CN118107431A - 一种直流充电桩的动态功率分配方法、装置以及电子设备 - Google Patents

一种直流充电桩的动态功率分配方法、装置以及电子设备 Download PDF

Info

Publication number
CN118107431A
CN118107431A CN202410480228.9A CN202410480228A CN118107431A CN 118107431 A CN118107431 A CN 118107431A CN 202410480228 A CN202410480228 A CN 202410480228A CN 118107431 A CN118107431 A CN 118107431A
Authority
CN
China
Prior art keywords
charging
power
vehicle
charged
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202410480228.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN118107431B (zh
Inventor
杜朝晖
陈勇
王神澜
徐伟
胡振超
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan Jiachen Electronic Technology Co ltd
Original Assignee
Wuhan Jiachen Electronic Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan Jiachen Electronic Technology Co ltd filed Critical Wuhan Jiachen Electronic Technology Co ltd
Priority to CN202410480228.9A priority Critical patent/CN118107431B/zh
Publication of CN118107431A publication Critical patent/CN118107431A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN118107431B publication Critical patent/CN118107431B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/62—Monitoring or controlling charging stations in response to charging parameters, e.g. current, voltage or electrical charge
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/30—Constructional details of charging stations
    • B60L53/31—Charging columns specially adapted for electric vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本发明提出了一种直流充电桩的动态功率分配方法、装置以及电子设备，所述方法包括：响应于待充车辆的充电请求，获取所述待充车辆的充电信息，其中，所述充电信息包括所述待充车辆的预约信息和需求功率；基于所述待充车辆的预约信息，确定所述待充车辆的充电优先级；若所述需求功率大于充电桩预设功率时，根据所述待充车辆的充电优先级调节所述充电站内多个充电桩的实际充电功率，以使多个所述充电桩的实际充电功率均降低第一标准功率，并将所述待充车辆对应充电桩的实际功率增加多个所述充电桩降低的第一标准功率之和。本发明有助于提升充电桩功率分配的合理性。

Description

一种直流充电桩的动态功率分配方法、装置以及电子设备
技术领域
本发明涉及电动汽车充电桩技术领域，尤其涉及一种直流充电桩的动态功率分配方法、装置以及电子设备。
背景技术
随着电动车在市场中的占有额越来越大，充电站为了适应多种类型电动车的充电需求，建立了一定数量可提供的输出功率不同的充电桩，以满足不同功率的电动车充电。
公告号为CN113276719B的中国专利公开了一种充电站及其功率分配方法和装置。该发明根据待充电设备的功率需求以及选取的第一充电模块的功率等级进行功率分配，确定目标充电模块，进而控制目标充电模块对待充电设备进行充电，使目标充电模块的总功率与功率需求相适应。但是上述方案由于充电站内各充电桩之间往往相互独立，很难实现根据功率需求和功率限额动态响应，因此，提供一种直流充电桩的动态功率分配方法、装置以及电子设备，来提升充电桩功率分配的合理性，是非常有必要的。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种直流充电桩的动态功率分配方法、装置以及电子设备，通过依照充电桩的实际需求、充电站内剩余的可用功率以及待充车辆的充电优先级对充电桩分配充电功率进行重新分配，以提升充电桩功率分配的合理性。
本发明提供了一种直流充电桩的动态功率分配方法，所述方法包括：
响应于待充车辆的充电请求，获取所述待充车辆的充电信息，其中，所述充电信息包括所述待充车辆的预约信息和需求功率；
基于所述待充车辆的预约信息，确定所述待充车辆的充电优先级；
