一种适用于电动汽车充电站的充电控制方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于电动汽车充电站的充电控制方法，充电站内配置一定数量的采用单相交流220V供电的交流充电桩，采集入场车辆的入场时间、剩余电量和预计离场时间、充电负荷曲线等信息，并将所采集到的充电负荷曲线分别加入当前各相的负荷曲线中，通过寻优算法分别求出各相的最优解，各相的最优解为含新入场车辆在内的全站所有充电车辆使三相负荷均衡度最高的充电排队序列；以三个相最优解中负荷均衡度最高的解作为全局最优解，为入场车辆分配其对应相位所接的充电设施，采用其对应的充电排队序列作为充电车辆的当前排队序列；对每一辆入场车辆均进行上述的寻优求解。本发明专利技术通过合理安排各车辆的充电时段，使三相负荷均衡度始终保持最优。

A charge control method for electric vehicle charging station

The invention discloses a method for electric vehicle charging station charging control method, charging station equipped with a certain number of the single-phase AC power supply 220V AC charging, admission admission time, acquisition vehicle remaining power and expected departure time, charging load curve information, and the charging curve collected were added the current of each phase of the load curve, the optimization algorithm were calculated for each phase of the optimal solution, the optimal solution for the new vehicle, the station entrance containing all the charging vehicles to three-phase load balance with the highest degree of charging line with three phase sequence; optimal solution in the highest degree of load balancing as the global optimum solution the solution, charging facilities for admission vehicle distribution of its corresponding phase of the charging, using its corresponding queue as the charging current vehicle queue for each car; All the vehicles in the field are optimized and solved. By rationally arranging the charging period of each vehicle, the balance of the three phase load is always kept best.

