CN113555889B - 储能充电系统及控制方法、及可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种储能充电系统及控制方法、及可读存储介质，该储能充电系统包括多个充电终端，充电终端通过充电线路与变换电源电连接，变换电源用于对外部接入的电源转换后输出，并经过充电线路接入到充电终端，在充电线路上还电连接有储能电池，储能电池通过充电线路向充电终端供电，以及变换电源也通过充电线路向储能电池充电。利用本发明方案，在变换电源的供电功率不能满足充电终端的需求功率时，可通过储能电池向充电终端额外进行供电。在用电高峰期时用储能电池代替变换电源向充电终端供电，降低供电成本。另外，变换电源还可以通过充电线路直接向储能电池充电，无需额外的线路向储能电池充电。

Description

储能充电系统及控制方法、及可读存储介质
技术领域
本发明涉及电子电路领域，尤其涉及一种充电系统。
背景技术
目前电动汽车正在普及，汽车充电需要充电桩，由于充电桩属于用电负荷较大的用电设备，较大的用电负荷对电网影响较大，今后快充超级充电桩是行业的发展趋势，市电输入负荷容量的限制将制约超级充电桩行业的推广与发展。例如提给定本区域的市电容量是300kw。但本区域内需要安装一个600kw的快速超级充电桩，这种情况下由于市电容量限制，无法给本区域内提给大于规定容量的充电桩设备。另外，目前电网的价格采用尖峰平谷不同等级的价格。根据用电时间规定了尖峰平谷的时间区间，充电用户往往想获得更低的充电价格，但是时间往往在深夜凌晨，不利于操作。
发明内容
为了解决市电输入负荷容量的限制和阶梯电价带来的问题，本发明方案提供一种储能充电系统及控制方法、及可读存储介质，弥补了市电容量不足的缺陷，使得在市电容量不足情况下，充电桩也能够提供较大的功率输出。同时根据市电尖峰平谷的电价不同，通过方案中的系统和控制方法，可最大情况地利用峰平谷的差价，让充电用户享受更低的充电价格。所述技术方案如下：
一方面，本发明提供一种储能充电系统，包括多个充电终端，充电终端通过充电线路与变换电源电连接，变换电源用于对外部接入的电源转换后输出，并经过充电线路接入到充电终端，在充电线路上还电连接有储能电池，储能电池通过充电线路向充电终端供电，以及变换电源也通过充电线路向储能电池充电。
优选地，该储能充电系统还包括控制单元，控制单元与变换电源、储能电池和充电终端均电连接，用于检测变换电源、储能电池和充电终端的工作状态，对变换电源和储能电池进行调控，实现对充电终端的优化供电。
优选地，该储能充电系统还包括与控制单元通信连接的电网调度单元，控制单元接受来自电网调度单元的调度控制，动态调控变换电源的输入供电功率。
优选地，该储能充电系统还包括与控制单元通信连接的预测分析单元，用于向控制单元提供充电终端使用的预测分析数据，以及控制单元将监控管理数据也传输给预测分析单元。
优选地，该储能充电系统还包括与控制单元通信连接的用户接口单元，用户接口单元接收用户的充电预约需求信息，然后发送给控制单元，控制单元做出调度安排满足用户的充电预约需求。
优选地，前述充电线路包括总线结构充电线路，变换电源输出的正负电源端分别接到总线结构的两条线路上，各个充电终端输入的正负电源端也分别对应接到这两条线路上，以及储能电池的正负电源端也分别对应接到这两条线路上。
优选地，前述充电线路还包括切换开关，切换开关至少包括两个输入接线端和一个输出接线端，输入接线端分别接入不同的线路，输出接线端连接充电终端的输入电源接口，通过切换开关切换充电终端接入所需的线路进行供电。
优选地，变换电源包括AC/DC变换电源或/和DC/DC变换电源。
优选地，储能电池包括一个或多个，多个储能电池可同时接入同一充电线路，或者通过切换开关分别接入不同充电线路。
优选地，储能电池通过第一双向DC/DC变换模块接入充电线路，由第一双向DC/DC变换模块实现电压转换。
优选地，充电终端通过第二双向DC/DC变换模块接入充电线路，由第二双向DC/DC变换模块实现电压转换。
优选地，控制单元实时检测当前所处的充电时段，若充电时段为正常时段，控制单元控制以变换电源为主向充电终端供电；若充电时段为高峰阶段，控制单元控制启用储能电池为主向充电终端供电；若充电时段为低谷时段，控制单元控制变换电源向储能电池补充充电。
优选地，在正常时段，控制单元判断变换电源的最大供电输入功率大于或等于当前充电功率，则控制单元控制仅用变换电源向充电终端供电；若判断变换电源的最大供电输入功率小于当前充电功率，则控制单元控制储能电池和变换电源共同向充电终端供电。
优选地，在储能电池和变换电源共同向充电终端供电过程中，控制单元对所有工作的充电终端的剩余充电时长进行检测，得到每一个工作的充电终端的剩余充电时长，当检测到其中的充电终端剩余充电时长为零而停止工作后，或者检测到其中的充电终端因用户主动停止充电而停止工作后，则控制单元检测此时工作的充电终端的充电功率之和若小于或等于变换电源的最大功率，则控制单元控制储能电池停止供电。
另一方面，本发明提供一种储能充电控制方法，包括以下步骤：
线路连接，充电终端分别与变换电源和储能电池进行充电线路连接，控制单元分别与充电终端、变换电源和储能电池进行监控线路连接；
充电检测，控制单元检测变换电源和储能电池的供电状态，以及检测充电终端的充电需求，确定对充电终端的充电管理方法；
充电管控，根据充电管理方法，控制单元管理调控变换电源和/或储能电池对充电终端进行充电。
进一步地，在线路连接步骤中，还包括控制单元与电网调度单元通信连接，控制单元接受来自电网调度单元的调度控制，动态调控变换电源的输入供电功率。
进一步地，在线路连接步骤中，还包括控制单元与预测分析单元通信连接，预测分析单元向控制单元提供充电终端使用的预测分析数据，以及控制单元将监控管理数据也传输给预测分析单元。
进一步地，在线路连接步骤中，还包括控制单元与用户接口单元通信连接，用户接口单元接收用户的充电预约需求信息，然后发送给控制单元，控制单元做出调度安排满足用户的充电预约需求。
进一步地，在充电检测步骤中，控制单元还实时检测当前所处的充电时段，若充电时段为正常时段，充电管理方法包括控制单元控制以变换电源为主向充电终端供电；若充电时段为高峰阶段，充电管理方法包括控制单元控制启用储能电池为主向充电终端供电；若充电时段为低谷时段，充电管理方法包括控制单元控制变换电源向储能电池补充充电。
进一步地，在正常时段，控制单元判断变换电源的最大供电输入功率大于或等于当前充电功率，则控制单元控制仅用变换电源向充电终端供电；若判断变换电源的最大供电输入功率小于当前充电功率，则控制单元控制储能电池和变换电源共同向充电终端供电。
进一步地，在储能电池和变换电源共同向充电终端供电过程中，控制单元对所有工作的充电终端的剩余充电时长进行检测，得到每一个工作的充电终端的剩余充电时长，当检测到其中的充电终端剩余充电时长为零而停止工作后，或者检测到其中的充电终端因用户主动停止充电而停止工作后，则控制单元检测此时工作的充电终端的充电功率之和若小于或等于变换电源的最大功率，则控制单元控制储能电池停止供电。
再一方面，本发明提供一种可读存储介质，可读存储介质上存储有储能充电系统的控制程序，储能充电系统的控制程序被处理器执行时实现上述储能充电系统的控制方法的步骤。
本发明的有益效果是：利用本发明方案，在变换电源的供电功率不能满足充电终端的需求功率时，可以通过储能电池向充电终端额外进行供电。另外，在用电高峰期时，由于来自变换电源的交流电价格较高，此时可以通过储能电池代替变换电源向充电终端供电，由此可以降低供电成本。另外，由于储能电池和变换电源都连接在充电线路上，变换电源可以通过该充电线路直接向储能电池充电，无需额外的线路向储能电池充电。
附图说明
图1为本发明储能充电系统结构总示意图；
图2为本发明总线结构充电线路示意图；
图3为本发明充电线路中的充电开关示意图；
图4为本发明充电管理过程示意图；
图5为本发明正常时段动态调控向储能电池补充充电步骤示意图；
图6为本发明正常时段动态调控储能电池供电步骤示意图；
图7为本发明实施例中的储能充电系统控制方法涉及的设备硬件运行环境的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是，除非另有定义，本说明书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。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体地实施例的目的，不是用于限制本发明。
实施例一
如图1所示，本发明公开一种储能充电系统实施例，其中包括多个充电终端5，这里的充电终端5主要是指针对电动汽车、电动三轮车等电动车辆、电气设备进行直流充电的终端装置，也有称之为充电桩，通常布设在公共场合以便于充电使用。
在图1中，充电终端5通过充电线路4与变换电源2电连接，变换电源2用于对外部接入的电源经过转换后输出并经过充电线路4接入到充电终端5，由此向各个充电终端提供直流供电。在充电线路4上还电连接有储能电池3，变换电源2通过充电线路4向储能电池3充电，以及储能电池3也通过充电线路4向充电终端5供电。
可以看出上述技术方案中，对充电终端供电来源不仅有变换电源2，还有储能电池3，由此在变换电源2的供电功率不能满足充电终端5的需求功率时，可以通过储能电池3向充电终端额外进行供电。另外，在用电高峰期时，由于来自变换电源2的交流电价格较高，此时可以通过储能电池3代替变换电源2向充电终端5供电，由此可以降低供电成本。另外，由于储能电池3和变换电源2都连接在充电线路4上，变换电源2可以通过该充电线路4直接向储能电池3充电，无需额外的线路向储能电池充电。
优选地，变换电源2是AC/DC变换电源，将输入的交流电转换为直流电输出，并且该变换电源2的输入和输出功率均可调控，接入的交流电包括多种交流电压，如380V交流电、220V交流电等，适用于国际标准的多种交流电压标准，输出的直流电也包括多种直流电压，如直流24V、直流12V等。
优选地，变换电源2是DC/DC变换电源，可以将输入的直流电进行转换后输出，使得输出的直流电压满足充电终端5的需要，该DC/DC变换电源可以接入新清洁能源产生的外部输入电源，包括光伏电源、风力电源等。
在使用中，变换电源2还可以是AC/DC变换电源和DC/DC变换电源组合使用，这样可以使得接入的电源来源具有多样性，以及扩充输入电源的输入功率。
进一步地，如图2所示，对于充电线路4包括总线结构充电线路41，这种结构的充电线路可以将变换电源2输出的正负电源端分别接到两条线路上，对应的，各个充电终端5输入的正负电源端分别接到该两条线路上，以及储能电池5的正负电源端也分别对应接到该两条线路上。
优选地，如图3所示，充电线路4还包括切换开关42，切换开关42至少包括两个输入接线端，如第一输入接线端421，第二输入接线端422，分别用于接入不同的线路，还包括一个输出接线端413，用于连接充电终端5的输入电源接口。通过该切换开关42可以将输出接线端423分别切换接入到不同的输入接线端，而不同的输入接线端电连接的充电线路不同，例如第一输入接线端421接入的总线形式的充电线路，而第二输入接线端421接入的是单独线路的充电线路，由此实现的是通过单独的线路连接变换电源2和/或储能电池，这样可以单独实现对充电终端5的充电控制。
优选地，对于储能电池3而言，主要是具有较大电池容量的蓄电池，可以对该储能电池3进行反复充放电，而储能电池3向充电终端供电的时机主要是在变换电源2的输出功率小于充电终端的需求功率时，由储能电池3补充供电，以及在变换电源2接入的外部电源供电价格较高时，可以通过储能电池3向充电终端供电。
优选地，储能电池3包括多组蓄电池，多组蓄电池均是通过图2所示总线结构与变换电源2和充电终端电连接，由此可以减少线路连接，实现多组蓄电池统一向充电终端供电。或者，这些多组蓄电池中有一部分是通过总线结构与变换电源2和充电终端电连接，另外一部分则是通过图3所示的切换开关独立与变换电源2或充电终端进行电连接，这样可以在切换开关的作用下，实现蓄电池或变换电源单独对其中一个或多个充电终端供电，实现对充电终端供电的单独控制。
优选地，在储能电池3与充电线路4之间设置有第一双向DC/DC变换模块，通过该第一双向DC/DC变换模块可以实现电压转换，这是因为变换电源2输出的直流电压与储能电池的直流电压并不一定相等，因此需要第一双向DC/DC变换模块进行双向的电压变换，从而使得变换电源2与储能电池之间可以相互适配在不同的电压的情况下，也可以对储能电池进行充电。
优选地，在充电终端5与充电线路4之间设置有第二双向DC/DC变换模块，通过该第二双向DC/DC变换模块可以实现电压转换，这是因为变换电源2输出的直流电压与充电终端5的直流电压并不一定相等，因此需要第二双向DC/DC变换模块进行双向的电压变换，从而使得变换电源2与充电终端5之间可以相互适配在不同的电压的情况下，也可以对充电终端5进行充电。
实施例二
进一步地，还可以在图1中引入控制单元1，该控制单元1与变换电源2、储能电池3和充电终端5均电连接，用于检测变换电源2、储能电池3和充电终端5的充电供需状态，从而优化调度对充电终端5的供电，以及合理选择使用变换电源2，适时调控储能电池3向外供电或者向储能电池3进行充电。
优选地，控制单元1也与充电线路4电连接，由此可以对充电线路4中的切换开关42进行控制，由此可以实现对充电终端使用的单独管理。
由此可见，在图1中增加控制单元1后，作为其中的控制中枢，可以实现对该充电系统中各个组成部分进行控制，从而更加精准、灵活的实施对充电终端的使用管理，以及也能够更好的管理变换电源2和储能电池3。
进一步地，结合图1，可以看出控制单元1还与电网调度单元61通信连接，由此该控制单元可以接受来自电网调度单元61的调度控制，这是因为变换电源2接入的外部交流电或直流电，可以在电网调度单元61的调度控制下，增加或减少输入的电源供电功率，由此满足动态调控变换电源2的输入供电功率。优选地，在用电低谷时段，电网调度单元61通过控制单元向变换电源2增加输入功率供给，由此可以满足变换电源2同时向储能电池补充充电和向充电终端供电的需求。而在高峰时段，电网调度单元61通过控制单元向变换电源2减少输入功率供给，由此主要由储能电池向充电终端供电。
优选地，结合图1，控制单元1还与预测分析单元63通信连接，由此该控制单元可以与预测分析单元63进行信息互通。该预测分析单元63用于向控制单元提供充电终端使用的预测分析，该预测分析是基于控制单元的历史数据得到，也就是说控制单元将实时的监控管理数据同步传输给预测分析单元，作为预测分析单元对未来充电预测分析的基础数据，而当预测分析单元得到预测分析方案后，也会传输给控制单元，作为实际调控管理的依据，由此控制单元在得到预测分析后可以预先合理调控对变换电源2和储能电池的使用。
优选地，预测分析单元63的预测分析包括24小时内充电终端在各个时段的充电需求分布，控制单元由此可以提供对应时段的充电管理方法。例如，在充电终端使用需求较多的时段，控制单元调控增加储能电池和变换电源的输出电流供给，这样可以使得充电终端的充电时长缩短，满足用户短时快充的需要；又如，在充电终端使用需求较少的时段，控制单元调控减少储能电池和变换电源的输出电流供给，这样可以使得充电终端的充电时长延长，满足用慢充保养的需要。
优选地，预测分析单元为控制单元提供预测分析，不仅基于该控制单元产生的历史数据，还包括其他外部数据，如本区域的电动机动车的保有量和增长量，本区域各个时段的车流量、天气情况、公共卫生情况（考虑传染性疾病的影响）等，这些外部数据可以作为调控指标，对充电终端的使用需求进行增加或减少的影响。
优选地，结合图1，控制单元1还与用户接口单元62通信连接，由此该控制单元可以与用户接口单元62进行信息互通。通过用户接口单元62可以接收用户的充电需求预约信息，例如用户通过移动终端向用户接口单元发送在约定时间进行充电的需求信息，用户接口单元收到该信息后则发送给控制单元，控制单元根据当前充电终端的实际使用情况，合理作出调度安排，来满足用户的预约需求。优选地，当控制单位检测发现在约定时间不能满足用户的预约需求时，还可以提供多个预约建议，然后通过用户接口单元再反馈给用户，由用户进行更改调整，由此可以实现更加精准和更加个性化的充电服务。
优选地，用户接口单元62还可以与用户之间进行费用结算、满意度评价、改进建议意见交流等业务，以此提高用户的使用体验，使得充电管理服务可以做到远程、及时和精准，有利于最佳化使用该系统来满足用户需求。
优选地，在图1中还可以看到，用户接口单元62和预测分析单元63之间也有信息互联，实际上，预测分析单元63是基于历史数据和外部数据对充电终端的使用作出预测，而用户接口单元62则是接收用户在未来一段时间内的预约需求，这两个单元产生的数据共同输入到控制单元中，有利于控制单元更加准确的对变换电源和储能电池进行管控，从而优化对充电终端的使用更好的满足用户需求。
实施例三
具体的，以下进一步结合图1和图4详细说明储能充电系统在控制单元作用下充电管理过程。
优选地，在步骤S1中，控制单元实时检测当前充电功率和所处的充电时段。检测当前充电功率是对当前各个充电终端正在输出的充电功率进行采集计算，主要是采集获得各个充电终端输出的电流和电压值，相乘后得到各个充电终端当前的充电功率，再把这些处于工作中的充电终端的充电功率相加，得到的就是整体的当前充电功率。
对于充电时段的检测则主要是对当前时间进行记录，因为时段不同对应的用电需求不同，通常在高峰阶段的用电价格较高，而在低谷阶段的用电价格较低，这是一种调控用电需求的市场调控手段，本发明充分考虑用电价格因素的影响，适应商业规则的需要而有针对性的降低用电成本，提高效益。因此，需要监控充电时段而选择适宜的充电方式。充电时段主要分为高峰时段、低谷时段和正常时段，例如在上午7点至9点之间、晚上5点至9点之间为高峰时段，晚上11点至早上6点之间为低谷时段，其他时间段为正常时段。
进一步地，当判断为低谷时段后，则进入步骤S2，控制单元控制变换电源向储能电池补充充电。这是因为，在低谷时段用电价格降低，变换电源可以有较多的富裕输入功率可以使用，这个时段可以用来对储能电池进行补充充电，使得储能电池的剩余电量在低谷时段得到补充而达到最大值。
当判断为高峰时段后，则进入步骤S3，控制单元控制启用储能电池为主向充电终端供电，也就是说在这个时段主要是由储能电池供电。优选地，控制单元判断储能电池的剩余电量是否大于高峰时段的充电需求电量，若大于或等于高峰时段的充电需求电量，则进入步骤S31，控制单元控制仅用储能电池向充电终端供电。
这里，高峰时段的充电需求电量是由检测获得充电终端的当前充电功率P1与用电高峰时长T1相乘得到。储能电池的剩余电量是由储能电池的满电量M0减去储能电池输出电流和输出时长的乘积M1得到，即M0-M1。对应的控制方法可以是控制单元控制变换电源停止工作，仅由储能电池向充电终端供电。这种方式可以降低用电高峰时段使用变换电源2供电带来的高成本。
进一步，控制单元判断储能电池的剩余电量若小于高峰时段的充电需求电量，则进入步骤S5，控制单元控制储能电池和变换电源共同向充电终端供电。
当判断为正常时段后，则进入步骤S4，控制单元控制以变换电源为主向充电终端供电。其中，判断变换电源的最大供电输入功率大于或等于当前充电功率时，则进入步骤S41，控制单元控制仅用变换电源向充电终端供电。若判断变换电源的最大供电输入功率小于当前充电功率时，则进入步骤S5，控制单元控制储能电池和变换电源共同向充电终端供电。
以上是由控制单元1实时对充电终端和储能电池进行监控管理，这需要控制单元实时检测获得各个充电终端的工作状态和实时功率，以及对储能电池的剩余电量进行实时监控，同时还要监控变换电源2的供电时间峰值规律和供电价格浮动变化规律，从而最佳化的调控管理变换电源和储能电池向充电终端供电，以及选择时机向储能电池补充充电。
实施例四
优选地，在正常时段步骤S41中，控制单元根据充电终端的使用情况和储能电池的剩余电量，动态调控向储能电池补充充电。
具体的，结合图5所示，首先是在步骤S411中，检测处于工作状态的充电终端的功率之和是否小于变换电源的最大功率，若是，这种情况下仅由变换电源向各个充电终端供电即可满足充电功率需求。然后，在步骤S412中，检测储能电池中是否存在蓄电池组的剩余电量低于设定的下限值，若是，在步骤S413中，控制单元控制变换电源向剩余电量低于预设门限的蓄电池组补充充电。这其中需要补充充电的蓄电池组可能是一组也可能是多组，只要满足在变换电源的最大功率减去当前正在充电工作的充电终端的整体充电功率的差值功率的范围内，可以同时对多组蓄电池进行补充充电。在对蓄电池组进行补充充电的过程中，在步骤S414中，控制单元同时还在检测是否有未启用的充电终端即将使用，如果存在充电终端即将使用，则需要在步骤S415中，进一步判断启用该充电终端后，各个充电终端的充电功率之和是否大于变换电源的最大功率，如果大于，则进入步骤S416，控制单元控制变换电源停止向蓄电池组补充充电，否则如果是小于或等于，则进入步骤S417，控制单元控制变换电源继续向蓄电池组补充充电或者减少向蓄电池组补充充电，优先满足充电终端的供电需求。
通过图5所示实施例，可以看出在控制单元一直处于对充电终端工作状态检测和对充电功率的计算分析，并且据此将变换电源多余的功率用于向储能电池进行补充充电，由此可以保证既可以满足充电终端的充电功率需求，又可以使得储能电池及时得到随机的补充充电，以满足在高峰阶段来临时，储能电池具有充足的电量供给。
实施例五
进一步地，针对步骤S41，这是在正常时段中，变换电源的最大功率大于或等于当前充电功率，是由控制单元来控制仅由变换电源向充电终端供电。这种情况下，由于控制单元对充电终端的使用情况进行实时检测，当有充电终端被开启使用时，控制单元会检测到此时全部充电终端的当前充电功率会大于变换电源的最大功率，此时将会转入到步骤S5工作，启用储能电池进行供电，同时也会带来储能电池供电动态调控的问题。
结合图6，优选地，当有充电终端被开启使用而导致本系统的工作状态由步骤S41转入步骤S5时，储能电池开始供电，此时进入步骤S511，控制单元对所有工作的充电终端的剩余充电时长进行检测，得到每一个工作的充电终端的剩余充电时长，当检测有其中的充电终端剩余充电时长为零，即有一个充电终端完成充电后，或者检测到其中的充电终端因用户主动停止充电而停止工作后，则进入步骤S512，控制单元检测到此时工作的充电终端的充电功率之和是否小于或等于变换电源的最大功率，如果小于或等于，则进入步骤S513，控制单元控制储能电池停止供电，仅由变换电源供电即可。如果大于，则进入步骤S514，控制单元控制储能电池继续供电。
由此可以进一步看出，基于控制单元对各个充电终端工作时长的检测，可以动态精准调控储能电池的停止和开启时刻，最佳化的利用储能电池进行供电。
实施例六
结合图6所示实施例，由于控制单元可以对各个处于工作状态的充电终端的剩余时长进行检测，如果不考虑接下来有未工作的充电终端开启使用，则在控制单元完全可以准确得到各个处于工作状态的充电终端的结束时间，因此有利于安排规划有用户通过图1中的用户接口单元申请预约充电。而对于随机出现的用户充电需求，则主要是通过图1中的预测分析单元预测当前时刻到预设即将到来的一段时间内（如10分钟、30分钟、1小时、2小时等）有多少用户将有充电需求。
进一步地，控制单元根据实时检测获得的各个处于工作状态的充电终端的剩余时长，以及储能电池的剩余电量，预测该系统在预设即将到来的一段时间内能够加电工作的充电终端的数量。并且，这种预测精度与即将到来的时间长度成反比，时间越短预测的精度越高。
优选地，基于图2的总线结构的充电线路对充电终端和储能电池电连接所带来的充电特点就是平均进行分配充电功率，这样有利于准确的进行充电功率分配和预测。而当采用图3所示的切换开关时，可以对充电线路进行选择，由此可以对选定的充电终端选择单独的线路连接变换电源和/或储能电池，由此可以对选定的充电终端的充电功率、充电电压和充电电流进行多种选择，从而满足用户特定的充电需求，例如用户希望快充，则可以对充电电流设置为大电流充电。
实施例七
此外，储能充电系统还包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的储能充电系统的控制程序，储能充电系统装置的控制程序被处理器执行。
在实际应用中，图7为本发明储能充电系统的控制方法涉及的硬件运行环境的结构示意图。
如图7所示，该硬件运行环境可以包括：处理器1001，例如CPU，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储设备。
本领域技术人员可以理解，图7中示出的储能充电系统的控制方法运行的硬件结构并不构成对储能充电系统的控制方法运行设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图7所示，作为一种可读存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及储能充电系统的控制程序。其中，操作系统是管理和控制程序，支持网络通信模块、用户接口模块、储能充电系统的控制程序以及其他程序或软件的运行；网络通信模块用于管理和控制网络接口1004；用户接口模块用于管理和控制用户接口1003。
在图7所示的硬件结构中，网络接口1004主要用于连接后台服务器，与后台服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于连接客户端(用户端)，与客户端进行数据通信；处理器1001可以调用存储器1005中存储的储能充电系统的控制程序，并执行前述的储能充电系统控制方法中涉及的各方法流程。

Claims (17)

1.一种储能充电系统，包括多个充电终端，所述充电终端通过充电线路与变换电源电连接，所述变换电源用于对外部接入的电源转换后输出，并经过所述充电线路接入到充电终端，其特征在于，
在所述充电线路上还电连接有储能电池，所述储能电池通过所述充电线路向所述充电终端供电，以及所述变换电源也通过所述充电线路向储能电池充电；
还包括控制单元，所述控制单元与所述变换电源、储能电池和充电终端均电连接，用于检测所述变换电源、储能电池和充电终端的工作状态，对所述变换电源和储能电池进行调控，实现对充电终端的优化供电；
所述充电线路包括总线结构充电线路和切换开关，所述控制单元也与充电线路电连接，对充电线路中的切换开关进行控制，实现对充电终端使用的单独管理；
还包括与所述控制单元通信连接的电网调度单元，所述控制单元接受来自电网调度单元的调度控制，动态调控变换电源的输入供电功率；
还包括与所述控制单元通信连接的预测分析单元，用于向控制单元提供充电终端使用的预测分析数据，以及所述控制单元将监控管理数据也传输给预测分析单元；
所述控制单元将实时的监控管理数据同步传输给预测分析单元，作为预测分析单元对未来充电预测分析的基础数据，而当预测分析单元得到预测分析方案后，也会传输给控制单元，作为实际调控管理的依据；
所述预测分析单元分析的数据还包括外部数据，所述外部数据包括本区域的电动机动车的保有量和增长量，本区域各个时段的车流量、天气情况、公共卫生情况，得到外部预测分析数据，所述控制单元基于所述外部预测分析数据，提供充电管理，包括对充电终端的使用需求进行增加或减少。
2.根据权利要求1所述的储能充电系统，其特征在于，还包括与所述控制单元通信连接的用户接口单元，所述用户接口单元接收用户的充电预约需求信息，然后发送给所述控制单元，所述控制单元作出调度安排满足用户的充电预约需求。
3.根据权利要求1-2任一项所述的储能充电系统，其特征在于，所述充电线路包括总线结构充电线路，所述变换电源输出的正负电源端分别接到总线结构的两条线路上，各个充电终端输入的正负电源端也分别对应接到这两条线路上，以及储能电池的正负电源端也分别对应接到这两条线路上。
4.根据权利要求3所述的储能充电系统，其特征在于，所述充电线路还包括切换开关，切换开关至少包括两个输入接线端和一个输出接线端，所述输入接线端分别接入不同的线路，所述输出接线端连接充电终端的输入电源接口，通过所述切换开关切换充电终端接入所需的线路进行供电。
5.根据权利要求3所述的储能充电系统，其特征在于，所述变换电源包括AC/DC变换电源或/和DC/DC变换电源。
6.根据权利要求3所述的储能充电系统，其特征在于，所述储能电池包括一个或多个，所述多个储能电池可同时接入同一所述充电线路，或者通过所述切换开关分别接入不同所述充电线路。
7.根据权利要求3所述的储能充电系统，其特征在于，所述储能电池通过第一双向DC/DC变换模块接入所述充电线路，由所述第一双向DC/DC变换模块实现电压转换。
8.根据权利要求3所述的储能充电系统，其特征在于，所述充电终端通过第二双向DC/DC变换模块接入所述充电线路，由所述第二双向DC/DC变换模块实现电压转换。
9.根据权利要求1所述的储能充电系统，其特征在于，所述控制单元实时检测当前所处的充电时段，若所述充电时段为正常时段，控制单元控制以变换电源为主向充电终端供电；若所述充电时段为高峰阶段，控制单元控制启用储能电池为主向充电终端供电；若所述充电时段为低谷时段，控制单元控制变换电源向储能电池补充充电。
10.根据权利要求9所述的储能充电系统，其特征在于，在正常时段，控制单元判断所述变换电源的最大供电输入功率大于或等于当前充电功率，则控制单元控制仅用变换电源向充电终端供电；若判断变换电源的最大供电输入功率小于当前充电功率，则控制单元控制储能电池和变换电源共同向充电终端供电。
11.根据权利要求10所述的储能充电系统，其特征在于，在储能电池和变换电源共同向充电终端供电过程中，控制单元对所有工作的充电终端的剩余充电时长进行检测，得到每一个工作的充电终端的剩余充电时长，当检测到其中的充电终端剩余充电时长为零而停止工作后，或者检测到其中的充电终端因用户主动停止充电而停止工作后，则控制单元检测此时工作的充电终端的充电功率之和若小于或等于变换电源的最大功率，则控制单元控制储能电池停止供电。
12.一种储能充电控制方法，其特征在于，
线路连接，充电终端分别与变换电源和储能电池进行充电线路连接，控制单元分别与所述充电终端、变换电源和储能电池进行监控线路连接；
充电检测，所述控制单元检测所述变换电源和储能电池的供电状态，以及检测充电终端的充电需求，确定对所述充电终端的充电管理方法；
充电管控，根据所述充电管理方法，所述控制单元管理调控所述变换电源和/或储能电池对所述充电终端进行充电；
所述充电线路包括总线结构充电线路和切换开关，所述控制单元也与充电线路电连接，对充电线路中的切换开关进行控制，实现对充电终端使用的单独管理；
在所述线路连接步骤中，还包括所述控制单元与电网调度单元通信连接，所述控制单元接受来自电网调度单元的调度控制，动态调控变换电源的输入供电功率；
在所述线路连接步骤中，还包括所述控制单元与预测分析单元通信连接，所述预测分析单元向控制单元提供充电终端使用的预测分析数据，以及所述控制单元将监控管理数据也传输给所述预测分析单元；
所述控制单元将实时的监控管理数据同步传输给预测分析单元，作为预测分析单元对未来充电预测分析的基础数据，而当预测分析单元得到预测分析方案后，也会传输给控制单元，作为实际调控管理的依据；
所述预测分析单元分析的数据还包括外部数据，所述外部数据包括本区域的电动机动车的保有量和增长量，本区域各个时段的车流量、天气情况、公共卫生情况，得到外部预测分析数据； 所述控制单元基于所述外部预测分析数据，提供充电管理，包括对充电终端的使用需求进行增加或减少。
13.根据权利要求12所述的储能充电控制方法，其特征在于，在所述线路连接步骤中，还包括所述控制单元与用户接口单元通信连接，所述用户接口单元接收用户的充电预约需求信息，然后发送给所述控制单元，所述控制单元作出调度安排满足用户的充电预约需求。
14.根据权利要求12所述的储能充电控制方法，其特征在于，在所述充电检测步骤中，所述控制单元还实时检测当前所处的充电时段，若所述充电时段为正常时段，所述充电管理方法包括控制单元控制以变换电源为主向充电终端供电；若所述充电时段为高峰阶段，所述充电管理方法包括控制单元控制启用储能电池为主向充电终端供电；若所述充电时段为低谷时段，所述充电管理方法包括控制单元控制变换电源向储能电池补充充电。
15.根据权利要求14所述的储能充电控制方法，其特征在于，在所述正常时段，控制单元判断所述变换电源的最大供电输入功率大于或等于当前充电功率，则控制单元控制仅用变换电源向充电终端供电；若判断变换电源的最大供电输入功率小于当前充电功率，则控制单元控制储能电池和变换电源共同向充电终端供电。
16.根据权利要求15所述的储能充电控制方法，其特征在于，在储能电池和变换电源共同向充电终端供电过程中，控制单元对所有工作的充电终端的剩余充电时长进行检测，得到每一个工作的充电终端的剩余充电时长，当检测到其中的充电终端剩余充电时长为零而停止工作后，或者检测到其中的充电终端因用户主动停止充电而停止工作后，则控制单元检测此时工作的充电终端的充电功率之和若小于或等于变换电源的最大功率，则控制单元控制储能电池停止供电。
17.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有储能充电系统的控制程序，所述储能充电系统的控制程序被处理器执行时实现如权利要求12-16中任一项所述的储能充电控制方法的步骤。
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