若所述需求功率大于预设功率时，根据所述待充车辆的充电优先级调节所述充电站内多个充电桩的实际充电功率，以使多个所述充电桩的实际充电功率均降低第一标准功率，并将所述待充车辆对应充电桩的实际功率增加多个所述充电桩降低的第一标准功率之和。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述基于所述待充车辆的预约信息，确定所述待充车辆的充电优先级，具体包括：
获取所述待测车辆的时段权重，其中，所述时段权重包括用电高峰时段对应的第一时段权重或用电低谷时段对应的第二时段权重；
根据所述待充车辆的需求功率和充电桩的预设功率，计算所述待充车辆的功率权重，其中，所述功率权重包括需求功率大于或等于预设功率时的第一功率权重和需求功率小于预设功率时的第二功率权重；
基于所述时段权重和所述功率权重，计算所述待充车辆的组合权值；
根据所述组合权值与所述充电优先级的对应关系，确定所述待充车辆的充电优先级。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述组合权值的表达式具体为：
其中，D表示所述待充车辆的组合权值，表示所述时段权重对应的比例，/>表示第一时段权重的拟合值，/>表示第二时段权重的拟合值，/>表示所述功率权重对应的比例，/>表示所述第一功率权重的拟合值，/>表示所述第二功率权重的拟合值。
更进一步优选的，根据所述待充车辆的充电优先级调节所述充电站内多个充电桩的实际充电功率，具体包括：
判断所述待充车辆的充电优先级是否大于第一车辆的充电优先级，其中，所述第一车辆表示剩余充电时间小于缓充时间阈值的车辆；
若所述待充车辆的充电优先级大于所述第一车辆的充电优先级，则将所有所述第一车辆的实际充电功率减去所述第一标准功率。
更进一步优选的，所述第一标准功率的表达式具体为：
其中，表示所述充电站内的剩余可用功率，/>表示所述充电站内实际充电功率为额定功率的充电桩的数量，/>表示所述充电站内充电功率为给定功率的充电桩的数量，/>表示所述第一车辆对应所述充电桩下调的第一标准功率，/>表示所述充电桩的最小功率。
更进一步优选的，所述方法还包括：
判断所述待充车辆对应充电桩的实时需求功率是否大于所述充电站内剩余的可用功率；
若所述待充车辆对应充电桩的实时需求功率大于所述充电站内剩余的可用功率，则将所有所述第一车辆的实际充电功率减去第一标准功率。
更进一步优选的，所述方法还包括：
判断所述第一车辆对应的充电桩是否接收充电功率更新请求；
若所述第一车辆对应的充电桩接收充电功率更新请求，则判断所述第一车辆对应的充电桩是否完成充电或到达充电时间；
若所述第一车辆对应的充电桩未完成充电或未到达充电时间，则所述第一车辆对应的充电桩根据所述第一标准功率调整充电功率。
在本申请的第二方面提供了一种直流充电桩的动态功率分配装置，所述动态功率分配装置包括依次连接的信息采集模块、等级评定模块以及功率分配模块，其中，
所述信息采集模块用于响应于待充车辆的充电请求，获取所述待充车辆的充电信息，其中，所述充电信息包括所述待充车辆的预约信息和需求功率；
等级评定模块用于基于所述待充车辆的预约信息，确定所述待充车辆的充电优先级；
所述功率分配模块用于若所述需求功率大于充电桩预设功率时，根据所述待充车辆的充电优先级调节所述充电站内多个充电桩的实际充电功率，以使多个所述充电桩的实际充电功率均降低第一标准功率，并将所述待充车辆对应充电桩的实际功率增加多个所述充电桩降低的第一标准功率之和。
在本申请的第三方面提供了一种电子设备，包括处理器、存储器、用户接口及网络接口，所述存储器用于存储指令，所述用户接口和网络接口用于给其他设备通信，所述处理器用于执行所述存储器中存储的指令。
在本申请的第四方面提供了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实现一种直流充电桩的动态功率分配方法的步骤。
本发明提供的一种直流充电桩的动态功率分配方法、装置以及电子设备相对于现有技术具有以下有益效果：
（1）该动态功率分配方法通过对充电站内的充电桩当前充电需求和充电优先级进行实时检测，依照充电桩的实际需求、充电站内剩余的可用功率以及待充车辆的充电优先级对充电桩分配充电功率进行重新分配，可以在电网供电波动大的时段下，针对每个充电桩的具体充电情况，合理的分配实际充电功率，尽可能保证各充电桩最大限度为用户进行充电服务，进而提升充电桩功率分配的合理性；
（2）设置基于充电优先级的充电方式能够在不改动原有充电站布局的情况下，通过协调分配各充电桩工作状态，达到短时功率协调的目的，能有效避免大规模电动汽车同时接入充电站所导致的功率超额现象，保证系统安全可靠运行，同时，通过合理调配各充电桩工作时段，可以增加充电站电动汽车接纳数量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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为本发明提供的直流充电桩的动态功率分配方法的流程示意图；
图2为本发明提供的充电站的电路原理图；
图3为本发明提供的充电枪电压分配结构的示意图；
图4为本发明提供的动态修改装置的结构示意图；
图5为本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
本申请实施例公开一种直流充电桩的动态功率分配方法，如图1所示，该方法的步骤包括S1-S3。
步骤S1，响应于待充车辆的充电请求，获取待充车辆的充电信息，其中，充电信息包括待充车辆的预约信息和需求功率。
在本步骤中，充电信息除了待充车辆的预约信息和需求功率之外，还可以包括电动车实时位置、电动车车牌号以及电动车剩余电量。其中，每辆电动车自带的定位系统实时获取电动车的位置，车辆控制后台实时判断电动车的位置是否在充电站的区域范围内，若在充电站的区域范围内，将待充车辆的实时信息发送至充电站信息处理后台；若不在充电站的区域范围内，则不做处理。而且可以理解的是，待充车辆的预约信息可以根据车辆控制后台发送至充电站信息处理后台，需求功率可以根据车辆控制后台预先保存的车辆信息获取，电动车实时位置从定位系统中实时获得，电动车车牌号由车辆控制后台预先保存，电动车剩余电量由车辆的电池管理系统（BMS）实时获得。
同时还可以根据调取电动车对应的历史充电信息来满足不同的用户的个性化充电习惯。
在一个示例中，根据待测车辆的电动车车牌号，从充电站的信息处理后台的数据存储设备中的历史充电表中，检索该电动车车牌号的历史充电信息，其中，历史充电表为数据存储设备中的一张数据库表，该数据库表以电动车车牌号为主键，以平均充电时长和平均最低充电电量为属性，并且平均充电时长为每个电动车车牌对应的电动车历史充电的总时长除以充电总次数，平均最低充电电量为每个电动车车牌对应的电动车历史充电开始时刻的电量之和除以充电总次数。可以理解的是，平均充电时长代表电动车用户充电时长的习惯，平均最低充电电量代表电动车用户的习惯充电电量，通过设置平均充电时长和平均最低充电电量可以满足不同的用户的个性化充电习惯。
请参阅图2，图2是本申请充电站的一种电路原理图，该电路中包括温度采集及继电器控制器、温度传感器NTC1、温度传感器NTC2、第一指示灯、第二指示灯、激光二极管LD1、12V电源接头、激光二极管LD2、隔离CAN收发器、隔离电源1、隔离电源2、隔离电源3、充电桩控制器、继电器接头、继电器KM、四个光耦、风扇接头以及风扇。
其中，温度采集及继电器控制器分别与温度传感器NTC1、温度传感器NTC2、激光二极管LD2、隔离CAN收发器的GND，RXT，TXD引脚、四个光耦连接，与温度采集及继电器控制器的PWM_KM_OUT引脚连接的光耦和与温度采集及继电器控制器的PWM_KM_IN引脚连接的光耦均与继电器KM连接，继电器KM通过隔离电源2与继电器接头连接，与温度采集及继电器控制器的FS_OUT引脚连接的光耦和与温度采集及继电器控制器的FS_IN引脚连接的光耦均与风扇连接，风扇通过隔离电源3与风扇接头连接，激光二极管LD2、激光二极管LD1以及第二指示灯并联设置，激光二极管LD1通过隔离电源1与12V电源接头连接，隔离CAN收发器的5V电源引脚通过第一指示灯与温度采集及继电器控制器连接，同时隔离CAN收发器的5V电源引脚与激光二极管LD1、激光二极管LD2以及第二指示灯公共端连接，隔离CAN收发器与充电桩控制器连接。
步骤S2，基于待充车辆的预约信息，确定待充车辆的充电优先级。
步骤S2包括步骤S21-S24，其中，
步骤S21，获取待测车辆的时段权重，其中，时段权重包括用电高峰时段对应的第一时段权重或用电低谷时段对应的第二时段权重。
在本步骤中，该时段权重可以根据该电动车预约的时段来获取，或者在用户为提供预约时间时，能够通过该电动车的历史充电表获取该电动车的可能充电时间，并为该车辆预留充电位置。例如，在用电高峰时段18~23点之间，可以将第一时段权重设定为2，在余下的用电低谷时段，可以将第二时段权重设定为1。或者根据充电站的剩余功率来确定时段权重，例如，在充电站的剩余功率大于25%时将该时段设置为用电低谷时段，并以对应的剩余功率百分比作为第二时段权重；在充电站的剩余功率小于或等于25%时将该时段设置为用电高峰时段，并以对应的剩余功率百分比作为第二时段权重。
步骤S22，根据待充车辆的需求功率和充电桩的预设功率，计算待充车辆的功率权重，其中，功率权重包括需求功率大于或等于预设功率时的第一功率权重和需求功率小于预设功率时的第二功率权重。
在本步骤中，充电桩的预设功率是指充电桩默认输出的功率值，将充电桩的预设功率与待充车辆的需求功率作差，将计算得到的功率差值与充电站信息处理后台预先设置的功率阈值进行比较。功率差值大于或等于功率阈值时，确定该功率差值为第一功率权重，功率差值小于功率阈值时，确定该功率差值为第二功率权重。
步骤S23，基于时段权重和功率权值，计算待充车辆的组合权值。
在本步骤中，组合权值的表达式具体为：
其中，D表示待充车辆的组合权值，表示时段权重对应的比例，/>表示第一时段权重的拟合值，/>表示第二时段权重的拟合值，/>表示功率权重对应的比例，/>表示第一功率权重的拟合值，/>表示第二功率权重的拟合值。
步骤S24，根据组合权值与充电优先级的对应关系，确定待充车辆的充电优先级。
在本步骤中，上述对应关系可以是根据组合权值计算出的数值与正在充电站充电的所有车辆的组合权值进行比较，可以理解的是，若待充车辆的组合权值大于其余车辆的组合权值则认为该待充车辆具有最高的充电优先级，反之亦然。
在一个示例中，也可根据下表来确定待充车辆的充电优先级。
其中，上表出现高峰时段可以设定为18~23点之间，在余下的时段均可认为是低谷时段；或者根据充电站的剩余功率来确定时段权重，例如，在充电站的剩余功率大于25%时将该时段选定为低谷时段，在充电站的剩余功率小于或等于25%时将该时段选定为高峰时段。需求功率中的高功率是指待充车辆的需求功率值在60KW上，而低功率是指待充车辆的需求功率值在60KW及以下。剩余电池容量中的高剩余容量是指待充车辆的电池剩余容量在75%以上，低剩余容量是指待充车辆的电池剩余容量在75%及以下。在上述对应关系表中，优先级关系为第一优先级高于第二优先级，第二优先级高于第三优先级。
步骤S3，若需求功率大于预设功率时，根据待充车辆的充电优先级调节充电站内多个充电桩的实际充电功率，以使多个充电桩的实际充电功率均降低第一标准功率，并将待充车辆对应充电桩的实际功率增加多个充电桩降低的第一标准功率之和。
在步骤S3中包括步骤S31~S34。
步骤S31，判断待充车辆的充电优先级是否大于第一车辆的充电优先级，其中，第一车辆表示剩余充电时间小于缓充时间阈值的车辆。
在本步骤中，第一车辆包括但不限于剩余充电时间小于缓充时间阈值的车辆、需求功率大于待充车辆的需求功率的车辆以及剩余电池容量大于快充容量阈值的车辆，其中，缓充时间阈值是指电动车在预约时充电站信息处理后台预测该车辆充电时长给出的时间阈值，该阈值可以是到该车辆预测充电时长的95%；快充容量阈值是指正在充电的电动车的电池容量已经充至电池容量的90%。
步骤S32，若待充车辆的充电优先级大于第一车辆的充电优先级，则将所有第一车辆的实际充电功率减去第一标准功率。
在本步骤中，将所有第一车辆的实际充电功率减去第一标准功率，第一标准功率的表达式具体为：
其中，表示充电站内的剩余可用功率，/>表示充电站内实际充电功率为额定功率的充电桩的数量，/>表示充电站内充电功率为给定功率的充电桩的数量，/>表示第一车辆对应充电桩下调的第一标准功率，/>表示充电桩的最小功率。
步骤S33，判断待充车辆对应充电桩的实时需求功率是否大于充电站内剩余的可用功率。
在本步骤中，通过充电站信息处理后台实时监测充电站中各充电桩的实时功率，进而通过充电站能够分配的总功率计算充电站内剩余的可用功率。
步骤S34，若待充车辆对应充电桩的实时需求功率大于充电站内剩余的可用功率，则将所有第一车辆的实际充电功率减去第一标准功率。
在一个示例中，该步骤S3还包括步骤S35~S38。
步骤S35，判断第一车辆对应的充电桩是否接收充电功率更新请求。
在本步骤中，待充车辆的充电需求可以通过所选择的充电桩的控制器发送给待充电设备。当充电枪与待充车辆建立电连接时，该充电枪对应的充电桩接收充电请求，并将该充电请求发送至功率分配设备；或者用户可以通过用户终端向充电站发送充电请求，例如，用户通过用户终端扫描空闲的充电枪所属的充电桩对应的二维码以向该充电桩发送充电请求，该充电桩将充电请求发送至功率分配设备；或者在充电桩接收到充电请求后，响应于被选择的充电枪对应的充电模块处于工作状态，或者选择的充电枪对应的充电模块处于空闲状态，但对应的充电桩中可用的充电模块的总功率小于待充电设备的功率需求，该充电桩将充电请求通过有线或无线方式发送给功率分配设备，以请求进行功率分配。可以理解的是，本实施例并不对接收充电请求的过程进行限制。
在一个示例中，如图3所示的充电枪电压分配结构，该充电枪电压分配结构中具有M1、M2、M3、M4、M5以及M6为6个充电电源模块，并且单个模块最大输出为240A，其中M1的输出与M2的输出并联，M3的输出与M4的输出并联，KM1-KM12为12个继电器，继电器有辅助触点，辅助触点为常闭输出。
当需要第一充电枪工作时可以通过充电电源模块M1或M2直接为第一充电枪供电；或者闭合继电器KM1和KM2，使充电电源模块M3或M4直接为第一充电枪供电；或者闭合继电器KM1、KM2、KM3以及KM4，使充电电源模块M5直接为第一充电枪供电；或者通过闭合KM9和KM10，使充电电源模块M5直接为第一充电枪供电；或者闭合继电器KM1-KM6，使充电电源模块M6直接为第一充电枪供电；或者闭合继电器KM7和KM8，使充电电源模块M6直接为第一充电枪供电。
当需要第二充电枪工作时可以通过充电电源模块M3或M4直接为第二充电枪供电；或者闭合继电器KM1和KM2，使充电电源模块M1或M2直接为第二充电枪供电；或者闭合继电器KM3和KM4，使充电电源模块M5直接为第二充电枪供电；或者闭合继电器KM3、KM4、KM5以及KM6，使充电电源模块M6直接为第二充电枪供电；或者闭合继电器KM11和KM12，使充电电源模块M6直接为第二充电枪供电。
当需要第三充电枪工作时可以通过充电电源模块M5直接为第三充电枪供电；或者闭合继电器KM1、KM2、KM3以及KM4，使充电电源模块M1或M2直接为第三充电枪供电；或者通过闭合继电器KM9和KM10，使充电电源模块M1或M2直接为第三充电枪供电；或者闭合继电器KM3和KM4，使充电电源模块M3或M4直接为第三充电枪供电；或者闭合继电器KM1-KM6，使充电电源模块M6直接为第三充电枪供电。
当需要第四充电枪工作时可以通过充电电源模块M6直接为第四充电枪供电；或者闭合继电器KM1-KM6，使充电电源模块M1或M2直接为第四充电枪供电；或者通过闭合继电器KM7和KM8，使充电电源模块M1或M2直接为第四充电枪供电；或者闭合继电器KM3、KM4、KM5以及KM6，使充电电源模块M3或M4直接为第四充电枪供电；或者通过闭合继电器KM11和KM12，使充电电源模块M3或M4直接为第四充电枪供电；或者闭合继电器KM5和KM6，使充电电源模块M5直接为第四充电枪供电。
通过12个继电器将6个充电电源模块电能智能分配到4把充电枪，使得用户插到任何一把枪都可以完成充电，不会因为一个充电电源模块损坏影响到用户的充电体验。
步骤S36，若第一车辆对应的充电桩接收充电功率更新请求，则判断第一车辆对应的充电桩是否完成充电或到达充电时间。
步骤S37，若第一车辆对应的充电桩未完成充电或未到达充电时间，则第一车辆对应的充电桩根据第一标准功率调整充电功率。
步骤S38，若第一车辆对应的充电桩未接收到新的更新请求，则停止充电。
在一个可能的示例中，当充电站接入电网后，待充车辆的电池充电负荷会影响周围节点和变电站的功率和电压。因此，采用并网系统确保充电站为电动汽车提供充电服务，并提高可用充电功率，而不必忌惮没有发电功率。并网系统使整个充电站拥有两种运行模式：并网模式和孤岛模式。不同的模式会导致不同的充电调度结果，因为它们的可用充电功率不同。
由于电动汽车通过连接充电杆从充电桩获取电力。充电过程会使电动汽车中电池组的SOC逐渐增加，即通过充电状态（SOC）用来表示电池当前的能量。那么电池的确定性离散时间SOC模型可描述如下：
其中，表示在k时刻内的确定性离散时间SOC函数，/>表示哥伦布效率，/>表示在k时刻电池输出或输入的电流，如果/>为正值则表示在k时刻时电池放电，如果/>为负值则表示在k时刻时电池充电，/>表示对电池采样的时间间隔，C表示电池储存的标称容量。
当对多个待充车辆进行充电时，能量流以复杂的模式在不同组件之间传输，但整个充电站内的每个瞬间都应满足功率保护，具体如下：
其中，表示在k时刻时电动汽车组的充电需求功率，/>表示在k时刻时电网的输出功率，/>表示在k时刻时电动汽车组的蓄电池充电功率或放电功率。
由于传统上每个充电桩的充电功率是恒定的（例如，目前主要流行的充电功率方案是3.3千瓦和6.6千瓦）。显然，这种小功率充电方案无法满足快速充电的迫切需求。因此，需要采用大充电功率方案。此外，恒定充电功率的缺点是充电站的可用充电功率不足以满足所有电动汽车的充电需求。这种情况在可再生能源充电站或岛屿模式中尤为常见。
可以理解的是，电力调度问题可以被视为一个非合作博弈。假设每辆电动汽车都想获得更大的充电功率。当电动汽车与充电桩连接时，通过通信向充电站发送预期最大充电功率和电池实时充电功率/>。充电站将确定电动汽车的充电功率，以最大化电动汽车的充电目标函数，如下式所示，
其中，表示在充电站允许的最大充电功率的充电目标函数，/>表示第i辆电动汽车的充电目标函数，i表示第i辆电动汽车，/>表示充电站允许的最大充电功率，/>的大小取决于电动汽车电池组的类型和容量，/>表示充电桩的充电限制功率，是所有电动汽车的共同约束条件。
每辆电动汽车的目标函数可以写成拉格朗日函数：
其中，表示第i辆电动汽车的目标函数对应的拉格朗日函数，/>表示对充电目标函数/>的约束条件函数，/>表示第i辆电动汽车的拉格朗日乘数。
由于上述拉格朗日函数是凹方程，因此KKT条件是解存在的必要条件和充分条件，并且解是唯一的。
故第i辆电动汽车的KKT条件为：
其中，表示第i辆电动汽车的预期最大充电功率与电池实时充电功率之比。
那么存在，则可以得到：
当时，即有/>
该动态功率分配方法通过对充电站内的充电桩当前充电需求和充电优先级进行实时检测，依照充电桩的实际需求、充电站内剩余的可用功率以及待充车辆的充电优先级对充电桩分配充电功率进行重新分配，可以在电网供电波动大的时段下，针对每个充电桩的具体充电情况，合理的分配实际充电功率，尽可能保证各充电桩最大限度为用户进行充电服务，进而提升充电桩功率分配的合理性。同时，设置基于充电优先级的充电方式能够在不改动原有充电站布局的情况下，通过协调分配各充电桩工作状态，达到短时功率协调的目的，能有效避免大规模电动汽车同时接入充电站所导致的功率超额现象，保证系统安全可靠运行，通过合理调配各充电桩工作时段，可以增加充电站电动汽车接纳数量。
基于上述方法，本申请实施例公开一种直流充电桩的动态功率分配装置，参考图4，动态功率分配装置1包括依次连接的信息采集模块11、等级评定模块12以及功率分配模块13，其中，
信息采集模块11用于响应于待充车辆的充电请求，获取待充车辆的充电信息，其中，充电信息包括待充车辆的预约信息和需求功率；
等级评定模块12用于基于待充车辆的预约信息，确定待充车辆的充电优先级；
功率分配模块13用于若需求功率大于充电桩预设功率时，根据待充车辆的充电优先级调节充电站内多个充电桩的实际充电功率，以使多个充电桩的实际充电功率均降低第一标准功率，并将待充车辆对应充电桩的实际功率增加多个充电桩降低的第一标准功率之和。
在一个示例中，信息采集模块11用于获取待测车辆的时段权重，其中，时段权重包括用电高峰时段对应的第一时段权重或用电低谷时段对应的第二时段权重；等级评定模块12用于根据待充车辆的需求功率和充电桩的预设功率，计算待充车辆的功率权重，其中，功率权重包括需求功率大于或等于预设功率时的第一功率权重和需求功率小于预设功率时的第二功率权重，基于时段权重和功率权重，计算待充车辆的组合权值，根据组合权值与充电优先级的对应关系，确定待充车辆的充电优先级。
在一个示例中，组合权值的表达式具体为：
其中，D表示待充车辆的组合权值，表示时段权重对应的比例，/>表示第一时段权重的拟合值，/>表示第二时段权重的拟合值，/>表示功率权重对应的比例，/>表示第一功率权重的拟合值，/>表示第二功率权重的拟合值。
在一个示例中，功率分配模块13用于判断待充车辆的充电优先级是否大于第一车辆的充电优先级，其中，第一车辆表示剩余充电时间小于缓充时间阈值的车辆；若待充车辆的充电优先级大于第一车辆的充电优先级，则将所有第一车辆的实际充电功率减去第一标准功率。
在一个示例中，第一标准功率的表达式具体为：
其中，表示充电站内的剩余可用功率，/>表示充电站内实际充电功率为额定功率的充电桩的数量，/>表示充电站内充电功率为给定功率的充电桩的数量，/>表示第一车辆对应充电桩下调的第一标准功率，/>表示充电桩的最小功率。
在一个示例中，功率分配模块13用于判断待充车辆对应充电桩的实时需求功率是否大于充电站内剩余的可用功率；若待充车辆对应充电桩的实时需求功率大于充电站内剩余的可用功率，则将所有第一车辆的实际充电功率减去第一标准功率。
在一个示例中，功率分配模块13用于判断第一车辆对应的充电桩是否接收充电功率更新请求；若第一车辆对应的充电桩是否接收充电功率更新请求，则判断第一车辆对应的充电桩是否完成充电或到达充电时间；若第一车辆对应的充电桩未完成充电或未到达充电时间，则第一车辆对应的充电桩根据第一标准功率调整充电功率。
请参见图5，为本申请实施例提供了一种电子设备的结构示意图。如图5所示，电子设备2可以包括：至少一个处理器21，至少一个网络接口24，用户接口23，存储器25，至少一个通信总线22。
其中，通信总线22用于实现这些组件之间的连接通信。
其中，用户接口23可以包括显示屏（Display）、摄像头（Camera），可选用户接口23还可以包括标准的有线接口、无线接口。
其中，网络接口24可选的可以包括标准的有线接口、无线接口（如WI-FI接口）。
其中，处理器21可以包括一个或者多个处理核心。处理器21利用各种接口和线路连接整个服务器内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器25内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器25内的数据，执行服务器的各种功能和处理数据。可选的，处理器21可以采用数字信号处理（DigitalSignalProcessing，DSP）、现场可编程门阵列（Field-ProgrammableGateArray，FPGA）、可编程逻辑阵列（ProgrammableLogicArray，PLA）中的至少一种硬件形式来实现。处理器21可集成中央处理器（CentralProcessingUnit，CPU）、图像处理器（GraphicsProcessingUnit，GPU）和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器21中，单独通过一块芯片进行实现。
其中，存储器25可以包括随机存储器（RandomAccessMemory，RAM），也可以包括只读存储器（Read-OnlyMemory）。可选的，该存储器25包括非瞬时性计算机可读介质（non-transitorycomputer-readablestoragemedium）。存储器25可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器25可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令（比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等）、用于实现上述各个方法实施例的指令等；存储数据区可存储上面各个方法实施例中涉及的数据等。存储器25可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器21的存储装置。如图5所示，作为一种计算机存储介质的存储器25中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及直流充电桩的动态功率分配方法的应用程序。
在图5所示的电子设备2中，用户接口23主要用于为用户提供输入的接口，获取用户输入的数据；而处理器21可以用于调用存储器25中存储直流充电桩的动态功率分配方法的应用程序，当由一个或多个处理器执行时，使得电子设备执行如上述实施例中一个或多个方法。
一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有指令。当由一个或多个处理器执行时，使得计算机执行如实上述施例中一个或多个方法。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必需的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所披露的装置，可通过其他的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些服务接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其他的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可为个人计算机、服务器或者网络设备等）执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种直流充电桩的动态功率分配方法，其特征在于，应用于充电站中，所述方法包括：
响应于待充车辆的充电请求，获取所述待充车辆的充电信息，其中，所述充电信息包括所述待充车辆的预约信息和需求功率；
基于所述待充车辆的预约信息，确定所述待充车辆的充电优先级；
若所述需求功率大于预设功率时，根据所述待充车辆的充电优先级调节所述充电站内多个充电桩的实际充电功率，以使多个所述充电桩的实际充电功率均降低第一标准功率，并将所述待充车辆对应充电桩的实际功率增加多个所述充电桩降低的第一标准功率之和。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述待充车辆的预约信息，确定所述待充车辆的充电优先级，具体包括：
获取所述待测车辆的时段权重，其中，所述时段权重包括用电高峰时段对应的第一时段权重或用电低谷时段对应的第二时段权重；
根据所述待充车辆的需求功率和充电桩的预设功率，计算所述待充车辆的功率权重，其中，所述功率权重包括需求功率大于或等于预设功率时的第一功率权重和需求功率小于预设功率时的第二功率权重；
基于所述时段权重和所述功率权重，计算所述待充车辆的组合权值；
根据所述组合权值与所述充电优先级的对应关系，确定所述待充车辆的充电优先级。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述组合权值的表达式具体为：
；
其中，D表示所述待充车辆的组合权值，表示所述时段权重对应的比例，/>表示第一时段权重的拟合值，/>表示第二时段权重的拟合值，/>表示所述功率权重对应的比例，表示所述第一功率权重的拟合值，/>表示所述第二功率权重的拟合值。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述待充车辆的充电优先级调节所述充电站内多个充电桩的实际充电功率，具体包括：
判断所述待充车辆的充电优先级是否大于第一车辆的充电优先级，其中，所述第一车辆表示剩余充电时间小于缓充时间阈值的车辆；
若所述待充车辆的充电优先级大于所述第一车辆的充电优先级，则将所有所述第一车辆的实际充电功率减去所述第一标准功率。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一标准功率的表达式具体为：
；
其中，表示所述充电站内的剩余可用功率，/>表示所述充电站内实际充电功率为额定功率的充电桩的数量，/>表示所述充电站内充电功率为给定功率的充电桩的数量，表示所述第一车辆对应所述充电桩下调的第一标准功率，/>表示所述充电桩的最小功率。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
判断所述待充车辆对应充电桩的实时需求功率是否大于所述充电站内剩余的可用功率；
若所述待充车辆对应充电桩的实时需求功率大于所述充电站内剩余的可用功率，则将所有所述第一车辆的实际充电功率减去第一标准功率。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
判断所述第一车辆对应的充电桩是否接收充电功率更新请求；
若所述第一车辆对应的充电桩接收充电功率更新请求，则判断所述第一车辆对应的充电桩是否完成充电或到达充电时间；
若所述第一车辆对应的充电桩未完成充电或未到达充电时间，则所述第一车辆对应的充电桩根据所述第一标准功率调整充电功率。
8.一种直流充电桩的动态功率分配装置，其特征在于，所述动态功率分配装置(1)包括依次连接的信息采集模块(11)、等级评定模块(12)以及功率分配模块(13)，其中，
所述信息采集模块(11)用于响应于待充车辆的充电请求，获取所述待充车辆的充电信息，其中，所述充电信息包括所述待充车辆的预约信息和需求功率；
等级评定模块(12)用于基于所述待充车辆的预约信息，确定所述待充车辆的充电优先级；
所述功率分配模块(13)用于若所述需求功率大于充电桩预设功率时，根据所述待充车辆的充电优先级调节所述充电站内多个充电桩的实际充电功率，以使多个所述充电桩的实际充电功率均降低第一标准功率，并将所述待充车辆对应充电桩的实际功率增加多个所述充电桩降低的第一标准功率之和。
9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器(21)、存储器(25)、用户接口(23)及网络接口(24)，所述存储器(25)用于存储指令，所述用户接口(23)和网络接口(24)用于给其他设备通信，所述处理器(21)用于执行所述存储器(25)中存储的指令，以使所述电子设备(2)执行如权利要求1~7任意一项所述的方法。
10.一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1~7中任一项所述的一种直流充电桩的动态功率分配方法的步骤。
CN202410480228.9A 2024-04-22 2024-04-22 一种直流充电桩的动态功率分配方法、装置以及电子设备 Active CN118107431B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410480228.9A CN118107431B (zh) 2024-04-22 2024-04-22 一种直流充电桩的动态功率分配方法、装置以及电子设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410480228.9A CN118107431B (zh) 2024-04-22 2024-04-22 一种直流充电桩的动态功率分配方法、装置以及电子设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN118107431A true CN118107431A (zh) 2024-05-31
CN118107431B CN118107431B (zh) 2024-07-30

Family

ID=91208889

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202410480228.9A Active CN118107431B (zh) 2024-04-22 2024-04-22 一种直流充电桩的动态功率分配方法、装置以及电子设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN118107431B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106671820A (zh) * 2017-03-20 2017-05-17 溧阳市华鹏电力仪表有限公司 一种多车预约式智能充电桩及其充电方法
CN108491942A (zh) * 2018-03-12 2018-09-04 朱兰英 电动汽车充电预约系统
CN109435753A (zh) * 2018-12-14 2019-03-08 山东鲁能智能技术有限公司 一种有序充电控制方法、控制器及系统
US20220302701A1 (en) * 2021-03-22 2022-09-22 NAD Grid Corp Electric utility load distribution systems and methods
CN117841750A (zh) * 2024-02-05 2024-04-09 深圳海辰储能科技有限公司 针对充电桩的充电调控方法及相关装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106671820A (zh) * 2017-03-20 2017-05-17 溧阳市华鹏电力仪表有限公司 一种多车预约式智能充电桩及其充电方法
CN108491942A (zh) * 2018-03-12 2018-09-04 朱兰英 电动汽车充电预约系统
CN109435753A (zh) * 2018-12-14 2019-03-08 山东鲁能智能技术有限公司 一种有序充电控制方法、控制器及系统
US20220302701A1 (en) * 2021-03-22 2022-09-22 NAD Grid Corp Electric utility load distribution systems and methods
CN117841750A (zh) * 2024-02-05 2024-04-09 深圳海辰储能科技有限公司 针对充电桩的充电调控方法及相关装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN118107431B (zh) 2024-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113401007B (zh) 电力管理装置以及电力管理方法
CN108879746B (zh) 基于多时间尺度需求响应的集中式混合储能协调控制方法
Wang et al. Integrated energy exchange scheduling for multimicrogrid system with electric vehicles
Meng et al. Dynamic frequency response from electric vehicles considering travelling behavior in the Great Britain power system
CN109103912B (zh) 考虑电网调峰需求的工业园区主动配电系统调度优化方法
CN109599856B (zh) 一种微网多楼宇中电动汽车充放电管理优化方法及装置
CN106515492B (zh) 一种基于cps的电动汽车充电方法
JP2024503017A (ja) 充電管理システムにおける充電及びエネルギー供給の最適化方法並び装置
Wang et al. Two-stage optimal scheduling strategy for large-scale electric vehicles
JP6194795B2 (ja) 充電制御装置、電池管理装置、充電制御方法およびプログラム
CN103733463B (zh) 基于市场数据来控制能量服务的方法及装置
CN113067370B (zh) V2g充电站的充电控制方法、装置、服务器及存储介质
CN108875992A (zh) 一种考虑需求响应的虚拟电厂日前优化调度方法
CN108229733A (zh) 一种考虑用户满意度评价的电动汽车充电调度方法
JP2021034271A (ja) 電動車両
Yang et al. An optimal battery allocation model for battery swapping station of electric vehicles
CN113060036A (zh) 光储充电站的充电控制方法、装置、服务器及存储介质
CN105515110A (zh) 一种电动汽车有序充电实时控制系统
CN113437754A (zh) 一种基于台区智能融合终端的电动汽车有序充电方法及系统
CN108183473A (zh) 一种集群电动汽车参与辅助服务市场的优化投标方法
Li et al. V2G multi-objective dispatching optimization strategy based on user behavior model
Cui et al. An optimal energy co-scheduling framework for smart buildings
Korotunov et al. Genetic algorithms as an optimization approach for managing electric vehicles charging in the smart grid.
CN109672199B (zh) 一种基于能量平衡的电动汽车削峰填谷能力估计方法
Sun et al. Charging stations‐oriented electric vehicle charging strategy based on battery characteristics

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant