CN112319293B - 一种充电桩之间自主协调功率的控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种充电桩之间自主协调功率的控制方法，包括通讯网络、接入通讯网络的多个充电桩、设于每个充电桩内的控制模块，所述每个控制模块内设置有一组用于信息交互的虚拟电路，所述虚拟电路之间通过设于虚拟电路内的存储模块进行充电桩信息的交互，所述存储模块内存储有当前充电桩的当前输出功率值，所述充电桩可通过通讯网络进行任意充电桩的访问和信息交互以获取目标充电桩的当前输出功率值，所述通讯网络内根据充电桩接入通讯网络的具体情况设置有当前接入通讯网络的所有充电桩的总配电额度Q。本设计具有能进行自主协调功率、运行安全的优点。

Description

一种充电桩之间自主协调功率的控制方法
技术领域
本发明涉及充电桩领域，特别是一种充电桩之间自主协调功率的控制方法。
背景技术
随着电动车的应用日益普及，电动车的充电特别是快充需求也日益高涨，现有的直流充电桩功率不断增大，充电桩桩群分布也日趋广泛，群内充电桩的数量也众多。现有的充电桩从电网取电的取电量越来越大，这就使得充电用电额度的分配及充电桩充电功率输出的实时调度已经成为充电桩应用的一项管理要求。而目前的充电桩功率管理有两种主要方式，一种是通过充电桩场站管理服务器管理，限定每个充电桩某时段的功率输出，从而进行用电额度的分配限制和功率输出的控制，另一种是通过设置专门的功率管理模块进行下属充电桩充电功率的管理，上述两种管理方式都有不可避免的管理问题，第一种功率管理方式限定时段的功率输出后会导致在忙时大部分充电桩的输出功率无法满足快速充电的要求，造成充电效率缓慢，无法进行电动车的快充进而影响后续电动车的应用推广等难于解决的问题，而在闲时，大部分充电桩处于空闲状态，即便限定了某个时段的功率输出，大部分空闲的充电桩也浪费了大量充电输出功率，同样造成充电效率低下的问题，而在第二种功率管理方式中，通过设置专门的功率管理模块进行统一管理的方式，虽然能解决部分充电效率的问题，但是一旦功率管理模块的服务器或控制器出现故障时，所有充电桩就无法进行正常充电，同样，检修维护这些需要停止服务器或控制器的操作步骤也会使充电桩无法进行正常充电，同样带来充电效率低下的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能进行自主协调功率、运行安全的充电桩之间自主协调功率的控制方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种充电桩之间自主协调功率的控制方法，包括通讯网络、接入通讯网络的多个充电桩、设于每个充电桩内的控制模块，所述每个控制模块内设置有一组用于信息交互的虚拟电路，所述虚拟电路之间通过设于虚拟电路内的存储模块进行充电桩信息的交互，所述存储模块内存储有当前充电桩的当前输出功率值，所述充电桩可通过通讯网络进行任意充电桩的访问和信息交互以获取目标充电桩的当前输出功率值，所述通讯网络内根据充电桩接入通讯网络的具体情况设置有当前接入通讯网络的所有充电桩的总配电额度Q；
（1）当某一充电桩上有电动车请求充电时，该充电桩上的虚拟电路通过通讯网络获取剩余充电桩当前已用功率总值An；
（2）所述控制模块通过剩余输出功率值额度C的计算获取当前有充电需求的充电桩的可用剩余功率值，即剩余输出功率值额度C=所有充电桩的总配电额度Q-剩余充电桩当前已用功率总值An；
（3）所述控制模块将剩余输出功率值额度C即当前有充电需求的某一充电桩的可用剩余功率值分配给当前有充电需求的某一充电桩进行电动车的充电；
（4）所述虚拟电路实时获取剩余充电桩的动态当前已用功率总值，并根据剩余输出功率值额度C的计算获取下一波有充电需求的充电桩的实时动态可用剩余功率值，最终进行下一波有充电需求的充电桩的可用剩余功率值的实时动态分配并进行下一波电动车的充电；
