基于多信息融合算法的区域电动汽车充放电控制方法技术

一种基于多信息融合算法的区域电动汽车充放电控制方法，属于电动汽车充电技术领域，其方法包括：借助检测接入充电桩的电动汽车的各种信息、设置启动条件、构建优先充电对象和临时储能单元、设置结束条件等各个步骤；本发明专利技术可实现在用电高峰期也能为急需充电的电动汽车进行快速充电。汽车进行快速充电。汽车进行快速充电。

【技术实现步骤摘要】
基于多信息融合算法的区域电动汽车充放电控制方法


[0001]本专利技术属于电动汽车充电
，具体涉及一种基于多信息融合算法的区域电动汽车充放电控制方法。

技术介绍

[0002]近年来，电动汽车( Electric vehicle，EV) 作为典型代表，逐步替代高耗能、高排放的燃油汽车，已然成为当前社会发展的趋势。但随之也带来很多问题，例如：大量电动汽车接入电网，会导致电网和线路变压器负荷猛增，出现“峰上加峰”现象；电动汽车充电时空分布不均及其随机性致使负荷预测难度增大，进一步影响电网的优化调度，增加供配电设备运行风险，影响电网运行的可靠性，这都会影响电动汽车充电困难，进而急需出行的车主出行困难。
[0003]针对上述存在的问题，在居民用电高负荷情况下，如何以电动汽车的电池作为电网电源和急需充电的电动汽车的临时储能资源，通过合适的控制策略使其具备向电网提供负荷功率调节、削峰填谷、频率调节、无功补偿等辅助功能，成为亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是提供一种基于多信息融合算法的区域电动汽车充放电控制方法，利用电动汽车的本身电池构建临时储能，借助配套的控制策略，实现在用电高峰期也能为急需充电的电动汽车进行快速充电。
[0005]本专利技术采用的技术方案是：基于多信息融合算法的区域电动汽车充放电控制方法，在安装有电动汽车充电桩组的区域内应用，所述控制方法包括以下步骤：步骤A.对接入区域内的电动汽车进行实时数据收集，收集的数据包括：电动汽车接入充电桩的时刻T
1i
、电动汽车的额定电池容量Q
ei
、电动汽车的实时充电功率P
i
、电动汽车的当前时刻电池电量Q
i
、充电桩的额定充电功率P
e
、用户设定的离开时刻T
2i
以及电动汽车充电的当前时刻T
3i
；其中，i代表电动汽车的序号；步骤B.实时检测区域内的居民用电负载，当居民用电负载不大于判定阈值M时，对接入电网的汽车进行有序充电；当居民用电负载大于判定阈值M时，对区域内的充电桩组的充电功率进行限制，同时对区域内的电动汽车按照优先级由大到小依次进行排序；步骤B1. 选取优先级排序的前N个电动汽车作为优先充电对象，计算充电所需电量Q1；步骤B2. 其余电动汽车作为临时储能单元并计算临时储能电量Q2；步骤B3. 对比充电所需电量Q1和临时储能电量Q2，如Q2≤Q1,返回步骤B2并将N的数量变为N
‑
1；如Q2≥1.2Q1，返回步骤B2并将N的数量变为N+1；如Q1<Q2<1.2Q
1 ,则执行步骤C；
步骤C. 判断当前供电网状态，供电网状态的判定公式为：；其中，当前时刻所有电动汽车充电的平均功率P
z
计算公式为：；当前时刻所有电动汽车剩余时间的平均值T
t
计算公式：；当前时刻所有电动汽车需要的总电量Q
zt
计算公式：；当前时刻所有电动汽车的额定电池容量Q
e
计算公式：；公式中，FQ
e
为区域内用电额定负载；FQ
t
为区域内当前时刻的用电负载； K1、K2、K3和K4代表权重系数、其取值都不为0，满足K1+K2+K3+K4=1；U为当前时刻接入充电桩的电动汽车数量；当F
y
的计算值不小于0.6时，启动临时储能单元对当前供电网进行馈电；步骤D. 将选取的优先充电的电动汽车充电功率进行上调，直至电动汽车离开或者充电到设定值；步骤F.重复步骤B
‑
D，直至居民用电负荷不大于判定阈值M时，该区域恢复对接入电网的汽车进行有序充电。
[0006]进一步地，所述步骤B中的判定阈值M取值范围为区域内用电额定负载的90
‑
110%。
[0007]进一步地，所述步骤B中对区域内的电动汽车按照优先级由大到小依次进行排序，是通过优先级判定公式来决定的，其优先级判定公式为：，式中， T
i
为当前时刻第i个电动汽车的车主选择是否允许馈电信息值；β1、β2和β3代表权重系数、取值都不为0，满足β1+β2+β3=1。
[0008]进一步地，所述步骤B中的N的取值范围为4
‑
8个。
[0009]进一步地，步骤B中的充电所需电量Q1的计算公式：
，式中， Q
eh
为优先选取的第h个电动汽车的额定电池容量；Q
ht
为优先选取的第h个电动汽车当前时刻电池电量。
[0010]进一步地，步骤B中的临时储能电量Q2的计算公式：，式中，L1为调节系数且取值范围为1
‑
5；P
min
为所有电动汽车充电的最小功率值；Q
ti
为第i个电动汽车当前时刻电池电量；SW
c
取值为0.5，该取值是根据2001年美国交通部全美家用车辆行驶里程的调查所得，在电池电量50%时可以满足日常上下班需求。
[0011]本专利技术的方法思路：本专利技术的实施的前置条件，实时获取该台区变压器负荷信息，收集各充电桩已接入的电动汽车信息。当区域内的居民用电负载不大于判定阈值M倍时，区域内的电动汽车进行有序充电；当区域内的居民用电负载大于该区域内的用电负载时，首先限制充电桩的充电功率，以最小充电功率对接入充电桩的电动汽车进行充电，然后，对接入充电桩的电动汽车的充电优先级进行排序，再次选择合适的电动汽车的电池构建临时储能电量以及选择合适的电动汽车数量优先充电；根据区域内的电网供电状态，决定是否启动临时储能电量对电网馈电保证优先选择的电动汽车可以快速充电。
[0012]采用本专利技术产生的有益效果：本专利技术的控制策略是利用已经接入网的电动汽车中的电池构建临时储能，借助配套的控制策略，实现在用电高峰期也能为急需充电的电动汽车进行快速充电。
附图说明
[0013]图1是本专利技术的区域电网结构示意图。
[0014]图2是本专利技术的控制流程图。
[0015]图3是实施本专利技术和用电原始负荷对比曲线示意图。
具体实施方式
[0016]参看附图1，本专利技术应用于存在充电桩的区域内，作为该区域内电动汽车有序充电调度系统的补充方案，来满足用电高峰时急需充电的电动汽车可以快速充电；本专利技术的实现借助该区域内的设备包括电动汽车有序充电系统、充电桩组、变压器、电动汽车等设备。有序充电调度系统接收用电需求信息（居民用电负载）、电动汽车的相关信息，借助充放电变流器控制系统对充电桩进行功率调节。
[0017]实现本专利技术的控制方法思路：步骤1：接入区域内的电动汽车的数据收集，包括：当前电网负荷，接入电网的电动汽车数量、临时储能电量、电池当前电量等等信息；步骤2：实时监测区域内的居民用电负载；居民用电负载正常情况下，对接入电网的电动汽车进行有序充电；当居民用电负载严重时，需要对该时刻该区域内的电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于多信息融合算法的区域电动汽车充放电控制方法，在安装有电动汽车充电桩组的区域内应用，其特征在于所述控制方法包括以下步骤：步骤A. 对接入区域内的电动汽车进行实时数据收集，收集的数据包括：电动汽车接入充电桩的时刻T
1i
、电动汽车的额定电池容量Q
ei
、电动汽车的实时充电功率P
i
、电动汽车的当前时刻电池电量Q
i
、充电桩的额定充电功率P
e
、用户设定的离开时刻T
2i
以及电动汽车充电的当前时刻T
3i
；其中，i代表电动汽车的序号；步骤B.实时检测区域内的居民用电负载，当居民用电负载不大于判定阈值M时，对接入电网的汽车进行有序充电；当居民用电负载大于判定阈值M时，对区域内的充电桩组的充电功率进行限制，同时对区域内的电动汽车按照优先级由大到小依次进行排序；步骤B1. 选取优先级排序的前N个电动汽车作为优先充电对象，计算充电所需电量Q1；步骤B2. 其余电动汽车作为临时储能单元并计算临时储能电量Q2；步骤B3. 对比充电所需电量Q1和临时储能电量Q2，如Q2≤Q1,返回步骤B2并将N的数量变为N
‑
1；如Q2≥1.2Q1，返回步骤B2并将N的数量变为N+1；如Q1<Q2<1.2Q
1 ,则执行步骤C；步骤C. 判断当前供电网状态，供电网状态的判定公式为： ；其中，当前时刻所有电动汽车充电的平均功率P
z
计算公式为：；当前时刻所有电动汽车剩余时间的平均值T
t
计算公式：；当前时刻所有电动汽车需要的总电量Q
zt
计算公式：；当前时刻所有电动汽车的额定电池容量Q
e
计算公式：；
公式中，FQ
e
为区域内用电额定负载；FQ
t
为区域内当前时刻的用电负载； K1、K2、K3和K4代表权重系数、其取值都不为0，满足K...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔江涛，李春海，陈贺，王强，刘海涛，翟志国，孙腾飞，刘晓龙，芦斌，郭殿聪，田善勇，支智勇，崔振伟，李世敏，
申请(专利权)人：石家庄科林物联网科技有限公司，
类型：发明
国别省市：