控制充电过程的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于控制多个电动车的充电过程的方法，包括以下步骤：‑提供数据记录，所述数据记录包括所述电动车在第一时段期间的到达时间、出发时间和充电能量；‑借助计算设备由所述数据记录求取最小总充电功率(42)，其中所求取的最小总充电功率(42)能够实现对每个电动车在其到达时间(114)和出发时间之间进行的大致完全的充电(112)；‑在跟随所述第一时段的第二时段期间，至多用求取的最小总充电功率(42)对所述电动车充电。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】控制充电过程的方法本专利技术涉及一种用于控制充电过程的方法，特别是用于控制多个电动车的充电过程的方法。在能够实现对多个电动车充电的充电基础设施中，会在一个时段内出现给与充电基础设施连接的电网造成负担的高的功率峰值。这些电压或功率峰值通常由电网的操作员分开结算。如果充电基础设施例如被分配给建筑物，则对于该建筑物而言通常具有可在最大程度上从电网去除(运走)的最大总充电功率。在任何时刻都不得超过最大总充电功率，特别是在给电动车充电时。在此，一个难点是通常不知道有多少其它电动车抵达并必需充电。特别地，上述问题还对于住宅区的配电电网有重要意义。之所以是这种情况，是因为例如由于住宅区的居民大致同时到达(例如在傍晚)以及与之相关的大致同时的对他们的电动车的充电会导致功率峰值。根据现有技术，尝试通过使用简单的启发学(Heuristiken)来解决上述问题。在此，将可供使用的充电功率在任何时刻按照预定的密钥分配给待充电的电动车。此外，如果电动车的将来的到达时间和出发时间已知，则也可以实现上述问题的完全解决方案。根据现有技术已知的方法的缺点在于，一方面不能实现成本有效的方法，另一方面必须假定电动车的到达时间和出发时间是已知的。然而，电动车的到达时间和出发时间通常不是预先知晓的。本专利技术要解决的技术问题在于，提供改进的用于控制多个电动车的充电过程的方法，所述方法尤其避免了现有技术的上述缺点。该技术问题通过具有独立权利要求1的特征的方法来解决。本专利技术的有利设计方式和扩展方式在从属权利要求中给出。根据本专利技术的用于控制多个电动车的充电过程的方法包括以下步骤：-提供数据记录，所述数据记录包括电动车的到达时间、出发时间和在第一时段期间的充电能量；-借助计算设备由所述数据记录求取最小总充电功率，其中求取的最小总充电功率能够实现每个电动车的在其到达时间和出发时间之间进行的大致完全充电；和-在第一时段之后(跟随第一时段)的第二时段期间，至多用求取的最小总充电功率对电动车充电。针对第一时段的数据记录有利地构成关于第二时段的历史数据记录，借助该历史数据记录可以关于最小总充电功率找到针对第二时段的充分预测。由此可在第二时段内利用由第一时段的数据记录获得的最小总充电功率作为对在第二时段内电动车充电的预测。通过根据本专利技术求取最小总充电功率可有利地实现，例如借助已知的启发法来实现充电过程的控制，所述控制有利地在其结果上仅略差于在完全预知所有需要的数据、即所有电动车在第二时段内的到达时间、出发时间和充电能量的情况下可实现的结果。根据本专利技术的方法可以有利地借助例如在计算设备上的软件有效地执行。另外，根据本专利技术的方法相对于已知方法而言特别稳健。用于求取最小总充电功率的数据记录涉及第一时段(过去的时段)，其相对于第二时段(当前的时段)处在过去。因此，第一时段的电动车的到达时间、出发时间和充电能量有利地是已知的。借助计算装置可以由这些已知的到达时间、出发时间和充电能量来求取最小总充电功率。在此，根据本专利技术以这样的方式求取最小总充电功率，使得所有电动车在第一时段期间都可在其停放时长内被基本完全地充电。在此，电动车的停放时长由其出发时间与其到达时间之间的时间差确定。由此有利地确保，一方面在电动车充电时不超过最小总充电功率以及另一方面所有电动车都在其停放时长内充电。在此应该注意的是，各个电动车通常以与最小总充电功率不同的较低的充电功率充电。各个充电功率之和最终总是小于或等于最小总充电功率。此外，通过根据本专利技术的方法并通过求取最小总充电功率来避免功率峰值。由此有利地使得为电动车充电提供电能的电网所受的负载较低。根据本专利技术的有利的扩展方式，根据这些电动车在第二时段内的到达时间在这些电动车的充电方面将这些电动车区分优先次序(priorisiert)。针对各个电动车的充电过程可使用简单的启发法，例如FCFS方法(英文是First-Come-First-Serve)。在此，对于FCFS方法，使用所求取的最小总充电功率作为最大总充电功率。还可以设想修改的(改进的)FCFS方法，该方法使用关于出发时间和/或充电能量的知识，以根据所述电动车之一的直至出发时间之时所剩余的时间并且根据对充电能量的相应需求来区分尚未开始的充电过程的优先次序。FCFS方法的一个优点是，一旦所述电动车之一抵达、即在所述电动车的到达时间，就开始所述电动车之一的充电过程。如果对于新抵达的电动车的充电来说，所求取的最小总充电功率被超过，则延缓所述电动车的充电直到可提供充足的充电功率，以使瞬时总充电功率(所有单独的瞬时充电功率之和)始终保持低于所求取的最小总充电功率。如果时间被细分为离散的时间步长，则已经抵达的电动车等待下一个时间步长。在接下来的时间步长中，再次如同新抵达的电动车那样对待所述电动车，并且重新检查所述电动车是否可在不超过最小总充电功率的情况下被充电。如果还有另外的其充电过程被延缓的电动车，则将它们按其到达时间的顺序区分优先次序，并且必要时(所有充电功率的总和小于或等于最小总充电功率)允许它们进行充电过程。根据本专利技术的另一有利设计方式，第一日用作第一时段，第二日用作第二时段，其中第二日在其命名方面对应于第一日。换句话说，第一日(过去的一日)构成了一个参照日，在所述参照日采集历史到达时间、出发时间和充电能量，所述历史到达时间、出发时间和充电能量形成历史数据记录。第二日(当日)有利地在其命名方面对应于第一日。换句话说，就是按日进行分类。例如，为除假期外的星期一提供历史数据记录。第二时段则再次对应于相对于参照日(上星期一或过去的星期一)而言处在未来的星期一。为了提供历史数据记录，可以在几年内记录和采集电动车的到达时间、出发时间和充电能量。换句话说，有利地提供多个第一时段和相关的历史数据记录来求取最小总充电功率。可从这些第一时段及其相关的数据记录中产生与这些第一时段相关的最小总充电功率的直方图。为此，将这些第一时段按类别、例如根据它们的作为工作日的命名进行划分。从所述相关的最小总充电功率的直方图中可以获得代表性的最小总充电功率。最小总充电功率有利地被确定为获得的代表性的最小总充电功率。因此借助针对相同类别的每个第一时段的到达时间、出发时间和充电能量，首先求取总充电功率的上限(相关的最小总充电功率)。在此应该注意，在使用所求取的总充电功率的上限的情况下，所有充电过程在其对应的第一时段内仍然可以已被执行。然后可以从直方图获得对于所有第一时段都具有代表性的最小总充电功率，最小总充电功率对应于求取的最小总充电功率。例如，有利地在直方图的90％至98％百分位范围内确定最小总充电功率。在本专利技术的一个有利的扩展方式中，借助建筑物的电网来提供用于对电动车充电的电能。有利地，电动车可由此在建筑物的紧邻环境中，例如在建筑物的停车场中充电。特别地，所述建筑物是商用建筑物如办公楼或公共建筑物。此外，所述建筑物优选地可为单户住宅。根据本专利技术的另一有利设计方式，当求取最小总充电功率时，考虑与第一时段相关联的天气数据。由此有利地改进了最小总充电功率的求取。换句话说，使用气象数据如温度和/或降水概率来求取最小总充电功率，这些气象数据可影响到达时间、出发时间和充电能量。特别地，所采集的第一时段、尤其是所采集的第一日可根据所述气象数据、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制多个电动车的充电过程的方法，包括以下步骤：‑提供数据记录，所述数据记录包括电动车在第一时段期间的到达时间、出发时间和充电能量；‑借助计算设备由所述数据记录求取最小总充电功率(42)，其中求取的最小总充电功率(42)能够实现对每个电动车在其到达时间(114)和出发时间(112)之间进行的大致完全的充电；和‑在跟随所述第一时段的第二时段期间，至多用求取的最小总充电功率(42)对电动车充电。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.09 DE 102015217213.91.一种用于控制多个电动车的充电过程的方法，包括以下步骤：-提供数据记录，所述数据记录包括电动车在第一时段期间的到达时间、出发时间和充电能量；-借助计算设备由所述数据记录求取最小总充电功率(42)，其中求取的最小总充电功率(42)能够实现对每个电动车在其到达时间(114)和出发时间(112)之间进行的大致完全的充电；和-在跟随所述第一时段的第二时段期间，至多用求取的最小总充电功率(42)对电动车充电。2.根据权利要求1所述的方法，其中，根据电动车在所述第二时段内的到达时间(112)在所述电动车的充电方面将所述电动车区分优先次序。3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：M杜尔凯姆，J赖因施克，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE