率，基于配置消息中的前台配置最小启动功率、前台配置备份最小启动功率以及后台维护配置最小启动功率，根据仲裁方式确认及更新充电桩的最小启动功率。

又或者，还可以采用消息触发机制更新维护，所述消息触发机制更新维护包括前台配置更新触发机制及后台维护配置更新触发机制。

具体的，充电桩还执行前台配置更新触发机制，所述前台配置更新触发机制为充电桩前台配置提供的出厂配置最小启动功率发生变化时，连接的充电桩主动向智能充电能源路由器进行配置更新上报，上报消息包括更新后的前台配置的出厂配置最小启动功率及前台配置备份最小启动功率，基于更新后的前台配置的出厂配置最小启动功率及前台配置备份最小启动功率及后台维护配置的最小启动功率，根据仲裁方式确认及更新充电桩所需最小启动功率。

智能充电能源路由器执行后台维护配置更新触发机制，所述后台维护配置更新触发为充电桩对应的后台维护配置提供的最小启动功率发生变化时，智能充电能源路由器进行配置更新消息的下发，所述消息中包括但不限于连接的充电桩的后台维护配置的最小启动功率；连接的充电桩接收智能充电能源路由器下发的配置更新消息，基于前台配置的出厂配置最小启动功率及前台配置备份最小启动功率及更新后的后台维护配置的最小启动功率，根据仲裁方式确认及更新充电桩所需最小启动功率。

在充电桩快速启动完成更新上电后，进入正常充电流程。具体的，结合附图7，附图7为智能充电能源路由系统充电过程流程图，其包括步骤：

S210:充电桩向智能充电能源路由器上报充电请求，所述充电请求中包括但不限于连接的充电桩的需求功率、最小启动功率和实际功率；

S211:智能充电能源路由器接收充电桩上报的充电请求，并基于预置条件，根据智能充电能源路由系统限制输出的最大分配功率、实际功率、需求功率及最小启动功率运算出每个连接的充电桩的控制功率；

当智能充电能源路由系统限制输出的最大分配功率满足连接的充电桩的需求功率，或者满足连接的充电桩的最小启动功率时则可对连接的充电桩进行功率分配，通过智能充电能源路由系统限制输出的最大分配功率、实际功率、需求功率及最小启动功率运算出每个连接的充电桩的充电控制功率。

S212:智能充电能源路由器向连接的充电桩发送控制指令，所述控制指令中包括每个连接的充电桩的控制功率，该控制功率即为连接的充电桩允许输出的最大功率；

S213:充电桩接收智能充电能源路由器下发的控制指令，基于控制功率启动快速充电。

进一步的，结合附图8及附图9，对所述基于预置条件，根据根据智能充电能源路由系统限制输出的最大分配功率、实际功率、需求功率及最小启动功率运算出每个连接的充电桩的控制功率的情况进行说明。

结合附图8，附图8为智能充电能源路由系统快速启动充电方法的一个实施例具体步骤流程图，在一个实施例中，对于智能充电能源路由系统，如所连接的充电桩上报的实际功率总和大于智能充电能源路由系统限制输出的最大分配功率，则根据智能充电能源路由系统限制输出的最大分配功率、实际功率、需求功率及最小启动功率运算出每个连接的充电桩的控制功率，以使运算输出充电桩的控制功率时，充电桩的实际功率总和不超过智能充电能源路由系统限制输出的最大分配功率。

在步骤S211后，包括步骤：

S2121：智能充电能源路由器对每个所连接的充电桩的实际功率进行求和计算；并对所连接的充电桩实际功率总和与智能充电能源路由系统限制输出的最大分配功率进行比较；

S2131：所连接的充电桩上报的实际功率总和大于智能充电能源路由系统限制输出的最大分配功率；

如果对连接的充电桩的控制功率的运算满足预置条件：即所连接的充电桩上报的实际功率总和大于智能充电能源路由系统限制输出的最大分配功率，进入S2141进行运算控制功率；直至充电桩所上报的实际功率总和不超过智能充电能源路由系统限制输出的最大分配功率，说明已经完成所连接的充电桩的控制功率的运算，进入S2161，输出连接的充电桩的控制功率；其中的预置条件包括并不限于进入窗口维护流程的条件；

S2141：智能充电能源路由器根据其限制输出的最大分配功率、实际功率和需求功率以及充电桩的最小启动功率运算出当前连接的充电桩的控制功率；

具体的，可以按照一定的算法运算出连接的充电桩的控制功率，使所述控制功率小于智能充电能源路由系统限制输出的最大分配功率，使所述控制功率不小于智能充电能源路由系统提供的充电桩的最小启动功率；

S2151：智能充电能源路由器把运算出的当前充电桩的控制功率代入该充电桩的实际功率；进入S2121，重新进入对连接的充电桩进行控制功率的运算流程；

S2161：智能充电能源路由系统完成每个连接的充电桩的控制功率的运算，对于没有得到分配功率的连接的充电桩，所述充电桩等待剩余功率满足分配条件后再获取系统分配的需求功率或者最小启动功率；

S2171：智能充电能源路由器向连接的充电桩发送控制指令，所述控制指令中包括每个连接的充电桩的控制功率，该控制功率即为连接的充电桩允许输出的最大功率；

S2181：充电桩接收智能充电能源路由器的下发控制指令，使连接的充电桩按照控制指令中提供的控制功率快速启动充电。

又或者，结合附图9，附图9为智能充电能源路由系统快速启动充电方法的另一实施例具体步骤流程图。在另一个实施例中，如所连接充电桩上报的实际功率总和与智能充电能源路由系统限制输出的最大分配功率之间具有可分配的剩余功率，则根据智能充电能源路由系统限制输出的最大分配功率、实际功率、需求功率、及最小启动功率运算出每个连接的充电桩的控制功率，以使智能充电能源路由系统可分配的剩余功率不大于最小启动功率或者运算输出的充电桩控制功率满足需求功率。

即，其在步骤S211后，包括步骤：

S2122：智能充电能源路由器计算每个连接的充电桩上报的实际功率的总和与智能充电能源路由系统限制输出的最大分配功率的功率的差值作为可分配的剩余功率；

S2132：判断所连接充电桩上报的实际功率总和与智能充电能源路由系统限制输出的最大分配功率之间的可分配的剩余功率是否大于最小启动功率，且连接的充电桩需求功率是否未满足，如所连接的充电桩的可分配的剩余功率不小于最小启动功率并且连接的充电桩的需求功率未满足，进入S2142运算控制功率；否则，说明已经完成对所连接的充电桩的功率的运算，进入S2162，输出连接的充电桩的控制功率；

S2142：智能充电能源路由器根据其限制输出的最大分配功率、实际功率和需求功率以及充电桩的最小启动功率运算出当前连接的充电桩的控制功率；

具体的，可以按照一定的算法运算出连接的充电桩的控制功率，所述算法包括但不限于按比例分配均分或者先到先得或者指定优先的功率分配和调度算法，如每个连接的充电桩按照充电的先后顺序处理；

如果连接的充电桩的需求功率大于所述充电桩的实际功率，则控制功率的运算如下；

具体的，当可分配的剩余功率 >= 需求功率，则将需求功率作为控制功率，从可分配的剩余功率中减去所述充电桩的需求功率与该充电桩的实际功率的差值；

当可分配的剩余功率 < 需求功率，并且可分配的剩余功率 >= 最小启动功率，则将最小启动功率作为控制功率，从可分配的剩余功率中减去最小启动功率；

当可分配的剩余功率 < 最小启动功率，基于窗口维护流程将连接的充电桩的最小启动功率分配给连接的充电桩；具体的，当可分配的剩余功率 < 最小启动功率，在窗口维护流程中，则将最小启动功率作为控制功率，基于窗口功率减去最小启动功率；

S2152：智能充电能源路由器把运算出的当前充电桩的控制功率代入该充电桩的实际功率；进入S2122，重新进入对连接的充电桩进行控制功率的运算流程；

S2162：智能充电能源路由系统完成每个连接的充电桩的控制功率的运算，对于没有得到分配功率的连接的充电桩，所述充电桩等待剩余功率满足分配条件后再获取系统分配的需求功率或者最小启动功率；

S2172：智能充电能源路由器向连接的充电桩发送控制指令，所述控制指令中包括每个连接的充电桩的控制功率，该控制功率即为连接的充电桩允许输出的最大功率；

S2182：充电桩接收智能充电能源路由器的下发控制指令，使连接的充电桩按照控制指令中提供的控制功率快速启动充电。

在此实施例中，判断连接充电桩上报的实际功率总和与智能充电能源路由系统限制输出的最大分配功率之间是否具有可分配的剩余功率，如果有，此时将可分配的剩余功率分配给所连接的充电桩，在可分配的剩余功率小于需求功率条件下，基于窗口维护，将充电桩的最小启动功率作为控制功率，实现充电桩的快速启动充电。基于充电桩最小启动功率的管理和调度，提高智能充电能源路由系统的启动效率和系统的充电效率，高效利用智能充电能源路由系统的输出功率。

本发明的智能充电能源路由系统的快速启动充电方法，智能充电能源路由系统预留有窗口功率，通过窗口功率回收流程，保证当前的窗口功率不低于窗口初始功率，使窗口功率始终能够实现对连接的充电桩分配最小启动功率；通过窗口功率的分配流程保证连接的充电桩均可分配到最小启动功率进入快速启动充电；连接的充电桩在窗口维护的前提下，通过读取自身最小启动功率单机上电完成快速启动充电，通过窗口维护流程，保证智能充电能源路由系统实现充电桩以需求功率启动充电或者以最小启动功率启动充电，完成快速启动充电；随后利用智能充电能源路由器所下发的控制功率完成更新启动充电，以此降低了充电桩充电等待时间，提高充电桩的启动充电效率。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种智能充电能源路由系统的快速启动充电方法，智能充电能源路由系统包括智能充电能源路由器及充电桩，其特征在于，

智能充电能源路由系统基于充电桩出厂配置的最小启动功率，提供连接的充电桩的最小启动功率配置；

智能充电能源路由系统基于其限制输出的最大功率的一定比例预留有窗口功率，窗口初始功率不低于充电桩的最小启动功率；智能充电能源路由器接收充电桩的功率请求，当智能充电能源路由系统的限制输出的最大分配功率不能满足连接的充电桩的功率需求及连接的充电桩的最小启动功率时，进入窗口维护；

所述窗口维护包括窗口分配流程及窗口回收功率流程，智能充电能源路由器发送窗口分配功率消息或窗口回收功率消息，以使智能充电能源路由系统实现充电桩以需求功率启动充电或者以最小启动功率启动充电，完成快速启动充电；

所述窗口分配流程包括，当窗口功率不小于连接的充电桩的最小启动功率或者不小于窗口初始功率，智能充电能源路由器发送窗口分配功率消息，通过窗口对连接的充电桩分配最小启动功率，以使连接的充电桩获得最小启动功率进入快速启动充电；

所述窗口回收功率流程包括：当窗口功率不满足窗口初始功率或者连接的充电桩的最小启动功率时，智能充电能源路由器发送窗口回收功率消息，按照策略选定回收功率的充电桩，并对选定的充电桩进行最小启动功率的回收，并将累计回收的最小启动功率回填窗口，使回填后的窗口功率保持不低于窗口初始功率，以保持窗口功率不低于窗口初始功率，使窗口功率始终能够实现对连接的充电桩分配最小启动功率。

