CN113612280B - 功率控制方法、能量路由器、功率控制系统及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种功率控制方法,包括:根据用电区域的特征功率参数,获取可用功率;将可用功率与预设功率阈值进行比对,根据比对结果生成控制指令;根据控制指令对充电设备进行充电控制。本申请还涉及应用上述功率控制方法的能量路由器、功率控制系统及存储介质。采用本发明的在保障用户用电的同时,改善了用户通过充电场站进行充电的体验感。
Description
技术领域
本申请涉及配电技术领域,特别是涉及一种功率控制方法、能量路由器、功率控制系统及存储介质。
背景技术
随着新能源技术的不断发展,以及日益增长的对新能源的实施和应用的需求,新能源充电技术逐渐走进了人们的生活,其中,电动汽车的应用最为普遍。而随着电动汽车的应用范围越来越广,电动汽车成为了人们生活中重要的交通工具,对于电动汽车的进行充电功率分配的技术成为了电动汽车充电的主要问题。
相关技术中,为了方便在小区内对电动汽车进行充电,各个小区中建设了充电场站,由小区的变压器向充电场站分配充电功率,而充电场站则利用充电功率对电动汽车进行充电。
然而,若充电场站对电动汽车进行充电所消耗电力过多时,容易引起充电场站占用小区居民的用电资源的现象,而充电场站的抢电行为直接导致小区居民无法正常用电,使得充电场站对电动汽车的充电需求和小区居民的用电需求发生了矛盾,从而导致充电场站的使用体验感差。
发明内容
基于此,有必要针对上述导致小区居民无法正常用电,使用体验感差的技术问题,提供一种功率控制方法、能量路由器、功率控制系统及存储介质。
本发明提供一种功率控制方法,所述方法应用于能量路由器,所述能量路由器用于设置于用电区域内,且分别与供电设备和充电设备连接;所述方法包括:
根据所述用电区域的特征功率参数,获取可用功率;其中,所述特征功率参数至少包括输入总功率和用户用电功率,所述输入总功率为由外部的电力电源设备输入至所述供电设备的功率,所述用户用电功率为由所述供电设备输出的、且用于为所述用电区域内的用户提供电能的功率,所述可用功率为所述供电设备输入至所述能量路由器的功率;
将所述可用功率与预设功率阈值进行比对,根据比对结果生成控制指令;
根据所述控制指令对所述充电设备进行充电控制。
在其中一个实施例中,所述预设功率阈值包括第一阈值,所述充电设备包括与所述能量路由器连接的第一设备,所述第一设备用于与受电设备连接,并等待接收由所述能量路由器分配的充电功率;
根据比对结果生成控制指令的步骤中,包括:
当所述可用功率大于或等于所述第一阈值时,则生成第一控制指令;
根据所述控制指令对所述充电设备进行充电控制的步骤中,包括:
根据所述第一控制指令,向所述第一设备分配充电功率。
在其中一个实施例中,所述预设功率阈值还包括第二阈值,所述第二阈值小于所述第一阈值;
根据比对结果生成控制指令的步骤中,还包括:
当所述可用功率小于所述第一阈值、且大于或等于所述第二阈值时,则生成第二控制指令;
根据所述控制指令对所述充电设备进行充电控制的步骤中,还包括:
根据所述第二控制指令,将所述第一设备配置于所述能量路由器的充电队列中;其中,所述充电队列用于表征所述能量路由器对各所述第一设备进行充电功率分配的顺序。
在其中一个实施例中,所述预设功率阈值还包括第二阈值,所述第二阈值小于所述第一阈值,所述充电设备包括与所述能量路由器连接的第二设备,所述第二设备用于与受电设备连接,并利用由所述能量路由器分配的充电功率对所述受电设备进行充电;
根据比对结果生成控制指令的步骤中,还包括:
当所述可用功率小于所述第二阈值时,则生成第三控制指令;
根据所述控制指令对所述充电设备进行充电控制的步骤中,还包括:
根据所述第三控制指令,对输入至所述第二设备的充电功率进行调整。
在其中一个实施例中,根据所述第三控制指令,对输入至所述第二设备的充电功率进行调整的步骤,包括:
在所述第三控制指令的控制下,根据所述第二设备的充电运行参数,识别所述第二设备中的功率回收对象;其中,所述充电运行参数包括所述第二设备的充电时间、充电完成程度和充电优先级中的至少一个参数,所述功率回收对象为将被所述能量路由器回收充电功率的充电设备;
对所述功率回收对象的充电功率进行调整。
在其中一个实施例中,所述预设功率阈值包括第一阈值和第二阈值,所述第二阈值小于所述第一阈值;所述功率控制方法,还包括:
检测用电时段;其中,所述用电时段包括至少两个;
根据所述用电时段,配置与所述用电时段对应设置的所述第一阈值和所述第二阈值;
将所述可用功率与预设功率阈值进行比对的步骤中,包括:
根据所述可用功率分别、与所述用电时段对应设置的所述第一阈值和所述第二阈值进行比对。
在其中一个实施例中,检测用电时段的步骤中,所述用电时段包括第一时段和第二时段,所述能量路由器处于第一时段时的功率需求量高于所述能量路由器处于第二时段的功率需求量;
根据所述用电时段,配置对应设置的所述第一阈值和所述第二阈值的步骤中,包括:
当处于所述第一时段时,则分别配置与所述第一时段对应的第一阈值和第二阈值;
