一种新能源汽车的二合一高压充电方法及充电站与流程

本发明属于新能源汽车、智能充电站，具体涉及一种新能源汽车的二合一高压充电及充电站。

背景技术：

1、有序充电可避免充电站中无需充电的充电桩导致的充电站配电变压器过载等，获取电动车当前电池电量，当前电量与电池总容量比例，即电池荷电状态，车主期望的充电时间以及期望的荷电状态，即可由充电站进行统一的有序充电控制。在此基础上现有一种基于v2g技术的有序充电，如果电动车闲置在充电站，可以晚上低价充电，白天高价把电力供应到充电站，或者可以在电力供应不紧张的状态下进行低价，在电力供应紧张的状态下作为电力供应提供给到充电站，提高经济效益同时缓解电网在白天高峰用电期的压力，新能源汽车可在充电站中通过充电桩实现供电和充电两种功能。

2、然而能够实现这种基于v2g技术的有序充电的方法中，在电车往充电站进行供电的过程则会由于车辆的使用年限、电池质量、电池类型还有电池管理系统的技术质量等等都会影响其向电网供电的供电质量，尤其是当多个电车可同时供电的情况下，往充电站充电的电压稳定性不足则会对电力系统中的电子设备产生负面影响，产生谐波，谐波和电压波动之间形成恶性循环，严重影响充电站的电力质量，并不可以简单通过安装滤波器和谐波抑制装置达到这种电力质量污染的问题，因此亟需一种新能源汽车的二合一高压充电方法解决所述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提出一种新能源汽车的二合一高压充电及充电站，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

2、为了实现上述目的，根据本发明的一方面，提供一种新能源汽车的二合一高压充电方法，所述方法包括以下步骤：

3、s100，布置充电站场景，充电站场景中布置有充电桩，以充电桩作为节点；

4、s200，在各个节点实时测量获得有效电压计算实时阶值；

5、s300，根据实时阶值进行稳性失调分析并形成稳性失调水平；

6、s400，通过各个节点的稳性失调水平进行充电控制。

7、进一步地，在步骤s100中，所述布置充电站场景，充电站场景中布置有充电桩，以充电桩作为节点的方法是：充电站场景包括若干充电桩，充电桩为高压充电桩，充电桩作用于从充电站对新能源汽车进行充电，将从充电站对新能源汽车进行充电的行为定义为常规充电，充电桩还作用于从新能源汽车对充电站进行充电，将从新能源汽车对充电站进行充电的行为定义为主动充电；充电桩包含测量装置，其中测量装置包括数字电压表、电力质量分析仪或者示波器中的任一种，以充电桩作为节点。

8、进一步地，在步骤s200中，所述在各个节点实时测量获得有效电压计算实时阶值的方法是：当节点进行主动充电，其对应测量装置实时测量获得的有效电压作为实测值，获取实测值的时间间隔为tg，tg∈[0.5，5]秒；设定一个时间段作为阶值窗口tmv，tmv∈[5,10]分钟；将节点开始执行主动充电的时刻到当前时刻之间的时间距离记作该节点的主充时长，如果一个当前在进行主动充电的节点对应主充时长小于阶值窗口，则定义该节点为预备节点，如果一个当前在进行主动充电的节点对应主充时长大于等于阶值窗口，则定义该节点为作业节点；以一个作业节点当前时刻获得的实测值与其在最近tmv时间段内获得的各个实测值的平均值的比值，作为该作业节点在当前时刻的实时阶值rtn。

9、进一步地，在步骤s300中，根据实时阶值进行稳性失调分析并形成稳性失调水平的方法是：以各个作业节点的主充时长中的最小值作为分析窗口tan，将最近tan内时段内所有作业节点的实时阶值的平均值定义为阶值参考；集合一个作业节点最近tan内时段内的各个实时阶值构建一个序列作为该作业节点的阶值序列；以阶值序列中最大值与任一个元素的差值作为该元素的上偏程值t.rtn，以任一个元素与阶值序列中最小值的差值作为该元素的下偏程值b.rtn；

10、如果阶值序列中一个元素较其上一个元素数值大并且该元素大于阶值参考则定义该元素为增程点，并定义增程点的程差vd为该元素与其上一个元素的差值，如果阶值序列中一个元素较其上一个元素数值小并且该元素小于阶值参考则定义该元素为减程点，并定义减程点的程差vd为该元素的上一个元素与其的差值；将减程点与增程点统称为失调程点；

11、将一个作业节点所有失调程点的程差构成的集合的标准差作为该作业节点的程差幅值eduo；若一个时刻下至少一个作业节点拥有失调程点，则该时刻的失调程点拥有子失调距离ftds，其计算方法是：同一个时刻下各个失调程点的程差的集合中的最小值记作mn.vd,则该时刻下任一失调程点的子失调距离为失调程点对应程差与mn.vd的比值； 根据作业节点的程差幅值及其各个失调程点计算一个作业节点的稳性失调水平szlv。

12、在上述稳性失调水平的分析过程中分析的对应有效电压，对各个时刻中出现数值拉锯的位点进行有效识别，所以能够准确的标记出系统稳定性坍缩或者缺陷位置，但由于该分析方法的基础单元为各个时刻，会出现分析量化中的欠拟合问题，尤其是在个别时间段获得的数据集中偏高的时候，会出现对该类数据的灵敏性欠缺导致稳性失调水平量化不足的现象，然而现有技术并无法解决所述的量化缺失问题，为了使更好并解决该问题，消除欠拟合导致的量化缺失现象，所以本发明提出了一个更优选的方案如下：

13、优选地，在步骤s300中，根据实时阶值进行稳性失调分析并形成稳性失调水平的方法是：以各个作业节点的主充时长中的最小值作为分析窗口tan，获取各个作业节点最近tan时段内的各个实时阶值构建稳性失调模型samx，以一个时刻下不同作业节点的实时阶值为一列，以一个作业节点中不同时刻下的实时阶值为一行，构建一个矩阵作为稳性失调模型；

14、对稳性失调模型中一列元素中的最大值与最小值的差值作为该列对应时刻的失调弹性miel；将tan时段内各个时刻的失调弹性的平均值记作失调弹性均值e.miel；如果一个时刻的失调弹性比其前一个时刻和后一个时刻的失调弹性数值都大，并且该时刻的失调弹性大于失调弹性均值，则标记该时刻为第一弹性刻度；

15、将一个第一弹性刻度与其逆时间搜索的首个第一弹性刻度之间的中间时刻作为该第一弹性刻度的前置弹性刻度，将一个第一弹性刻度与其顺时间搜索的首个第一弹性刻度之间的中间时刻作为该第一弹性刻度的后置弹性刻度；将同时拥有前置弹性刻度和后置弹性刻度的第一弹性刻度作为第二弹性刻度，定义任一个第二弹性刻度的前置弹性刻度和后置弹性刻度的时间段为一个失调参考区间；

16、从稳性失调模型截取一个失调参考区间对应的矩阵作为该失调参考区间的表现矩阵pr.samx；表现矩阵中各个元素的平均值记作e.psm；将作业节点在一个失调参考区间对应表现矩阵中对应的一行元素作为作业节点在该失调参考区间的表现序列pr.ls，

17、如果表现序列中一个时刻较其前一个时刻的元素数值大则定义该元素为增程要素，将各个增程要素中数值大于对应表现矩阵的e.psm的数量比例记作rt.o，如果表现序列中一个时刻较其前一个时刻的元素数值小则定义该元素为减程要素，将各个减程要素中数值小于对应表现矩阵的e.psm的数量比例记作rt.u, 根据作业节点在任一失调参考区的表现序列、rt.u以及rt.o计算获得失调风险zrs；

18、将一个作业节点中各个失调风险从大到小排列的序列记作rkls,以一个失调风险数值在rkls中排列位置对应序号值作为对应失调参考区间的失调距离tds；根据作业节点在各个失调参考区间的失调风险以及失调距离计算获得其稳性失调水平szlv。

19、有益效果：因为稳性失调水平是根据历史获得的各个有效电压计算得到，对各个时刻中出现数值拉锯的位点进行有效识别，所以能够准确的标记出系统稳定性坍缩或者缺陷位置，因此能够提高对充电桩实行主动充电过程中稳定性风险或者失衡的量化，通过作业节点之间横向比对增强了充电站对各个充电桩实施主动充电过程中相对风险识别的精确性，为进一步排除具有主动充电性能不足的节点作有力的数据支撑。

20、进一步地，在步骤s400中，通过各个节点的稳性失调水平进行充电控制的方法是：获取各个作业节点的稳性失调水平并构建一个序列作为失调序列，将历史上获得的各个失调序列作为训练数据构建大数据训练模型，所述大数据训练模型为深度学习模型；并通过深度学习模型选择当前的失调序列中的异常的稳性失调水平，以该异常的稳性失调水平对应的作业节点作为中断对象，当一个作业节点被识别为中断对象，则停止该作业节点的主动充电，并向客户端发送警报信息，所述警报信息为文本、声音、数据、图像或者视频中的任意一种。

21、优选地，在步骤s400中，通过各个节点的稳性失调水平进行充电控制的方法是：获取各个作业节点的稳性失调水平并构建一个序列作为失调序列，通过z-score检测算法进行离群点检测获得离群点，将离群点对应的作业节点作为中断对象；当一个作业节点被识别为中断对象，则停止该作业节点的主动充电，并向客户端发送警报信息，所述警报信息为文本、声音、数据、图像或者视频中的任意一种。

22、优选地，在步骤s400中，通过各个节点的稳性失调水平进行充电控制的方法是：如果一个作业节点的稳性失调水平超过预先设定的阈值，则将该作业节点作为中断对象；当一个作业节点被识别为中断对象，则停止该作业节点的主动充电，并向客户端发送警报信息，所述警报信息为文本、声音、数据、图像或者视频中的任意一种。

23、优选地，其中，本发明中所有未定义的变量，若未有明确定义，均可为人工设置的阈值。

24、本发明还提供了一种新能源汽车的二合一高压充电站，所述一种新能源汽车的二合一高压充电站包括：处理器、存储器及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述一种新能源汽车的二合一高压充电方法中的步骤，所述一种新能源汽车的二合一高压充电系统可以运行于桌上型计算机、笔记本电脑、掌上电脑及云端数据中心等计算设备中，可运行的系统可包括，但不仅限于，处理器、存储器、服务器集群，所述处理器执行所述计算机程序运行在以下系统的单元中：

25、场景预配单元，用于布置充电站场景，充电站场景中布置有充电桩，以充电桩作为节点；

26、实时测量单元，用于在各个节点实时测量获得有效电压计算实时阶值；

27、失调分析单元，用于根据实时阶值进行稳性失调分析并形成稳性失调水平；

28、自适应控制单元，用于通过各个节点的稳性失调水平进行充电控制。

29、本发明的有益效果为：本发明提供一种新能源汽车的二合一高压充电及充电站，通过提高对充电桩实行主动充电过程中稳定性风险或者失衡的量化，通过作业节点之间横向比对增强了充电站对各个充电桩实施主动充电过程中相对风险识别的精确性，为进一步排除具有主动充电性能不足的节点作有力的数据支撑。使得基于v2g技术的有序充电的方法下，有效识别在电车往充电站进行供电的过程由于车辆的使用年限、电池质量、电池类型还有电池管理系统的技术质量等差异引起个别新能源汽车在此过程中出现供电性能不足引起供电质量下降的不稳定因素，降低产生谐波和电压波动之间形成恶性循环的风险。