2.根据权利要求1所述的智能充电能源路由系统的快速启动充电方法，其特征在于：

智能充电能源路由器发送窗口分配功率消息，以使智能充电能源路由系统可以实现充电桩以最小启动功率启动充电，完成快速启动充电具体包括：

智能充电能源路由器根据窗口功率发送窗口分配功率消息，所述消息中包括但不限于连接的充电桩的需求功率、最小启动功率和实际功率；

智能充电能源路由系统接收窗口维护发送的消息，所述消息中包括但不限于连接的充电桩的需求功率、最小启动功率和实际功率；

智能充电能源路由器调用窗口维护的功率分配模块，智能充电能源路由系统从窗口中分配最小启功率给连接的充电桩；

智能充电能源路由器将最小启动功率作为连接的充电桩的控制功率；

智能充电能源路由器向连接的充电桩发送控制指令，所述控制指令中包括每个连接的充电桩的控制功率，该控制功率即为连接的充电桩允许输出的最大功率；

充电桩接收智能充电能源路由器的下发控制指令，使连接的充电桩按照控制指令中提供的控制功率充电，使连接的充电桩按照最小启动功率完成快速启动充电。

3.根据权利要求1所述的智能充电能源路由系统的快速启动充电方法，其特征在于：

智能充电能源路由器发送窗口回收功率消息，以使智能充电能源路由系统可以实现充电桩以需求功率启动充电或者以最小启动功率启动充电，完成快速启动充电具体包括：

智能充电能源路由器根据窗口功率发送窗口回收功率消息，所述消息中包括但不限于连接的充电桩的需求功率、最小启动功率和实际功率；

智能充电能源路由器接收窗口回收功率消息，所述消息中包括但不限于连接的充电桩的需求功率、最小启动功率和实际功率；

智能充电能源路由器调用窗口维护的功率回收模块，智能充电能源路由系统将从选定的充电桩回收最小启动功率，用于回填窗口，直到窗口功率不小于窗口初始功率；

智能充电能源路由器将选定的充电桩的控制功率减去最小启动功率，代入选定的充电桩的控制功率；

智能充电能源路由器向选定的充电桩发送控制指令，所述控制指令中包括每个选定的充电桩的控制功率，该控制功率即为选定的充电桩允许输出的最大功率；

选定的充电桩接收智能充电能源路由器的下发控制指令，使选定的充电桩按照控制指令中提供的基于窗口更新的控制功率充电。

4.根据权利要求1-3任一所述的智能充电能源路由系统的快速启动充电方法，其特征在于：

在窗口维护的前提下，

充电桩读取前台配置最小启动功率作为控制功率以快速启动，进入充电状态；所述前台配置的最小启动功率为充电桩本地出厂所配置的最小启动功率；

充电桩向智能充电能源路由器发送上电配置请求；

智能充电能源路由器接收电桩的上电配置请求，获取充电桩的最小启动功率；

智能充电能源路由器基于窗口和充电桩的最小启动功率向连接的充电桩发送控制指令，所述控制指令包括充电桩的控制功率；

充电桩接收并执行控制指令，以控制功率更新上电进入充电状态。

5.根据权利要求4所述的智能充电能源路由系统的快速启动充电方法，其特征在于，所述充电桩向智能充电能源路由器发出上电配置请求具体包括步骤：

充电桩读取前台配置最小启动功率，所述前台配置最小启动功率为充电桩本地出厂所配置的最小启动功率，所述出厂配置烧录于充电桩TCU的Flash文件或者EEPROM中；

充电桩向智能充电能源路由器发出上电配置请求，所述上电配置请求中包括充电桩的前台配置最小启动功率及前台配置备份最小启动功率，所述前台配置备份最小启动功率的初始数据为充电桩的出厂配置的最小启动功率；

获取智能充电能源路由器的后台维护配置最小启动功率，所述后台维护配置最小启动功率含有智能充电能源路由器所确认的所有充电桩的出厂配置最小启动功率，所述后台维护配置最小启动功率保存于智能充电能源路由器的管理调度系统的存储器或者配置文件中；

基于所获取的智能充电能源路由器的后台维护配置、前台配置及前台配置备份通过仲裁方式确认充电桩的最小启动功率。

6.根据权利要求5所述的智能充电能源路由系统的快速启动充电方法，其特征在于，所述仲裁方式具体为按照前台配置最小启动功率、前台配置备份最小启动功率及后台维护配置最小启动功率中的相同的两个最小启动功率的配置同步更新不一致的最小启动功率的配置，确保连接的充电桩的最小启动功率在其前台配置、前台配置备份及后台配置的同步及一致。

7.根据权利要求6所述的智能充电能源路由系统的快速启动充电方法，其特征在于，还包括最小启动功率配置的维护，

在充电过程中，充电桩周期性读取每台充电桩的前台配置最小启动功率，并向智能充电能源路由器周期性发送配置消息，所述配置消息包括但不限于连接的充电桩的前台配置的最小启动功率和前台配置备份的最小启动功率，基于配置消息中的前台配置最小启动功率、前台配置备份最小启动功率以及后台维护配置最小启动功率，根据仲裁方式确认及更新充电桩的最小启动功率。

8.根据权利要求6所述的智能充电能源路由系统的快速启动充电方法，其特征在于，

还包括前台配置更新触发机制，所述前台配置更新触发机制为充电桩前台配置提供的出厂配置最小启动功率发生变化时，连接的充电桩主动向智能充电能源路由器进行配置更新上报，上报消息包括更新后的前台配置的出厂配置最小启动功率及前台配置备份最小启动功率，基于更新后的前台配置的出厂配置最小启动功率及前台配置备份最小启动功率及后台维护配置的最小启动功率，根据仲裁方式确认及更新充电桩所需最小启动功率；

还包括后台维护配置更新触发机制，所述后台维护配置触发为充电桩对应的后台维护配置提供的最小启动功率发生变化时，智能充电能源路由器进行配置更新消息的下发，所述消息中包括但不限于连接的充电桩的后台维护配置的最小启动功率；连接的充电桩接收智能充电能源路由器下发的配置更新消息，基于前台配置的出厂配置最小启动功率及前台配置备份最小启动功率及更新后的后台维护配置的最小启动功率，根据仲裁方式确认及更新充电桩所需最小启动功率。

9.根据权利要求4所述的智能充电能源路由系统的快速启动充电方法，其特征在于，

所述充电桩接收并执行控制指令，以控制功率更新上电进入充电状态之后，还包括步骤：

充电桩向智能充电能源路由器上报充电请求，所述充电请求中包括但不限于连接的充电桩的需求功率、最小启动功率和实际功率；

当智能充电能源路由系统限制输出的最大分配功率满足连接的充电桩的需求功率，或者满足连接的充电桩的最小启动功率时，

智能充电能源路由器接收充电桩上报的充电请求，并基于预置条件，根据智能充电能源路由系统限制输出的最大分配功率、实际功率、需求功率及最小启动功率运算出每个连接的充电桩的控制功率；

智能充电能源路由器向连接的充电桩发送控制指令，所述控制指令中包括每个连接的充电桩的控制功率，该控制功率即为连接的充电桩允许输出的最大功率；

充电桩接收智能充电能源路由器下发的控制指令，基于控制功率进行充电。

10.根据权利要求9所述的智能充电能源路由系统的快速启动充电方法，其特征在于，所述基于预置条件，根据根据智能充电能源路由系统限制输出的最大分配功率、实际功率、需求功率及最小启动功率运算出每个连接的充电桩的控制功率包括：

如所连接的充电桩上报的实际功率总和大于智能充电能源路由系统限制输出的最大分配功率，则根据智能充电能源路由系统限制输出的最大分配功率、实际功率、需求功率及最小启动功率运算出每个连接的充电桩的控制功率，以使运算输出充电桩的控制功率时，充电桩的实际功率总和不超过智能充电能源路由系统限制输出的最大分配功率；

如所连接充电桩上报的实际功率总和与智能充电能源路由系统限制输出的最大分配功率之间具有可分配的剩余功率，则根据智能充电能源路由系统限制输出的最大分配功率、实际功率、需求功率及最小启动功率运算出每个连接的充电桩的控制功率，以使智能充电能源路由系统可分配的剩余功率不大于最小启动功率或者运算输出的充电桩控制功率满足需求功率。

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