当处于所述第二时段时,则分别配置与所述第二时段对应的第一阈值和第二阈值;其中,与所述第一时段对应的第一阈值大于与所述第二时段对应的第一阈值,与所述第一时段对应的第二阈值大于与所述第二时段对应的第二阈值。
一种能量路由器,
所述能量路由器用于设置于用电区域内,所述能量路由器包括控制模块以及功率输出模块,所述控制模块与所述功率输出模块连接,所述控制模块用于分别与供电设备和充电设备连接;所述功率输出模块用于与所述充电设备连接,其中:
所述功率输出模块,用于接收可用功率,在控制指令的控制下,对所述充电设备进行充电控制;其中,所述可用功率为由所述供电设备输入至所述能量路由器的功率值;
所述控制模块,用于对所述用电区域的特征功率参数进行计算,获取可用功率;用于将所述可用功率与预设功率阈值进行比对,根据比对结果生成控制指令,并将所述控制指令输入至所述功率输出模块;其中,所述特征功率参数至少包括输入总功率和用户用电功率,所述输入总功率为由外部的电力电源设备输入至所述供电设备的功率,所述用户用电功率为由所述供电设备输出的、且用于为所述用电区域内的用户提供电能的功率,所述可用功率为所述供电设备输入至所述能量路由器的功率。
一种功率控制系统,其包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的功率控制方法的步骤。
一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述的功率控制方法的步骤。
上述的功率控制方法、能量路由器、功率控制系统及存储介质中,首先根据用电区域的特征功率参数进行计算以获得可用功率,具体的,至少根据参数输入总功率和用户用电功率进行差值计算,根据差值计算结果获取可用功率,然后根据可用功率与预设功率阈值之间的比对结果生成控制指令,最后根据控制指令对充电设备进行充电功率控制,其中,将用户用电功率作为差值计算的参数之一,即从输入总功率至少去除被用作用户用电功率的部分后,才获得可用功率;上述方法中,在保障用电区域内的用户用电需求的前提下,至少随用户用电功率的变化而动态调整可用功率,使得可用功率与预设功率阈值之间的比对结果随之发生动态变化,而根据不同的比对结果,可对应生成不同的控制指令,进而动态地调整对充电设备的充电控制过程,有利于使用电区域的用户用电需求和充电设备的充电需求之间达到动态的平衡,从而使得功率调度更加合理,有效地改善了用户通过充电设备进行充电时的使用体验感。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有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为一个实施例中功率控制方法的流程示意图;
图2为图1中步骤102的一个实施例的流程示意图;
图3为一个实施例中控制指令的生成及应用的步骤的流程示意图;
图4为图3中步骤304c的一个实施例的流程示意图;
图5为一个实施例中根据用电时段调用预设功率阈值的步骤的流程示意图;
图6为图5中步骤504的一个实施例的流程示意图;
图7为一个实施例中能量路由器的模块结构示意图。
具体实施例
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
如图1所示,在一个实施例中,本发明提供一种功率控制方法,该功率控制方法应用于如图7所示的能量路由器700。能量路由器700用于设置于用电区域内,且分别与供电设备20和充电设备连接。
需要说明的是,供电设备20用于与外部的电力电源设备10连接,且接收由外部的电力电源设备10输入的电能,并将电力电源设备10输入的电能作为用电区域的输入总功率;供电设备20还用于分别与能量路由器700和用电实体对象连接,且分别为能量路由器700和用电实体对象提供电能。
充电设备30用于分别与能量路由器700和受电设备连接,接收能量路由器700输入的充电功率,并可利用充电功率对与其连接的受电设备进行充电,具体的,充电设备30包括分别与能量路由器700连接的第一设备31、第二设备32以及第三设备33;其中,第一设备31与受电设备连接,用于等待接收由能量路由器700分配的充电功率;第二设备32与受电设备连接,第二设备32用于接收由能量路由器700分配的充电功率,并利用充电功率对受电设备进行充电;第三设备33为处于待机状态的设备,暂不作为能量路由器700分配充电功率的对象,此时,第三设备33并未接入受电设备,或者,已接入受电设备,但用户并未指示第三设备33对与其连接的受电设备进行充电。值得一提的是,充电设备30的具体结构形式及数量可以根据实际使用的需求进行设置。
上述用电区域为任一使用电能的区域范围,用电区域可以根据实际的用电场景进行确定,用电区域包括但不限于工业用电区域和生活用电区域;而用电实体对象为消耗电能的实体对象,该用电实体对象也可以根据实际的用电场景进行确定,用电实体对象包括但不限于用电区域内的工业设备和生活用电设备其中一种。
比如,在一些实施例中,用电区域为居民小区,用电区域中的用户为居民,供电设备20为设置于用电区域内的变压器,用电实体对象至少包括居民小区内的生活用电设备40和充电设备30,而充电设备30包括但不限于充电桩,而受电设备包括但不限于电动汽车、电动自行车以及蓄电电池中的其中一种;具体的,变压器20用于接收外部的电力电源设备10输入的输入总功率,并对输入总功率进行功率分配,具体的,变压器20将输入总功率的一部分功率作为用户用电功率输入至生活用电设备40,还将输入总功率的一部分功率作为可用功率,并通过能量路由器700利用可用功率向充电设备30分配充电功率,充电设备30可根据充电功率对电动汽车进行充电。
更具体的,充电设备30利用可用功率向第一设备31输入充电功率,第一设备31在接收到充电功率后转化为第二设备32,第二设备32利用充电功率对电动汽车进行充电;当然,能量路由器700也可以根据功率控制的需求,可使能量路由器700对输入至第二设备32的充电功率进行调整,上述对第二设备32的充电功率调整的方式是不限的,其中包括但不限于以下方式:
第一种,能量路由器700可以停止向第二设备32输入充电功率,可以理解为:能量路由器700将分配至第二设备32的充电功率完全回收;而第二设备32的充电功率被完全回收后,可以根据实际的充电需求而确定是否将第二设备32转化为第一设备31,若充电功率被完全回收后,第二设备32对与其连接的电动汽车仍有充电需求,则充电功率被完全回收的第二设备32转化为第一设备31;若在被回收充电功率之后,第二设备32对与其连接的电动汽车无充电需求,则充电功率被完全回收的第二设备32转化为第三设备33,暂不作为充电设备30分配充电功率的对象。
第二种,能量路由器700减小输入至第二设备32的充电功率,可以理解为:能量路由器700将分配至第二设备32的充电功率部分回收,此时,第二设备32利用减小后的充电功率继续对受电设备进行充电。
第三种,能量路由器700增大输入至第二设备32的充电功率,可以理解为:能量路由器700的可用功率较为充足,则为了提高对受电设备的充电效率,能量路由器700增大输入至第二设备32的充电功率,此时,第二设备32利用增大后的充电功率继续对受电设备进行充电。
进一步的,可以根据各第一设备31对充电顺序的需求设置充电设备30的充电队列,其中,充电队列用于表征能量路由器700对各第一设备31进行充电功率分配的顺序,在实际应用中,可以根据但不限于第一设备31的接入时间(即第一设备31的接入至充电设备30的时间)、对充电电能的需求量和充电优先级中的至少一种参数来设置上述的充电队列;另外,需要指出的是,充电功率被完全回收的第二设备32可以转化为配置在充电队列中的第一设备31。
上述功率控制方法包括:
步骤102,根据用电区域的特征功率参数,获取可用功率。
其中,在步骤102中,特征功率参数至少包括输入总功率和用户用电功率,输入总功率为由外部的电力电源设备10输入至供电设备20的功率,用户用电功率为由供电设备20输出的、且用于为用电区域内的用户提供电能的功率,可用功率为供电设备20输入至能量路由器700的功率。
步骤104,将可用功率与预设功率阈值进行比对,根据比对结果生成控制指令。
其中,值得一提的是,由于用电区域对电能的承载能力是有限的,因此在步骤104之前,可以根据供电设备20所能接收的最大输入功率预先设置预设功率阈值,比如,在一些实施例中,根据具体的用电场景对电能的承载能力的情况确定用电区域的最大输入功率,而预设功率阈值=用电区域的最大输入功率×比例系数,上述的比例系数的具体数值是不限的,其可以根据实际使用的需求来进行具体的设置。
步骤106,根据控制指令对充电设备30进行充电控制。
其中,在步骤106中,对充电设备30进行充电控制的策略是不限的,其可以根据实际的控制需求来进行具体的设置。
比如,在一些实施例中,步骤106包括但不限于以下的具体表现形式中的至少一种:
第一种,根据控制指令,对充电设备30进行功率分配控制,即驱动能量路由器700根据可用功率向第一设备31分配充电功率;
第二种,根据控制指令,对能量路由器的充电队列进行调整,即将第一设备31配置于能量路由器的充电队列中,此时,第一设备31的运行状态处于排队状态;
第三种,根据控制指令,对充电设备30进行功率回收控制,即驱动能量路由器700将分配至第二设备32的充电功率回收至可用功率中。
上述的功率控制方法中,首先根据用电区域的特征功率参数进行计算以获得可用功率,具体的,至少根据参数输入总功率和用户用电功率进行差值计算,根据差值计算结果获取可用功率,然后根据可用功率与预设功率阈值之间的比对结果生成控制指令,最后根据控制指令对充电设备30进行充电功率控制,其中,将用户用电功率作为差值计算的参数之一,即从输入总功率至少去除被用作用户用电功率的部分后,才获得可用功率;上述方法中,在保障用电区域内的用户用电需求的前提下,至少随用户用电功率的变化而动态调整可用功率,使得可用功率与预设功率阈值之间的比对结果随之发生动态变化,而根据不同的比对结果,可对应生成不同的控制指令,进而动态地调整对充电设备30的充电控制过程,有利于使用电区域的用户用电需求和充电设备30的充电需求之间达到动态的平衡,从而使得功率调度更加合理,有效地改善了用户通过充电设备30进行充电时的使用体验感。
需要进一步说明的是,当供电设备20发生运作异常事件(包括但不限于温度过高、过载运行、短路、打火和产生故障电弧中的至少一种),将直接影响供电设备20正常接收电能,容易引发用电区域的大规模的用电故障。而为了避免用电区域的大规模的用电故障,在实际应用中,在供电设备20设置保护器件,而当供电设备20发生运作异常事件时,则为保护器件提供电能,以使保护器件对供电设备20进行断电保护。
更优的,为了保证保护器件能够正常运行,在一个实施例中,根据预设功率阈值,将可用功率中的的一部分功率预留作预留功率,具体的,预设功率阈值的数值与预留功率的数值相等,而当供电设备20发生运作异常事件时,可以利用预留功率为保护器件提供电能,以使保护器件对供电设备20进行断电保护。
如图2、7所示,在一个实施例中,根据用电区域的特征功率参数,获取可用功率的步骤中,包括:
步骤202,采集用电区域的输入总功率和用户用电功率;
其中,在步骤202中,能量路由器700可以通过检测模块采集用电区域的输入总功率和用户用电功率,值得一提的是,检测模块(图未示)设置的位置是不限的,其可以是设置于能量路由器700上,也可以是设置于供电设备20上。
步骤204,至少根据用电区域的输入总功率、用户用电功率进行差值计算,并根据差值计算结果获取可用功率。
其中,在步骤204中,存在以下关系式:
PL=P0-P1-P2,上式中,PL为可用功率,P0为用电区域的输入总功率,P1为用电区域的用户用电功率,P2为其他预设的功率参数。
需要说明的是,是否需要设置其他功率参数P2,可以根据具体控制的需求而确定:
在不设置其他功率参数P2的情况下,此时,PL=P0-P1;
在设置其他功率参数P2的情况下,若存在第二设备32,则在计算可用功率时需要考虑分配至第二设备32的充电功率,即其他功率参数P2包括第二设备32的充电功率P21,此时,PL=P0-P1-P21。
进一步的,在上述的基础上,在设置了预留功率的实施例中,可从可用功率PL中预留一部分功率作为预留功率PL1,需要说明的是,由于可用功率PL是随输入总功率P0和用户用电功率P1的变化而变化的。
具体的,若可用功率PL>预留功率PL1,则说明可用功率PL足以提供一部分功率作为预留功率PL1,可用功率PL将一部分功率预留为预留功率PL1后,还剩余一部分功率作为未用功率△P(△P=PL-PL1),在此,能量路由器700可以根据实际功率控制的需求可将未用功率△P输入至第一设备31,以使第一设备31转化为第二设备32,或者,将未用功率△P输入至第二设备32中,以使第二设备32的充电功率增大。
若可用功率PL<预留功率PL1,则说明当前的可用功率PL无法预留足够多的功率作为预留功率PL1,此时,能量路由器700可以将输入至第二设备32的充电功率回收至可用功率PL,以提高可用功率PL的功率值,进而使可用功率PL恢复至大于预留功率PL1的水平,以保证可用功率PL足以提供一部分功率作为预留功率PL1。
如图3、7所示,在一个实施例中,预设功率阈值包括第一阈值和第二阈值中的至少一个,其中,第二阈值小于第一阈值;预留功率包括与第一阈值对应设置的第一预留功率和与第二阈值对应设置的第二预留功率中的至少一个,其中,第二预留功率小于第一预留功率。
第一阈值=用电区域的最大输入功率×第一比例系数,第二阈值=用电区域的最大输入功率×第二比例系数,第二比例系数小于第一比例系数。
值得一提的是,第一阈值、第一比例系数、第二阈值及第二比例系数的具体数值均可以根据实际使用的需求来进行具体设置。
但需要说明的是,预留功率的数值大小会直接影响可用功率的数值大小,若果预留功率的数值设置过大,会导致可用功率的数值过小,进而导致能量路由器700利用可用功率向第一设备31分配的充电功率较小,会影响后续第二设备32利用充电功率对电动汽车进行充电的效率,为了避免上述情况的发生,在一个实施例中,将第一阈值设置为预设功率阈值的最大值,则第一预留功率作为预留功率中的最大值;若果预留功率的数值设置过小,则无法保证保护器件能够正常运行,以对供电设备20进行断电保护,为了避免上述情况的发生,因此,在一个实施例中,将第二阈值设置为预设功率阈值的最小值,则第二预留功率作为预留功率中的最小值,即第二预留功率为驱动保护器件正常运行的最低功率。
在预设了第一阈值和第二阈值的情况,可以根据第一阈值和第二阈值对上述步骤104和步骤106进行具体的设置,具体的包括以下至少一个子步骤:
在一个实施例中,根据比对结果生成控制指令的步骤中,包括:
步骤302a,当可用功率大于或等于第一阈值时,则生成第一控制指令。
根据控制指令对充电设备30进行充电控制的步骤中,包括:
步骤304a,根据第一控制指令,向第一设备31分配充电功率。