（5）所述控制模块进行当前进入充电状态的电动车的充电检测，当电动车充满电时，即控制充电桩停止充电。
进一步的，所述每个控制模块上的虚拟电路两端建立有虚拟进程标识符VID，所述充电桩与充电桩之间通过虚拟进程标识符VID进行信息交互，所述每条虚拟电路上还设有存储信息并与虚拟进程标识符VID进行信息交互的PID，某一充电桩需要与剩余充电桩进行信息交互时，该充电桩虚拟电路上的PID发送交互信息至该充电桩虚拟电路上的VID，该充电桩虚拟电路上的VID将待发送交互信息发送至剩余充电桩虚拟电路上的VID，最后由剩余充电桩虚拟电路上的VID将获得的交互信息发送至剩余充电桩虚拟电路上的PID并进行信息存储备用。
进一步的，所述控制模块采用分布式多线程实时嵌入式系统开发。
本发明的有益效果是：本发明通过多个充电桩的实时信息交互获取每个充电桩的用电情况，在某一充电桩有充电需求时，通过剩余充电桩当前已用功率总值An的获取计算剩余输出功率值额度C，获取当前有充电需求的充电桩的可用剩余功率值，最终分配给有充电需求的充电桩进行当前充电桩的高效充电，保证多个充电桩在配电总额度下自主安全地进行电动车的充电，而且，虚拟电路还通过当前已用功率总值的实时动态获取计算所有充电桩的实时动态可用剩余功率值并进行充电功率值的重新分配，实现充电桩与充电桩之间的自主协调，避免出现现有的功率管理模式中充电效率低、速度慢、无法进行电动车的快速充电等问题，也减少了闲时条件下充电输出功率的浪费，虚拟电路之间可互相访问并进行信息交互的设计，即便在通讯网络出现故障或其他问题时，仍然可进行充电输出功率的高效分配，同样，在某一充电桩或某几个充电桩出现故障需要检修维护时，剩余正常充电桩之间仍可进行充电输出功率的实时分配，某一个或某几个充电桩的故障并不影响剩余充电桩的正常工作，上述故障充电桩的检修维护也不影响正常充电桩的工作，给故障状态充电桩的检修维护带来了一定程度的压力缓解，使检修维护人员的工作相对更为弹性灵活。
附图说明
图1是电动车的充电流程图。
图2是虚拟电路访问交互示意图。
图3是虚拟电路之间信息交互简图。
具体实施方式
为了使得本发明实现的技术手段，创新特征与功能易于了解，下面将进一步阐述本发明。
如图1所示，本发明充电桩之间自主协调功率的控制方法的技术方案，包括通讯网络、接入通讯网络的多个充电桩、设于每个充电桩内的控制模块，所述每个控制模块内设置有一组用于信息交互的虚拟电路，所述虚拟电路之间通过设于虚拟电路内的存储模块进行充电桩信息的交互，所述存储模块内存储有当前充电桩的当前输出功率值，所述充电桩可通过通讯网络进行任意充电桩的访问和信息交互以获取目标充电桩的当前输出功率值，所述通讯网络内根据充电桩接入通讯网络的具体情况设置有当前接入通讯网络的所有充电桩的总配电额度Q；
（1）当某一充电桩上有电动车请求充电时，该充电桩上的虚拟电路通过通讯网络获取剩余充电桩当前已用功率总值An；
（2）所述控制模块通过剩余输出功率值额度C的计算获取当前有充电需求的充电桩的可用剩余功率值，即剩余输出功率值额度C=所有充电桩的总配电额度Q-剩余充电桩当前已用功率总值An；
（3）所述控制模块将剩余输出功率值额度C即当前有充电需求的某一充电桩的可用剩余功率值分配给当前有充电需求的某一充电桩进行电动车的充电；
（4）所述虚拟电路实时获取剩余充电桩的动态当前已用功率总值，并根据剩余输出功率值额度C的计算获取下一波有充电需求的充电桩的实时动态可用剩余功率值，最终进行下一波有充电需求的充电桩的可用剩余功率值的实时动态分配并进行下一波电动车的充电；
（5）所述控制模块进行当前进入充电状态的电动车的充电检测，当电动车充满电时，即控制充电桩停止充电。
