充电场站的能源分配方法及装置与流程

1.本发明涉及电动汽车技术领域，具体涉及一种充电场站的能源分配方法、一种充电场站的能源分配方法装置、一种计算机设备和一种非临时性计算机可读存储介质。


背景技术：

2.目前，汽车污染是环境污染的主要途径，为了人类的可持续发展，防治汽车污染已经成了刻不容缓的全球性问题，为了解决上述问题纯电动汽车随之兴起。
3.纯电动汽车的销量爆发式增长，但是与之配套的充电桩受限于场地和/或用电容量的限制，由于该电资源属于国家通过管理和分配，并且场地面积和用电容量的提升是非常困难的，因此，如何分配有限的充电资源是目前亟需解决的问题。


技术实现要素：

4.本发明为解决上述技术问题，提供了一种充电场站的能源分配方法及装置，该控制电路可以根据辅助谐振换流极变换器的电压、电流和温度实时调节和温度矫正换流期间开关管的开关时间，实现对温度的兼容，保证开关管的开关时间最优，实现软开通和工作在最优效率点。
5.本发明采用的技术方案如下：
6.本发明第一方面实施例提出了一种充电场站的能源分配方法，包括：
7.在接收到待充电车辆的电池管理系统触发的充电指令后，比较充电场站的最大允许功率与充电场站的实际功率；
8.若所述充电场站的实际功率大于所述最大允许功率，则确定存在容量缺口；
9.实时计算所述待充电车辆的输出功率是否满足所述容量缺口；
10.若所述待充电车辆的输出功率不满足所述容量缺口，则根据预设优先级顺序进行虚拟扩容，并为所述待充电车辆分配充电功率。
11.根据本发明的一个实施例，所述方法还包括：
12.若所述待充电车辆的输出功率满足所述容量缺口，则响应所述待充电车辆的电池管理系统触发的充电指令，以将交流电转换为直流电的电能输送至所述待充电车辆。
13.根据本发明的一个实施例，当所述预设优先级顺序为所述待充电车辆的车主等级时，根据预设优先级顺序进行虚拟扩容，并为所述待充电车辆分配充电功率包括：
14.通过下述公式为优先级高的待充电车辆分配充电功率：
15.p
vipallow
＝(1+value％)*p
allow
/((1+value％)*num
vip
+num
nonvip
)；
16.通过下述公式为优先级低的待充电车辆分配充电功率：
17.p
nonvipallow
＝p
allow
/((1+value％)*num
vip
+num
nonvip
)
18.其中，p
vipallow
为优先级高的待充电车辆的允许的最大充电功率，p
nonvipallow
为优先级低的待充电车辆的允许的最大充电功率；p
rate
充电场站站额定功率，p
real
为充电场站站实际功率，p
allow
为充电场站站允许的最大功率，num
vip
为优先级高的待充电车辆数量，num
nonvip
为优先级低的待充电车辆数量；
19.根据本发明的一个实施例，当所述预设优先级顺序为所述待充电车辆的电池的寿命时，根据预设优先级顺序进行虚拟扩容，并为所述待充电车辆分配充电功率包括：
20.获取电池管理系统触发的充电指令中的请求功率；
21.若所述请求功率大于预设门限值，则将所述请求功率降至预设门限值对应的功率，其中，所述预设门限值为对每个车辆设置的门限值。
22.根据本发明的一个实施例，所述方法还包括：
23.通过有序充电管理云平台接收国家电网平台发送的有序充电指令，所述有序充电指令包含功率限制值；
24.通过能源管理系统接收所述有序充电管理云平台发送的有序充电指令，以便对电能进行分配与管理；
25.通过变电系统将电能输出至充电桩群，以提供电能；
26.通过所述充电桩群用于把交流电转换为直流电，并根据车端电池管理系统的指令输出直流电压和电流，为待充电车辆提供能量；
27.通过所述充电桩群与所述变电系统相连，接收电能，与能源管理系统相连，接受能量管理指令；
28.通过采样系统分别对电压、电流以及温度信息进行采集，并将采集到的数据通过通信总线发给能源管理系统。
29.本发明第二方面实施例提出了一种充电场站的能源分配装置，包括：
30.比较单元，用于在接收到待充电车辆的电池管理系统触发的充电指令后，比较充电场站的最大允许功率与充电场站的实际功率；
31.确定单元，用于当所述比较单元确定所述充电场站的实际功率大于所述最大允许功率时，确定存在容量缺口；
32.计算单元，用于实时计算所述待充电车辆的输出功率是否满足所述确定单元确定的所述容量缺口；
33.处理单元，用于当所述计算单元确定所述待充电车辆的输出功率不满足所述容量缺口时，根据预设优先级顺序进行虚拟扩容，并为所述待充电车辆分配充电功率。
34.根据本发明的一个实施例，所述装置还包括：
35.响应单元，用于当所述计算单元确定所述待充电车辆的输出功率满足所述容量缺口时，响应所述待充电车辆的电池管理系统触发的充电指令，以将交流电转换为直流电的电能输送至所述待充电车辆。
36.根据本发明的一个实施例，当所述预设优先级顺序为所述待充电车辆的车主等级时，所述处理单元还用于：
37.通过下述公式为优先级高的待充电车辆分配充电功率：
38.p
vipallow
＝(1+value％)*p
allow
/((1+value％)*num
vip
+num
nonvip
)；
39.通过下述公式为优先级低的待充电车辆分配充电功率：
40.p
nonvipallow
＝p
allow
/((1+value％)*num
vip
+num
nonvip
)
41.其中，p
vipallow
为优先级高的待充电车辆的允许的最大充电功率，p
nonvipallow
为优先级低的待充电车辆的允许的最大充电功率；p
rate
充电场站站额定功率，p
real
为充电场站站实
际功率，p
allow
为充电场站站允许的最大功率，num
vip
为优先级高的待充电车辆数量，num
nonvip
为优先级低的待充电车辆数量；
42.根据本发明的一个实施例，当所述预设优先级顺序为所述待充电车辆的电池的寿命时，所述处理单元包括：
43.获取模块，用于获取电池管理系统触发的充电指令中的请求功率；
44.处理模块，用于当确定所述请求功率大于预设门限值时，将所述请求功率降至预设门限值对应的功率，其中，所述预设门限值为对每个车辆设置的门限值。
45.根据本发明的一个实施例，所述装置还包括：
46.第一接收单元，用于通过有序充电管理云平台接收国家电网平台发送的有序充电指令，所述有序充电指令包含功率限制值；
47.第二接收单元，用于通过能源管理系统接收所述有序充电管理云平台发送的有序充电指令，以便对电能进行分配与管理；
48.第一输出单元，用于通过变电系统将电能输出至充电桩群，以提供电能；
49.转换单元，用于通过所述充电桩群用于把交流电转换为直流电；
50.第二输出单元，用于根据车端电池管理系统的指令输出直流电压和电流，为待充电车辆提供能量；
51.收发单元，用于通过所述充电桩群与所述变电系统相连，接收电能，与能源管理系统相连，接收能量管理指令；
52.采集单元，用于通过采样系统分别对电压、电流以及温度信息进行采集，并将采集到的数据通过通信总线发给能源管理系统。
53.本发明的第三方面实施例提出了一种计算机设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时，实现根据权利要求第一方面中任一项所述的充电场站的能源分配方法。
54.本发明的第四方面实施例提出了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现根据第一方面中任一项所述的充电场站的能源分配方法。
55.本发明的有益效果：
56.本发明实施例提供的充电场站的能源分配方法及装置，在接收到待充电车辆的电池管理系统触发的充电指令后，比较充电场站的最大允许功率与充电场站的实际功率；若所述充电场站的实际功率大于所述最大允许功率，则确定存在容量缺口；实时计算所述待充电车辆的输出功率是否满足所述容量缺口；若所述待充电车辆的输出功率不满足所述容量缺口，则根据预设优先级顺序进行虚拟扩容，并为所述待充电车辆分配充电功率。由此，通过虚拟扩容技术，通过供给侧(充电场站)调度，需求侧(待充电车辆)调度的方式，实现对现有资源的高效利用，及更加合理的分配，在不增加场地和用电容量的前提下，能够容纳更多的待充电车辆。
附图说明
57.图1示出了本发明实施例提供的一种充电场站的能源分配系统的方框示意图；
58.图2示出了本发明实施例提供的一种充电场站的能源分配方法的流程图；
59.图3示出了本发明实施例提供的另一种充电场站的能源分配方法的流程图；
60.图4示出了本发明实施例提供的一种充电场站的能源分配装置的组成框图；
61.图5示出了本发明实施例提供的另一种充电场站的能源分配装置的组成框图。
具体实施方式
62.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。
63.为了更好的阐述本发明实施例所述的内容，先说明一下本系统的主要构成，如图1所示，本系统主要由有序充电管理云平台、变电及采集系统、充电桩群系统、车辆以及能源管理系统构成，其中，
64.有序充电管理云平台与国家电网平台互联互通，用于接收国家电网平台发送的有序充电指令，所述有序充电指令包含功率限制值；另外，有序充电光盘平台还需要与能源管理系统项链，把经过有序充电管理平台处理的执行动作发送至能源管理系统，用于分配和执行；
65.变电系统将电能输出至充电桩群，以提供电能；
66.充电桩群用于把交流电转换为直流电，并根据车端电池管理系统的指令输出直流电压和电流，为待充电车辆提供能量；所述充电桩群与所述变电系统相连，接收电能，与能源管理系统相连，接受能量管理指令；本发明实施例所述的充电桩群还具有对人身和设备的保护功能，以便能够更加安全的使用本充电桩群；
67.采样系统分别对电压、电流以及温度信息进行采集，并将采集到的数据通过通信总线发给能源管理系统。
68.在本发明实施例中，待充电车辆既可以作为充电桩的服务对象购买电能，也可以作为电源提供商，向充电桩出售电能。
69.在图1所示系统的基础上，本发明一个实施例提供一种充电场站的能源分配方法，如图2所示，包括：
70.101、在接收到待充电车辆的电池管理系统触发的充电指令后，比较充电场站的最大允许功率与充电场站的实际功率；
71.图2所示的方法，在具体实施过程中也可称作“虚拟扩容”，即电能供给侧的有序充电。虚拟扩容是指当充电场站站容量无法变更时，采用本发明实施例所述的方法可以实现更多车辆接入充电的功能，该算法需要依赖于场站内大数据的收集，包括：充电场站站额定功率p
rate
，充电场站站实际功率p
real
，充电场站站允许的最大功率p
allow
等等。
72.基于电场站额定功率p
rate
计算充电场站站的最大允许功率p
allow
＝p
rate
*derate，其中，derate为有序充电指令。
73.102、若所述充电场站的实际功率大于所述最大允许功率，则确定存在容量缺口；
74.在实际应用中，可直接将充电场站站实际功率p
real
与充电场站站允许的最大功率p
allow
进行减法运算，即实时计算容量缺口p
real
‑
p
allow
，为结果为正数时说明存在容量缺口，当结果为负数时说明容量充足。
75.103、实时计算所述待充电车辆的输出功率是否满足所述容量缺口；
76.在满足开通售电功能最小soc
min
的前提下，实时计算待充电车辆的输出功率是否满足容量缺口，即比较输出功率与容量缺口的大小，其目的在于确认站内的固定电能源是否能够满足当下待充电车辆的充能供给。
77.104、若所述待充电车辆的输出功率不满足所述容量缺口，则根据预设优先级顺序进行虚拟扩容，并为所述待充电车辆分配充电功率。
78.本发明实施例中所述预设优先级顺序包含两级，第一级为车主是否为vip账户，即vip账户的优先级高于非vip账户；第二级为对电池的寿命，即对每台车辆做限值处理。第一级优先级是针对电能供给侧(充电桩)，第二级优先级的设置是针对待充电车辆侧。
79.本发明实施例提供的充电场站的能源分配方法，在接收到待充电车辆的电池管理系统触发的充电指令后，比较充电场站的最大允许功率与充电场站的实际功率；若所述充电场站的实际功率大于所述最大允许功率，则确定存在容量缺口；实时计算所述待充电车辆的输出功率是否满足所述容量缺口；若所述待充电车辆的输出功率不满足所述容量缺口，则根据预设优先级顺序进行虚拟扩容，并为所述待充电车辆分配充电功率，与现有技术相比，本发明实施例通过虚拟扩容技术，通过供给侧(充电场站)调度，需求侧(待充电车辆)调度的方式，实现对现有资源的高效利用，及更加合理的分配，在不增加场地和用电容量的前提下，能够容纳更多的待充电车辆。
80.作为对步骤104的细化及扩展，当所述预设优先级顺序为所述待充电车辆的车主等级时，根据预设优先级顺序进行虚拟扩容，并为所述待充电车辆分配充电功率包括：
81.通过下述公式为优先级高的待充电车辆分配充电功率：
82.p
vipallow
＝(1+value％)*p
allow
/((1+value％)*num
vip
+num
nonvip
)；
83.通过下述公式为优先级低的待充电车辆分配充电功率：
84.p
nonvipallow
＝p
allow
/((1+value％)*num
vip
+num
nonvip
)
85.其中，p
vipallow
为优先级高的待充电车辆的允许的最大充电功率，p
nonvipallow
为优先级低的待充电车辆的允许的最大充电功率；p
rate
充电场站站额定功率，p
real
为充电场站站实际功率，p
allow
为充电场站站允许的最大功率，num
vip
为优先级高的待充电车辆数量，num
nonvip
为优先级低的待充电车辆数量；
86.进一步的，预设优先级的第二级处理更倾向于系统自动调节功率分配，即当所述预设优先级顺序为所述待充电车辆的电池的寿命时，对每台车辆做限值处理，当电池管理系统bms请求的功率大于此限值时，做限幅处理，当bms的功率小于等于此限值，则依靠系统本身的特性做自适应调节，此种方式可以实现非常高的调节分辨率和非常高效的利用率。根据预设优先级顺序进行虚拟扩容，并为所述待充电车辆分配充电功率包括：获取电池管理系统触发的充电指令中的请求功率；若所述请求功率大于预设门限值，则将所述请求功率降至预设门限值对应的功率，其中，所述预设门限值为对每个车辆设置的门限值。
87.作为对上述实施例的概括，请参阅
88.本发明实施例还提供一种充电场站的能源分配方法，如图3所示，包括：
89.201、计算充电场站最大允许功率。
90.202、计算充电场站实际功率，并比较充电场站的最大允许功率与充电场站的实际功率；
91.203、实时计算所述待充电车辆的输出功率p
discharge
。
92.若所述待充电车辆的输出功率不满足所述容量缺口，则执行步骤204，若所述待充电车辆的输出功率满足所述容量缺口，则执行步骤205。
93.204、进行虚拟扩容，并根据是否是vip用户。
94.若是，则执行步骤206；若不是，则执行步骤207。
95.205、向bms发送功率输出指令给充电场站，进行实际扩容。
96.206、计算vip用户限制。
97.207、计算非vip用户限制。
98.有关步骤201至步骤207的详细说明，请参考上述描述，本发明实施例在此不进行一一赘述。
99.与上述的充电场站的能源分配方法相对应，本发明还提出一种充电场站的能源分配装置。由于本发明的方法实施例与上述的电路实施例相对应，对于装置实施例中未披露的细节可参照上述的方法实施例，本发明实施例在此不再进行赘述。
100.本发明实施例提供的一种充电场站的能源分配装置，如图4所述，包括：
101.比较单元31，用于在接收到待充电车辆的电池管理系统触发的充电指令后，比较充电场站的最大允许功率与充电场站的实际功率；
102.确定单元32，用于当所述比较单元31确定所述充电场站的实际功率大于所述最大允许功率时，确定存在容量缺口；
103.计算单元33，用于实时计算所述待充电车辆的输出功率是否满足所述确定单元确定的所述容量缺口；
104.处理单元34，用于当所述计算单元33确定所述待充电车辆的输出功率不满足所述容量缺口时，根据预设优先级顺序进行虚拟扩容，并为所述待充电车辆分配充电功率。
105.进一步的，如图5所示，所述装置还包括：
106.响应单元35，用于当所述计算单元33确定所述待充电车辆的输出功率满足所述容量缺口时，响应所述待充电车辆的电池管理系统触发的充电指令，以将交流电转换为直流电的电能输送至所述待充电车辆。
107.进一步的，当所述预设优先级顺序为所述待充电车辆的车主等级时，所述处理单元34还用于：
108.通过下述公式为优先级高的待充电车辆分配充电功率：
109.p
vipallow
＝(1+value％)*p
allow
/((1+value％)*num
vip
+num
nonvip
)；
110.通过下述公式为优先级低的待充电车辆分配充电功率：
111.p
nonvipallow
＝p
allow
/((1+value％)*num
vip
+num
nonvip
)
112.其中，p
vipallow
为优先级高的待充电车辆的允许的最大充电功率，p
nonvipallow
为优先级低的待充电车辆的允许的最大充电功率；p
rate
充电场站站额定功率，p
real
为充电场站站实际功率，p
allow
为充电场站站允许的最大功率，num
vip
为优先级高的待充电车辆数量，num
nonvip
为优先级低的待充电车辆数量；
113.进一步的，如图5所示，当所述预设优先级顺序为所述待充电车辆的电池的寿命时，所述处理单元34包括：
114.获取模块341，用于获取电池管理系统触发的充电指令中的请求功率；
115.处理模块342，用于当确定所述请求功率大于预设门限值时，将所述请求功率降至预设门限值对应的功率，其中，所述预设门限值为对每个车辆设置的门限值。
116.进一步的，如图5所示，所述装置还包括：
117.第一接收单元36，用于通过有序充电管理云平台接收国家电网平台发送的有序充电指令，所述有序充电指令包含功率限制值；
118.第二接收单元37，用于通过能源管理系统接收所述有序充电管理云平台发送的有序充电指令，以便对电能进行分配与管理；
119.第一输出单元38，用于通过变电系统将电能输出至充电桩群，以提供电能；
120.转换单元39，用于通过所述充电桩群用于把交流电转换为直流电；
121.第二输出单元310，用于根据车端电池管理系统的指令输出直流电压和电流，为待充电车辆提供能量；
122.收发单元311，用于通过所述充电桩群与所述变电系统相连，接收电能，与能源管理系统相连，接收能量管理指令；
123.采集单元312，用于通过采样系统分别对电压、电流以及温度信息进行采集，并将采集到的数据通过通信总线发给能源管理系统。
124.本发明实施例提供的充电场站的能源分配装置，在接收到待充电车辆的电池管理系统触发的充电指令后，比较充电场站的最大允许功率与充电场站的实际功率；若所述充电场站的实际功率大于所述最大允许功率，则确定存在容量缺口；实时计算所述待充电车辆的输出功率是否满足所述容量缺口；若所述待充电车辆的输出功率不满足所述容量缺口，则根据预设优先级顺序进行虚拟扩容，并为所述待充电车辆分配充电功率。由此，通过虚拟扩容技术，通过供给侧(充电场站)调度，需求侧(待充电车辆)调度的方式，实现对现有资源的高效利用，及更加合理的分配，在不增加场地和用电容量的前提下，能够容纳更多的待充电车辆。
125.此外，本发明还提出一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时，实现上述的充电场站的能源分配方法。
126.根据本发明实施例的计算机设备，存储在存储器上的计算机程序被处理器运行时，在接收到待充电车辆的电池管理系统触发的充电指令后，比较充电场站的最大允许功率与充电场站的实际功率；若所述充电场站的实际功率大于所述最大允许功率，则确定存在容量缺口；实时计算所述待充电车辆的输出功率是否满足所述容量缺口；若所述待充电车辆的输出功率不满足所述容量缺口，则根据预设优先级顺序进行虚拟扩容，并为所述待充电车辆分配充电功率。由此，通过虚拟扩容技术，通过供给侧(充电场站)调度，需求侧(待充电车辆)调度的方式，实现对现有资源的高效利用，及更加合理的分配，在不增加场地和用电容量的前提下，能够容纳更多的待充电车辆。
127.此外，本发明还提出一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的充电场站的能源分配方法。
128.根据本发明实施例的非临时性计算机可读存储介质，存储在其上的计算机程序被处理器执行时，在接收到待充电车辆的电池管理系统触发的充电指令后，比较充电场站的最大允许功率与充电场站的实际功率；若所述充电场站的实际功率大于所述最大允许功
率，则确定存在容量缺口；实时计算所述待充电车辆的输出功率是否满足所述容量缺口；若所述待充电车辆的输出功率不满足所述容量缺口，则根据预设优先级顺序进行虚拟扩容，并为所述待充电车辆分配充电功率。由此，通过虚拟扩容技术，通过供给侧(充电场站)调度，需求侧(待充电车辆)调度的方式，实现对现有资源的高效利用，及更加合理的分配，在不增加场地和用电容量的前提下，能够容纳更多的待充电车辆。
129.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
130.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。