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原文传递一种基于实时恒定功率的谷时段有序充电的方法和系统

专利名称：	一种基于实时恒定功率的谷时段有序充电的方法和系统
摘要：	本申请提供了一种基于实时恒定功率的谷时段有序充电的方法和系统，涉及电动汽车领域。所述方法包括：控制中心接收电动汽车数据并储存，计算得到实时恒定功率，计算得到第一数量，根据充电裕值确定第二数量，选定第一数量与第二数量中数量较大者为实际需要充电的电动汽车数量，向充电桩发送充电信号，将正在充电的电动汽车的负荷功率计入常规负荷预测功率，形成新的常规负荷预测功率；在任一一个电动汽车完成充电的情况下，删除该电动汽车的数据，并重复上述方法。本发明的方案使得电动汽车在谷时段充电的过程中，电动汽车充电网系统可以保持该实时恒定功率，即可极大的缩小电动汽车充电网系统峰谷差，从而减小整个系统的网损。
专利类型：	发明专利
申请人：	四川大学
发明人：	周步祥;黄伟;何飞宇;袁岳;刘治凡;廖敏芳;黄河
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T14:00:00+0805
申请号：	CN201911419888.1
公开号：	CN111002862A
代理机构：	北京润泽恒知识产权代理有限公司
代理人：	莎日娜
分类号：	B60L53/63;B60L53/62;B60L53/60;B60L53/66;B;B60;B60L;B60L53;B60L53/63;B60L53/62;B60L53/60;B60L53/66
申请人地址：	610065 四川省成都市武侯区一环路南一段24号
主权项：	1.一种基于实时恒定功率的谷时段有序充电的方法，其特征在于，所述方法应用于电动汽车充电网系统，所述电动汽车充电网系统包括：控制中心和多个充电桩，所述控制中心分别与所述多个充电桩连接，所述方法包括：步骤1：所述控制中心接收所述多个充电桩发送的电动汽车数据并储存，所述电动汽车数据包括：充电裕值、充电电量，所述充电裕值为最迟充电起始时刻约束值；步骤2：所述控制中心根据常规负荷预测功率和所述充电电量，计算得到实时恒定功率，所述常规负荷功率为所述电动汽车充电网系统常规运行时的负荷功率，所述实时恒定功率为所述电动汽车在谷时段充电时，所述电动汽车充电网中负荷波动差达到预设值所对应的电动汽车充电时的实时负荷功率；步骤3：在所述常规负荷预测功率小于所述实时恒定功率的情况下，所述控制中心根据所述常规负荷预测功率与所述实时恒定功率的差值，以及理论数量公式，计算得到第一数量，所述第一数量为理论上需要充电的电动汽车数量，所述理论数量公式为计算理论上需要充电的电动汽车数量的公式；步骤4：所述控制中心根据所述充电裕值确定第二数量，所述第二数量为所述充电裕值小于等于1的电动汽车数量，所述充电裕值小于等于1表征所述电动汽车必须进行充电；步骤5：在所述第一数量小于等于接入充电桩的电动汽车数量的情况下，所述控制中心对比所述第一数量与所述第二数量的大小；步骤6：所述控制中心选定所述第一数量与所述第二数量中数量较大者为实际需要充电的电动汽车数量；步骤7：所述控制中心向所述充电桩发送充电信号，以使得所述充电桩为所述实际需要充电的电动汽车进行充电；步骤8：所述控制中心将正在充电的电动汽车的负荷功率计入所述常规负荷预测功率，形成新的常规负荷预测功率；步骤9：在所述实际需要充电的电动汽车中任一一个完成充电的情况下，所述控制中心删除该电动汽车的数据，并返回步骤1。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制中心根据常规负荷预测功率和所述充电电量，计算得到实时恒定功率，包括：所述控制中心根据常规负荷预测功率和所述充电电量，通过实时恒定功率计算公式，计算得到所述实时恒定功率；其中，所述实时恒定功率计算公式为：该公式中：Ptav为t时段所述电动汽车充电网系统实时恒定功率；Ptforecast为t时段所述常规负荷预测功率；Rt为t时段接入充电桩的所述电动汽车的数量；Qi为所述充电电量；T为周期。 3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制中心根据所述常规负荷预测功率与所述实时恒定功率的差值，以及理论数量公式，计算得到第一数量，包括：所述控制中心计算所述常规负荷预测功率与所述实时恒定功率的差值，所述差值表征t时段所需求的电动汽车的充电负荷；所述控制中心根据所述所需求的电动汽车的充电负荷和所述理论数量公式，计算得到第一数量；其中，所述t时段所需求的电动汽车充电负荷：ΔPt的取值为： ΔPt＝Ptav-Ptforecast 所述理论数量公式为：该式中：PiEV为电动汽车i的充电功率；为向下取整符号；mt即为所述第一数量。 4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述控制中心接收所述多个充电桩发送的电动汽车数据并储存之前，所述方法还包括：所述多个充电桩中任一充电桩检测所述电动汽车接入充电桩；所述任一充电桩读取所述电动汽车的初始荷电状态、充电期望的荷电状态、所述充电功率、电池额定容量、接入充电桩时间和预计离开时间；所述任一充电桩根据所述初始荷电状态、所述充电期望的荷电状态和所述电池额定容量，通过充电电量公式，计算得到所述充电电量，并将所述充电电量发送给所述控制中心；所述任一充电桩根据所述充电功率、所述充电电量，通过所需充电时间公式，计算得到所述电动汽车充电时所需的充电时间；所述任一充电桩根据所述充电时间、所述接入充电桩时间、所述预计离开时间，通过充电裕值公式，计算得到所述充电裕值；其中，所述充电电量公式为：该公式中：Qi为电动汽车i的充电电量；为电动汽车i充电期望的荷电状态；SOCi，s为电动汽车i初始荷电状态；为电动汽车i的电池额定容量；所述所需充电时间公式为：该公式中：Ti为电动汽车i所需充电时间；PiEV电动汽车i充电功率；所述充电裕值公式为：该公式中：Wi为电动汽车i的充电裕值；ti，l为电动汽车i预计离开时间；ti，s为电动汽车i接入充电桩时间。 5.根据权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，所述方法还需满足以下约束条件：条件1：该式中：SOCi，l为电动汽车i充电结束时的实际荷电状态；条件2： Pt≤Plimit 该式中：Pt为计及电动汽车充电功率的总负荷功率；Plimit为配电变压器最大允许功率；条件3：电动汽车i的充电功率为恒定值；条件4：电动汽车i的充电方式为不间断充电；条件5：所述第二数量的电动汽车必须在最迟充电起始时刻之前进行充电。 6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述控制中心根据常规负荷功率和所述电动汽车数据，计算得到实时恒定功率之后，所述方法还包括：在所述常规负荷预测功率不小于所述实时恒定功率的情况下，所述控制中心根据所述充电裕值确定所述第二数量；所述控制中心选定所述第二数量为实际需要充电的电动汽车数量，并执行步骤7、8、9。 7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述控制中心将正在充电的电动汽车的负荷功率计入所述常规负荷预测功率，形成新的常规负荷预测功率之后，所述方法还包括：在所述实际需要充电的电动汽车全部完成充电的情况下，所述控制中心删除所有电动汽车的数据，等待下一个谷时段。 8.一种电动汽车充电网系统，其特征在于，所述电动汽车充电网系统包括：控制中心和多个充电桩，所述控制中心分别与所述多个充电桩连接，所述控制中心包括：接收数据模块、计算实时恒定功率模块、计算理论数量模块、确定裕值数量模块、对比数量模块、选定实际数量模块、发送充电信号模块、计入功率模块、删除数据模块；接收数据模块，用于接收所述多个充电桩发送的电动汽车数据并储存，所述电动汽车数据包括：充电裕值、充电电量，所述充电裕值为最迟充电起始时刻约束值；计算实时恒定功率模块，用于根据常规负荷预测功率和所述充电电量，计算得到实时恒定功率，所述常规负荷功率为所述电动汽车充电网系统常规运行时的负荷功率，所述实时恒定功率为所述电动汽车在谷时段充电时，所述电动汽车充电网中负荷波动差达到预设值所对应的电动汽车充电时的实时负荷功率；计算理论数量模块，用于在所述常规负荷预测功率小于所述实时恒定功率的情况下，根据所述常规负荷预测功率与所述实时恒定功率的差值，以及理论数量公式，计算得到第一数量，所述第一数量为理论上需要充电的电动汽车数量，所述理论数量公式为计算理论上需要充电的电动汽车数量的公式；确定裕值数量模块，用于根据所述充电裕值确定第二数量，所述第二数量为所述充电裕值小于等于1的电动汽车数量，所述充电裕值小于等于1表征所述电动汽车必须进行充电；对比数量模块，用于在所述第一数量小于等于接入充电桩的电动汽车数量的情况下，对比所述第一数量与所述第二数量的大小；选定实际数量模块，用于选定所述第一数量与所述第二数量中数量较大者为实际需要充电的电动汽车数量；发送充电信号模块，用于向所述充电桩发送充电信号，以使得所述充电桩为所述实际需要充电的电动汽车进行充电；计入功率模块，用于将正在充电的电动汽车的负荷功率计入所述常规负荷预测功率，形成新的常规负荷预测功率；删除数据模块，用于在所述实际需要充电的电动汽车中任一一个完成充电的情况下，删除该电动汽车的数据，在删除该电动汽车的数据之后，所述接收数据模块重新接收所述电动汽车数据。 9.根据权利要求8所述的状态系统，其特征在于，所述计算实时恒定功率模块具体用于：根据常规负荷预测功率和所述充电电量，通过实时恒定功率计算公式，计算得到所述实时恒定功率；其中，所述实时恒定功率计算公式为：该公式中：Ptav为t时段所述电动汽车充电网系统实时恒定功率；Ptforecast为t时段所述常规负荷预测功率；Rt为t时段接入充电桩的所述电动汽车的数量；Qi为所述充电电量；T为周期。 10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述计算理论数量模块包括：计算差值子模块、计算理论数量子模块；所述计算差值子模块，用于计算所述常规负荷预测功率与所述实时恒定功率的差值，所述差值表征t时段所需求的电动汽车的充电负荷；所述计算理论数量子模块，用于根据所述所需求的电动汽车的充电负荷和所述理论数量公式，计算得到第一数量；其中，所述t时段所需求的电动汽车充电负荷：ΔPt的取值为： ΔPt＝Ptav-Ptforecast 所述理论数量公式为：该式中：PiEV为电动汽车i的充电功率；为向下取整符号；mt即为所述第一数量。
所属类别：	发明专利