在本发明的一个较佳实施例中，所述控制模块采用分布式多线程实时嵌入式系统开发。在控制模块中，一个发送进程负责在当前进程和通信对方进程之间建立虚拟电路，所述每个控制模块上的虚拟电路两端建立有虚拟进程标识符VID，所述充电桩与充电桩之间通过虚拟进程标识符VID进行信息交互，所述每条虚拟电路上还设有存储信息并与虚拟进程标识符VID进行信息交互的PID，某一充电桩需要与剩余充电桩进行信息交互时，该充电桩虚拟电路上的PID发送交互信息至该充电桩虚拟电路上的VID，该充电桩虚拟电路上的VID将待发送交互信息发送至剩余充电桩虚拟电路上的VID，最后由剩余充电桩虚拟电路上的VID将获得的交互信息发送至剩余充电桩虚拟电路上的PID并进行信息存储备用。虚拟电路的建立方便进行充电桩与充电桩之间信息的交互，即便在通讯网络出现故障后也能正常进行数据的收集交互并进行充电功率的实时调整，避免现有技术中无法或难于进行充电输出功率的及时迅速调节，导致的充电效率低下、充电输出功率低等问题。
虽然本发明已以具体实施例公开如上，然而其并非用以限定本发明，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，仍可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围应当视所附的权利要求书的范围所界定者为准。

Claims (3)

1.一种充电桩之间自主协调功率的控制方法，其特征在于：包括通讯网络、接入通讯网络的多个充电桩、设于每个充电桩内的控制模块，所述每个控制模块内设置有一组用于信息交互的虚拟电路，所述虚拟电路之间通过设于虚拟电路内的存储模块进行充电桩信息的交互，所述存储模块内存储有当前充电桩的当前输出功率值，所述充电桩可通过通讯网络进行任意充电桩的访问和信息交互以获取目标充电桩的当前输出功率值，所述通讯网络内根据充电桩接入通讯网络的具体情况设置有当前接入通讯网络的所有充电桩的总配电额度Q；
（1）当某一充电桩上有电动车请求充电时，该充电桩上的虚拟电路通过通讯网络获取剩余充电桩当前已用功率总值An；
（2）所述控制模块通过剩余输出功率值额度C的计算获取当前有充电需求的充电桩的可用剩余功率值，即剩余输出功率值额度C=所有充电桩的总配电额度Q-剩余充电桩当前已用功率总值An；
（3）所述控制模块将剩余输出功率值额度C即当前有充电需求的某一充电桩的可用剩余功率值分配给当前有充电需求的某一充电桩进行电动车的充电；
（4）所述虚拟电路实时获取剩余充电桩的动态当前已用功率总值，并根据剩余输出功率值额度C的计算获取下一波有充电需求的充电桩的实时动态可用剩余功率值，最终进行下一波有充电需求的充电桩的可用剩余功率值的实时动态分配并进行下一波电动车的充电；
（5）所述控制模块进行当前进入充电状态的电动车的充电检测，当电动车充满电时，即控制充电桩停止充电。
2.根据权利要求1所述的一种充电桩之间自主协调功率的控制方法，其特征在于：所述每个控制模块上的虚拟电路两端建立有虚拟进程标识符VID，所述充电桩与充电桩之间通过虚拟进程标识符VID进行信息交互，所述每条虚拟电路上还设有存储信息并与虚拟进程标识符VID进行信息交互的PID，某一充电桩需要与剩余充电桩进行信息交互时，该充电桩虚拟电路上的PID发送交互信息至该充电桩虚拟电路上的VID，该充电桩虚拟电路上的VID将待发送交互信息发送至剩余充电桩虚拟电路上的VID，最后由剩余充电桩虚拟电路上的VID将获得的交互信息发送至剩余充电桩虚拟电路上的PID并进行信息存储备用。
3.根据权利要求1或2所述的一种充电桩之间自主协调功率的控制方法，其特征在于：所述控制模块采用分布式多线程实时嵌入式系统开发。
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