【技术实现步骤摘要】
一种适用于电动汽车充电站的充电控制方法
本专利技术涉及一种适用于电动汽车充电站的充电控制方法，属于电动汽车充电

技术介绍
电动汽车充电方式可分为交流充电和直流充电，直流充电的优点是充电功率大、充电时间短，但充电设备昂贵，且对电池损害较大；交流充电虽然充电时间长，但对电池损害小，且设备价格相对低廉。在电动汽车充电站内可配置交流充电设备，为具有长时停车条件的电动汽车提供慢速充电服务。交流充电设备一般为7Kw、220V单相供电，在大量交流充电桩集中的电动汽车充电站内，如车辆随机无序的进行充电，可能出现严重的三相负荷不平衡，进而引起供配电系统的三相不平衡，增加变压器的损耗、降低变压器的利用率、影响设备的安全运行。电动汽车充电站变压器选型时，由于变压器容量不能满足所有充电桩同时运行，通常会考虑充电负荷的同时率。
技术实现思路
目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种适用于采用交流充电设备的电动汽车充电站的充电控制方法。对单台变压器及其低压侧单相充电设备，通过为车辆合理分配充电设备及充电时段，时刻保证该变压器低压侧三相负载均衡度最优，且保证该变压器不过载，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种适用于电动汽车充电站的充电控制方法，包括步骤如下：步骤一：车辆k入场时，采集入场时间预计离场时间车辆的剩余电量SOCk、期望电量SBk、充电负荷曲线步骤二：假定车辆k加入A相，且从当前时刻t0起需要等待ΔtAk时间才开始充电，则其充电负荷曲线可以表示为若使车辆k离场时达到期望电量SBk，则ΔtAk需满足并设置步骤三：A相所有排队车辆进行重新排序，并将排队车辆的充电等待时间构建为向量其中，NA为A相充电等待队列中的车辆总数；记A相待充电车辆负荷曲线为为队列中所有待充车辆充电负荷曲线在时间上的叠加，则同理可记B相和C相的待充电负荷曲线为和步骤四：统计所有在充车辆的状态，记A相所有在充车辆的充电开始时刻其中N'A为A相正在充电车辆的总数，tAj为第j辆在充车辆的充电开始时刻；记A相在充车辆负荷曲线为则由于为已知量，故可记为同理可记B相和C相的在充电负荷曲线为和步骤五：A相总负荷曲线为A相待充车辆负荷曲线和A相在充车辆负荷曲线之和，即其中PA(t,vA)为A相总的负荷曲线；同理记B相和C相的充电负荷曲线为PB(t,vA)、PC(t,vA)；步骤六：以三相负荷的方差度量三相不平衡度LEQX(t,V)＝(PA(t,vA)-PB(t,vB))2+(PA(t,vA)-PC(t,vC))2+(PB(t,vB)-PC(t,vC))2其中，V＝{vA,vB,vC}，当加入A相充电时，X＝A；当加入B相充电时，X＝B；当加入C相充电时，X＝C；步骤七：以一定时间内的累计不平衡度作为目标函数步骤八：设置约束条件步骤九：在给定约束条件下，以目标函数最小作为优化目标，求取车辆k加入A相时的最优解VA及目标函数最小值LEQA；步骤十：假定车辆k加入B相，重复步骤二至九，求取车辆k加入B相时的最优解VB及目标函数最小值LEQB；步骤十一：假定车辆k加入C相，重复步骤二至九，求取车辆k加入C相时的最优解VC及目标函数最小值LEQC；步骤十二：求解全局最优解BestLEQ＝min{LEQA、LEQB、LEQC}，输出BestLEQ及对应向量V；步骤十三：为入场车辆分配BestLEQ对应相位的充电桩，按照BestLEQ对应的向量V重置充电排队序列；步骤十四：对每一辆入场车辆，重复步骤一至步骤十三。所述步骤九包括：9.1：定义适应度函数为设置种群规模N，交叉概率Pc，变异概率Pm，最大代数Gmax，适应度阈值F；9.2：随机产生满足步骤八中约束的N个染色体V1,V2...VN,组成初始种群S＝{V1,V2...VN}，置代数G＝1；9.3：计算S中每个染色体的适应度f(V)；9.4：若G≥Gmax或f(V)≥F，即满足终止条件，则取S中适应度最大的染色体作为所求结果，算法结束，否则至步骤9.5；9.5：按选择概率所决定的选中机会，采用轮盘赌选择法，每次从S中随机选中1个染色体并将其复制，共选择N次，然后将复制得到的N个染色体组成群体S1；9.6：对于S1中的任意两个染色体，产生一个[0-1]的随机数，若该随机数小于交叉概率Pc，则对这两个染色体进行交叉操作；遍历结束后的染色体组成群体S2；9.7：对于S2中的每个染色体，产生一个[0-1]的随机数，若该随机数小于变异概率Pm，则对该染色体进行变异操作，并用产生的新染色体代替原染色体；未变异染色体和变异产生的新染色体组成群体S3；9.8：将群体S3作为新种群，即用S3代替S，G＝G+1，转至步骤9.3。作为优选方案，所述步骤八约束条件包括：充电时长约束变压器功率约束(PA(t,vA)+PB(t,vB)+PC(t,vC))/cosθ≤a*ST其中：ST是变压器额定容量；a为比例系数；cosθ为充电桩的功率因数；瞬时不平衡度约束LEQX(t,V)＜LEQMAX。作为优选方案，所述根据所期望的不同运行工况取值，考虑变压器最佳负载率，a可取0.85。有益效果：本专利技术提供的一种适用于电动汽车充电站的充电控制方法，通过寻优算法，为每一辆入场车辆安排最优车位及最佳充电时段，始终使变压器低压侧三相负荷均衡度保持最优且保证变压器不过载，解决了入场车辆无序充电引起的三相不平衡、变压器过载等问题，保证充电站安全、经济、高效运行。附图说明图1为本专利技术的方法流程示意图；图2A相当前负荷曲线示例。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作更进一步的说明。如图1所示，一种适用于电动汽车充电站的充电控制方法，包括如下步骤：步骤一：车辆k入场时，采集入场时间预计离场时间车辆的剩余电量SOCk、期望电量SBk、充电负荷曲线如图2所示，步骤二：假定车辆k加入A相，且从当前时刻t0起需要等待ΔtAk时间才开始充电，则其充电负荷曲线可以表示为若使车辆k离场时达到期望电量SBk，则ΔtAk需满足可认为步骤三：A相所有排队车辆进行重新排序，并将排队车辆的充电等待时间构建为向量其中，NA为A相充电等待队列中的车辆总数。记A相待充电车辆负荷曲线为为队列中所有待充车辆充电负荷曲线在时间上的叠加，则同理可记B相和C相的待充电负荷曲线为和步骤四：统计所有在充车辆的状态，记A相所有在充车辆的充电开始时刻其中N'A为A相正在充电车辆的总数，tAj为第j辆在充车辆的充电开始时刻。记A相在充车辆负荷曲线为则由于为已知量，故可简单记为同理可记B相和C相的在充电负荷曲线为和步骤五：A相总负荷曲线为A相待充车辆负荷曲线和A相在充车辆负荷曲线之和，即其中PA(t,vA)为A相总的负荷曲线。同理记B相和C相的充电负荷曲线为PB(t,vA)、PC(t,vA)。步骤六：以三相负荷的方差度量三相不平衡度LEQX(t,V)＝(PA(t,vA)-PB(t,vB))2+(PA(t,vA)-PC(t,vC))2+(PB(t,vB)-PC(t,vC))2其中，V＝{vA,vB,vC}，当选择A相充电时，X＝A；当选择B相充电时，X＝B；当选择C相充电时，X＝C。步骤七：以一定时间内的累计不平衡度作为目标函数步骤八：设置约束条件充电时长约束本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于电动汽车充电站的充电控制方法，其特征在于：包括步骤如下：步骤一：车辆k入场时，采集入场时间

【技术特征摘要】
1.一种适用于电动汽车充电站的充电控制方法，其特征在于：包括步骤如下：步骤一：车辆k入场时，采集入场时间预计离场时间车辆的剩余电量SOCk、期望电量SBk、充电负荷曲线步骤二：假定车辆k加入A相，且从当前时刻t0起需要等待ΔtAk时间才开始充电，则其充电负荷曲线可以表示为若使车辆k离场时达到期望电量SBk，则ΔtAk需满足并设置步骤三：A相所有排队车辆进行重新排序，并将排队车辆的充电等待时间构建为向量其中，NA为A相充电等待队列中的车辆总数；记A相待充电车辆负荷曲线为为队列中所有待充车辆充电负荷曲线在时间上的叠加，则同理可记B相和C相的待充电负荷曲线为和步骤四：统计所有在充车辆的状态，记A相所有在充车辆的充电开始时刻其中N'A为A相正在充电车辆的总数，tAj为第j辆在充车辆的充电开始时刻；记A相在充车辆负荷曲线为则由于为已知量，故可记为同理可记B相和C相的在充电负荷曲线为和步骤五：A相总负荷曲线为A相待充车辆负荷曲线和A相在充车辆负荷曲线之和，即其中PA(t,vA)为A相总的负荷曲线；同理记B相和C相的充电负荷曲线为PB(t,vA)、PC(t,vA)；步骤六：以三相负荷的方差度量三相不平衡度LEQX(t,V)＝(PA(t,vA)-PB(t,vB))2+(PA(t,vA)-PC(t,vC))2+(PB(t,vB)-PC(t,vC))2其中，V＝{vA,vB,vC}，当加入A相充电时，X＝A；当加入B相充电时，X＝B；当加入C相充电时，X＝C；步骤七：以一定时间内的累计不平衡度作为目标函数步骤八：设置约束条件步骤九：在给定约束条件下，以目标函数最小作为优化目标，求取车辆k加入A相时的最优解VA及目标函数最小值LEQA；步骤十：假定车辆k加入B相，重复步骤二至九，求取车辆k加入B相时的最优解VB及目标函数最小值LEQB；步骤十一：假定车辆k加入C相，重复步骤二至九，求取车辆k加入C相时的最优解VC及目标函数最小值LEQC；步骤十二：求解全局最优解BestLEQ＝min{LEQA、LEQB、LEQC}，输出BestLEQ及对应向量V；步骤十三：为入场车辆分配BestLEQ对应相位的充电桩，按照BestLEQ对应的向量V重置充电排队序列；步骤十四：对每一辆入场车辆，重复步骤一至步骤十三。2.根据权利要求1所述的一种适用于电动...

【专利技术属性】
技术研发人员：张曌，王旗，王尉，苏麟，卫银忠，吴锁平，王晓虎，赵阳，钱康，闫安心，秦华，谈金龙，王政高，田济源，
申请(专利权)人：中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32