其中,步骤304a中,在第一控制指令的驱动下,充电设备30可以根据充电队列利用可用功率向第一设备31分配充电功率,具体的,能量路由器700从排列在充电队列的队首位置的第一设备31开始分配充电功率,然后依排列顺序分别向排列在充电队列的队首位置之后的各第一设备31分配充电功率,而当第一设备31在接收到充电功率后则退出能量路由器700的充电队列并转为第二设备32。
在一个实施例中,根据比对结果生成控制指令的步骤中,还包括:
步骤302b,当可用功率小于第一阈值、且大于或等于第二阈值时,则生成第二控制指令。
根据控制指令对充电设备30进行充电控制的步骤中,还包括:
步骤304b,根据第二控制指令,将第一设备31配置于能量路由器的充电队列中。
其中,在步骤304b中,充电队列用于表征能量路由器700对各第一设备31进行充电功率分配的顺序;若有受电设备接入至第三设备33,则第三设备33转化为新的第一设备31,或者,若能量路由器700停止向第二设备32分配充电功率,则充电功率被完全回收的第二设备32转化为新的第一设备31,此后,将新的第一设备31配置于能量路由器的充电队列中,且在调整能量路由器700的充电队列的同时,将新加入充电队列的第一设备31的运行状态设置为排队状态,以等待能量路由器700进行充电功率的分配。
在一个实施例中,根据比对结果生成控制指令的步骤中,还包括:
步骤302c,当可用功率小于第二阈值时,则生成第三控制指令。
根据控制指令对充电设备30进行充电控制的步骤中,还包括:
步骤304c,根据第三控制指令,对第二设备32的充电功率进行调整。
其中,上述步骤304c的充电功率的调整方式包括但不限于:
第一种,将至少一个第二设备32的充电功率下调为零,即能量路由器700停止向该部分的第二设备32输入充电功率,第二设备32的充电功率被完全回收。
第二种,将至少一个第二设备32的充电功率下调一部分,即能量路由器700减小向第二设备32输入的充电功率,第二设备32的充电功率一部分被回收,另一部分继续保留,而第二设备32利用被减小后的充电功率对受电设备进行充电。
如图4、7所示,在一个实施例中,根据第三控制指令,对输入至第二设备32的充电功率进行调整的步骤,包括:
步骤402,在第三控制指令的控制下,根据第二设备32的充电运行参数,识别第二设备32中的功率回收对象。
其中,在步骤402中,充电运行参数包括第二设备32的充电时间、充电完成程度和充电优先级中的至少一个参数,功率回收对象为将被能量路由器700回收充电功率的充电设备30,具体的包括但不限于以下三种回收方法:
第一种,根据第二设备32的充电时间,将充电时间最长的第二设备32识别为功率回收对象;更优的,在其中一个实施中,在上述步骤具体包括:步骤一,根据第二设备32的用户的身份信息,识别用户的身份信息为普通用户所使用的第二设备32;步骤二,根据普通用户所使用的第二设备32的充电时间,并将其中充电时间最长的第二设备32识别为功率回收对象。
第二种,根据第二设备32的充电完成程度,将完成充电工作的第二设备32识别为功率回收对象。
第三种,根据第二设备32的充电优先级,将充电优先级最低的第二设备32识别功率回收对象;其中,各第二设备32的充电优先级可以根据用户的使用需求进行自定义设置。
步骤404,对回收功率回收对象的充电功率进行调整。
其中,在步骤404中,能量路由器700将功率回收对象的充电功率回收至可用功率中,此时,可用功率增大,而当可用功率的数值水平恢复到大于或等于第一阈值时,则执行向充电队列中的第一设备31分配充电功率的步骤,比如,在一些实施例中,当可用功率的数值水平恢复到大于或等于第一阈值时,则执行上述步骤302a-304a。若被回收功率后的功率回收对象对与其连接的电动汽车的充电并未完成,当可用功率的数值水平恢复到小于第一阈值、且大于或等于第二阈值时,则将该被回收功率后的功率回收对象可被配置为充电队列中的第一设备31,比如,在一些实施例中,当可用功率的数值水平恢复到小于第一阈值、且大于或等于第二阈值时,则执行上述步骤302b-304b。若被回收功率后的功率回收对象对电动汽车的充电工作已完成,则被回收功率后的功率回收对象被配置为第三设备33,暂不作为能量路由器700分配充电功率的对象。
如图5、7所示,在一个实施例中,在上述步骤102之前,所述功率控制方法还包括:
步骤502,检测用电时段;其中,用电时段包括至少两个。
步骤504,根据用电时段,分别配置与用电时段对应设置的第一阈值和第二阈值。
将可用功率与预设功率阈值进行比对的步骤中,包括:
步骤506,根据可用功率和与用电时段对应设置的预设功率阈值进行比对。
进一步的,在一个实施例中,检测用电时段的步骤中,用电时段包括第一时段和第二时段,第一时段T1为用电区域的用电高峰期,第二时段T2为用电区域的非用电高峰期,能量路由器700处于第一时段时的功率需求量高于能量路由器700处于第二时段的功率需求量。
另外,预设功率阈值包括与第一时段T1对应设置的第一预设功率阈值PT1和与第二时段T2对应设置的第二预设功率阈值PT2,由于能量路由器700处于第一时段T1时的功率需求量高于其处于第二时段T2时的功率需求量,即,相比之下,能量路由器700在高峰期时对功率的调度管理控制(如分配功率或回收功率)的需求更加频繁,而功率调度管理控制的需求越频繁,则发生充电功率过度分配的现象的可能性越大,若果能量路由器700发生充电功率过度分配现象,会导致预留功率一部分被当作充电功率分配至充电设备30中,从而使得供电设备20发生运作异常事件时,无法为保护器件提供足够的功率,以驱动保护器件对供电设备20进行断电保护,因此,为了避免能量路由器700在第一时段T1时发生功率过度分配的现象,则提高能量路由器700在第一时段T1的第一预设功率阈值PT1,使得能量路由器700根据第一预设功率阈值PT1所预留的预留功率的数值水平保持在相对较高的水平,即,相对而言,上述的第一预设功率阈值PT1高于第二预设功率阈值PT2。
如图6所示,具体的,上述的步骤504中,包括:
步骤602,当处于第一时段时,则分别配置与第一时段对应的第一阈值和第二阈值。
其中,在步骤602中,第一阈值为PT11,第二阈值为PT12,比如,在其中一个实施例中,第一比例系数为10%,第二比例系数为5%,则第一阈值PT11=用电区域的最大输入功率Pmax×10%,第二阈值PT12=用电区域的最大输入功率Pmax×5%;在步骤602之后,将可用功率PL、第一阈值PT11和第二阈值PT12进行比对,并根据比对结果生成控制指令。
步骤604,当处于第二时段时,则分别配置与第二时段对应的第一阈值和第二阈值。
其中,在步骤604中,第一阈值PT21、第二阈值PT22,比如,在其中一个实施例中,第一比例系数为8%,第二比例系数为3%,则第一阈值PT21=用电区域的最大输入功率Pmax×8%,第二阈值PT22=用电区域的最大输入功率Pmax×3%;在步骤604之后,将可用功率PL、第一阈值PT21和第二阈值PT22进行比对,并根据比对结果生成控制指令。
值得一提的是,上述步骤602-604中,与第一时段对应的第一阈值PT11大于与第二时段对应的第一阈值PT21,与第一时段对应的第二阈值PT12大于与第二时段对应的第二阈值PT22。
应该理解的是,虽然图1-6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1-6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。
请参阅图7所示,在一个实施例中,本发明提供一种可应用上述功率控制方法的能量路由器700,能量路由器700应用于用电区域内。
能量路由器700包括控制模块710、功率输入模块720以及功率输出模块730,控制模块710分别与功率输入模块720和功率输出模块730连接,控制模块710用于分别与供电设备20和充电设备30连接;功率输入模块720和功率输出模块730连接,功率输入模块720用于与供电设备20连接,功率输出模块730用于与充电设备30连接。
另外,需要说明的是,在一些实施例中,控制模块710可以与充电设备30通信连接,控制模块710可接收各充电设备30上报的信息,其中,上述信息包括但不限于充电设备30的数量信息、各充电设备30的运行功率信息、第二设备32的充电运行参数及充电用户信息中的至少一种;其中,各充电设备30的运行功率信息包括但不限于充电设备30的功率需求量和功率实际输出量中至少一种,第二设备32的充电运行参数包括但不限于第二设备32的充电时间、充电完成程度和充电优先级中的至少一个参数,充电用户信息为充电设备30的使用者的身份信息。值得一提的是,控制模块710与充电设备30通信连接的方式是不限的,比如,在一个实施方式中,能量路由器700基于PLC(Power Line Communication,即电力载波通讯)技术和IoT(Internet of Things,即物联网)技术实现功率调度管理(即供电功率的分配和回收),其中,控制模块710设置有PLC通信单元(Power Line Communication,即电力载波通讯),控制模块710通过PLC通信的方式与各充电设备实现通信连接。
上述的能量路由器700中:
功率输入模块720,用于接收由供电设备20输入的可用功率,并将可用功率输入至功率输出模块730;
功率输出模块730,用于接收可用功率,在控制指令的控制下,对充电设备30进行充电控制;
控制模块710,用于对用电区域的特征功率参数进行计算,获取可用功率;用于将可用功率与预设功率阈值进行比对,根据比对结果生成控制指令,并将控制指令输入至功率输出模块730。
其中,特征功率参数至少包括输入总功率和用户用电功率,输入总功率为由外部的电力电源设备10输入至供电设备20的功率,用户用电功率为由供电设备20输出的、且用于为用电区域内的用户提供电能的功率,可用功率为供电设备20输入至能量路由器700的功率。
在一个实施例中,预设功率阈值包括第一阈值,能量路由器700用于第一设备31连接,第一设备31为待接收由能量路由器700分配的充电功率的充电设备30;其中:
控制模块710,还用于当可用功率大于或等于第一阈值时,则生成第一控制指令;根据第一控制指令,向第一设备31分配充电功率。
在一个实施例中,预设功率阈值还包括第二阈值,第二阈值小于第一阈值;其中:
控制模块710,还用于当可用功率小于第一阈值、且大于或等于第二阈值时,则生成第二控制指令;根据第二控制指令,将第一设备31配置于能量路由器700的充电队列中;其中,充电队列用于表征能量路由器700对各第一设备31进行充电功率分配的顺序。
在一个实施例中,预设功率阈值还包括第二阈值,第二阈值小于第一阈值;能量路由器700用于通过充电设备30与第二设备32连接,第二设备32为接收到由能量路由器700分配的充电功率的充电设备30;其中:
控制模块710,用于当可用功率小于第二阈值时,则生成第三控制指令;根据第三控制指令,对输入至第二设备32的充电功率进行调整。
在一个实施例中,控制模块710,还用于在第三控制指令的控制下,根据第二设备32的充电运行参数,识别第二设备32中的功率回收对象,其中,充电运行参数包括第二设备32的充电时间、充电完成程度和充电优先级中的至少一个参数,功率回收对象为将被能量路由器700回收充电功率的充电设备30;对回收功率回收对象的充电功率。
在一个实施例中,控制模块710,还用于检测用电时段,其中,用电时段包括至少两个;根据用电时段,配置与用电时段对应设置的第一阈值和第二阈值;根据可用功率分别、与用电时段对应设置的第一阈值和第二阈值进行比对。
在一个实施例中,用电时段包括第一时段和第二时段,能量路由器700处于第一时段时的功率需求量高于能量路由器700处于第二时段的功率需求量;其中:
控制模块710,还用于当处于第一时段时,则分别配置与第一时段对应的第一阈值和第二阈值;当处于第二时段时,则分别配置与第二时段对应的第一阈值和第二阈值。
其中,与第一时段对应的第一阈值大于与第二时段对应的第一阈值,与第一时段对应的第二阈值大于与第二时段对应的第二阈值。
本领域技术人员可以理解,图7中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的能量路由器700的限定,具体的能量路由器700可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
一种功率控制系统,其包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的功率控制方法的步骤。
一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述的功率控制方法的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random AccEWs Memory,RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(Static Random AccEWs Memory,SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random AccEWs Memory,DRAM)等。
以上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申请的几种实施例,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,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (6)
1.一种功率控制方法,其特征在于,所述方法应用于能量路由器,所述能量路由器用于设置于用电区域内,且分别与供电设备和充电设备连接;所述方法包括:
根据所述用电区域的特征功率参数,获取可用功率;其中,所述特征功率参数至少包括输入总功率和用户用电功率,所述输入总功率为由外部的电力电源设备输入至所述供电设备的功率,所述用户用电功率为由所述供电设备输出的、且用于为所述用电区域内的用户提供电能的功率,所述可用功率为所述供电设备输入至所述能量路由器的功率;
将所述可用功率与预设功率阈值进行比对,根据比对结果生成控制指令;
根据所述控制指令对所述充电设备进行充电控制;
其中,所述预设功率阈值包括第一阈值,所述充电设备包括与所述能量路由器连接的第一设备,所述第一设备用于与受电设备连接,并等待接收由所述能量路由器分配的充电功率;
根据比对结果生成控制指令的步骤中,包括:
当所述可用功率大于或等于所述第一阈值时,则生成第一控制指令;
根据所述控制指令对所述充电设备进行充电控制的步骤中,包括:
根据所述第一控制指令,向所述第一设备分配充电功率;
在所述预设功率阈值还包括第二阈值,所述第二阈值小于所述第一阈值的情况下;
根据比对结果生成控制指令的步骤中,还包括:
当所述可用功率小于所述第一阈值、且大于或等于所述第二阈值时,则生成第二控制指令;
根据所述控制指令对所述充电设备进行充电控制的步骤中,还包括:
根据所述第二控制指令,将所述第一设备配置于所述能量路由器的充电队列中;其中,所述充电队列用于表征所述能量路由器对各所述第一设备进行充电功率分配的顺序;
在所述预设功率阈值还包括第二阈值,所述第二阈值小于所述第一阈值,所述充电设备包括与所述能量路由器连接的第二设备,所述第二设备用于与受电设备连接,并利用由所述能量路由器分配的充电功率对所述受电设备进行充电的情况下;
根据比对结果生成控制指令的步骤中,还包括:
当所述可用功率小于所述第二阈值时,则生成第三控制指令;
根据所述控制指令对所述充电设备进行充电控制的步骤中,还包括:
根据所述第三控制指令,对输入至所述第二设备的充电功率进行调整;
在所述预设功率阈值包括所述第一阈值和所述第二阈值的情况下,所述功率控制方法,还包括:
检测用电时段;其中,所述用电时段包括至少两个;
根据所述用电时段,配置与所述用电时段对应设置的所述第一阈值和所述第二阈值;
将所述可用功率与预设功率阈值进行比对的步骤中,包括:
根据所述可用功率分别、与所述用电时段对应设置的所述第一阈值和所述第二阈值进行比对。
2.根据权利要求1所述的功率控制方法,其特征在于,根据所述第三控制指令,对输入至所述第二设备的充电功率进行调整的步骤,包括:
在所述第三控制指令的控制下,根据所述第二设备的充电运行参数,识别所述第二设备中的功率回收对象;其中,所述充电运行参数包括所述第二设备的充电时间、充电完成程度和充电优先级中的至少一个参数,所述功率回收对象为将被所述能量路由器回收充电功率的充电设备;
对所述功率回收对象的充电功率进行调整。
3.根据权利要求1所述的功率控制方法,其特征在于,检测用电时段的步骤中,所述用电时段包括第一时段和第二时段,所述能量路由器处于第一时段时的功率需求量高于所述能量路由器处于第二时段的功率需求量;
根据所述用电时段,配置对应设置的所述第一阈值和所述第二阈值的步骤中,包括:
当处于所述第一时段时,则分别配置与所述第一时段对应的第一阈值和第二阈值;
当处于所述第二时段时,则分别配置与所述第二时段对应的第一阈值和第二阈值;其中,与所述第一时段对应的第一阈值大于与所述第二时段对应的第一阈值,与所述第一时段对应的第二阈值大于与所述第二时段对应的第二阈值。
4.一种能量路由器,其特征在于,所述能量路由器用于设置于用电区域内,所述能量路由器包括控制模块以及功率输出模块,所述控制模块与所述功率输出模块连接,所述控制模块用于分别与供电设备和充电设备连接;所述功率输出模块用于与所述充电设备连接,其中:
所述功率输出模块,用于接收可用功率,在控制指令的控制下,对所述充电设备进行充电控制;其中,所述可用功率为由所述供电设备输入至所述能量路由器的功率值;
所述控制模块,用于对所述用电区域的特征功率参数进行计算,获取可用功率;用于将所述可用功率与预设功率阈值进行比对,根据比对结果生成控制指令,并将所述控制指令输入至所述功率输出模块;其中,所述特征功率参数至少包括输入总功率和用户用电功率,所述输入总功率为由外部的电力电源设备输入至所述供电设备的功率,所述用户用电功率为由所述供电设备输出的、且用于为所述用电区域内的用户提供电能的功率,所述可用功率为所述供电设备输入至所述能量路由器的功率;
其中,所述预设功率阈值包括第一阈值,所述充电设备包括与所述能量路由器连接的第一设备,所述第一设备用于与受电设备连接,并等待接收由所述能量路由器分配的充电功率;当所述可用功率大于或等于所述第一阈值时,所述控制模块生成第一控制指令,所述功率输出模块根据所述第一控制指令,向所述第一设备分配充电功率;
在所述预设功率阈值还包括第二阈值,所述第二阈值小于所述第一阈值的情况下;当所述可用功率小于所述第一阈值、且大于或等于所述第二阈值时,所述控制模块生成第二控制指令,所述功率输出模块根据所述第二控制指令,将所述第一设备配置于所述能量路由器的充电队列中;其中,所述充电队列用于表征所述能量路由器对各所述第一设备进行充电功率分配的顺序;
在所述预设功率阈值还包括第二阈值,所述第二阈值小于所述第一阈值,所述充电设备包括与所述能量路由器连接的第二设备,所述第二设备用于与受电设备连接,并利用由所述能量路由器分配的充电功率对所述受电设备进行充电的情况下;当所述可用功率小于所述第二阈值时,所述控制模块生成第三控制指令;所述功率输出模块根据所述第三控制指令,对输入至所述第二设备的充电功率进行调整;
在所述预设功率阈值包括所述第一阈值和所述第二阈值的情况下,所述控制模块还用于:
检测用电时段,其中,所述用电时段包括至少两个;根据所述用电时段,配置与所述用电时段对应设置的所述第一阈值和所述第二阈值;根据所述可用功率分别、与所述用电时段对应设置的所述第一阈值和所述第二阈值进行比对。
5.一种功率控制系统,其包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至3中任一项所述的功率控制方法的步骤。
6.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至3中任一项所述的功率控制方法的步骤。
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