一种基于多目标因子的有序充电云平台充电控制方法与流程

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1.本发明涉及电动汽车充电技术领域，尤其涉及一种基于多目标因子的有序充电云平台充电控制方法。


背景技术：

2.电动汽车的快速增长，同时也带来了电动汽车充电负荷的快速增加。由于电动汽车充电负荷相比传统负荷占比较大，并且充电负荷在时间上和空间上均具有很大的不确定性，而电力云平台供电能力增长一直落后于极端状况下的尖峰负荷增长，所以电动汽车充电负荷的快速增长给电力运行带来了极大挑战。
3.供电部门当前为降低用电负荷峰谷差距而采取的长期固定时间的峰谷电价政策，反而又很可能引发特定区域的充电负荷在特定区域段上的集中聚集，对特定时间段内特定区域的供电能力造成压力和运行风险，为解决该风险各运营管理云平台普遍采用了有序充电的控制策略。
4.但是结合峰谷电价政策，电动汽车充电用户又存在充电费用、用车时间、用车里程等方面的预期需求希望得到同时满足。而当前的有序充电策略，一般仅限于解决充电功率超过供电功率供给能力问题，对电动汽车充电用户的其他需求关注度不足。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种基于多目标因子的有序充电云平台充电控制方法，能够同时满足充电功率与供电功率供给能力匹配，和用户对充电费用、用车时间、用车里程等个性化目标需求。
6.本发明由如下技术方案实施：一种基于多目标因子的有序充电云平台充电控制方法，包括以下步骤：
7.通过人工设定或通讯手段获取和计算出该充电站未来不同时段的充电功率限额pl_h、充电价格m_h；
8.用户操作充电桩为电动汽车插枪充电时或用户注册时，系统要求用户选择设定符合该用户个性化的充电意向参数，包括：最低充电电量需求ecmin、车辆电池荷电状态最大充电限值socmax、最低充电电量需求ecmin内充电时可接受的最高电价m_ecmin、最低充电电量需求ecmin之后充电时可接受的最高电价m_ecels、本次充电最晚完成时间段hmax、本次最大充电电量需求ecmax或本次最大充电费用需求mcmax；
9.用户操作确认开始执行充电后，系统根据本充电站最大充电功率限额pl_h、充电价格m_h、以及该用户个性化的充电意向参数，进行有序充电控制。
10.进一步的，所述用户设定的可接受最高电价m_ecmin低于24小时内本次充电最晚完成时间段hmax之前该充电站所有时段的充电价格，则提醒用户设定充电价格无效须重新设定，否则无法操作确认执行充电。
11.进一步的，若按接入待充电车辆的所有充电枪以最大充电功率充电，总的充电功
率需求不高于该时段的充电功率限额pl_h，则按照该时段充电价格m_h不高于用户个性化参数价格m_ecmin的规则，选择对未达到最低充电电量需求ecmin的充电车辆，在充电枪最大功率限额内按电动汽车充电需求功率进行充电。
12.进一步的，若按接入待充电车辆的所有充电枪以最大充电功率充电，总的充电功率需求不高于该时段的充电功率限额pl_h，则按照该时段充电价格m_h不高于用户个性化参数价格m_ecels的规则，选择对已达到最低充电电量需求ecmin的充电车辆，在充电枪最大功率限额内按电动汽车充电需求功率进行充电。
13.进一步的，未达到最低充电电量需求ecmin的所有充电车辆，若其总的充电功率需求超过该时段的充电功率限额pl_h，则按照用户充电请求的先后顺序，对未达到最低充电电量需求ecmin的充电车辆开始充电。
14.进一步的，对未达到最低充电电量需求ecmin的某辆充电车辆开始充电前，若判断该车辆用户设定的m_ecmin高于该时段充电价格m_h，则跳过该车辆不为该用户车辆充电，并按用户充电请求的先后顺序，寻找下一辆未达到最低充电电量需求ecmin的充电车辆，直至遍历完该充电站所有未达到最低充电电量需求ecmin的充电车辆。
15.进一步的，未达到最低充电电量需求ecmin且正在充电的车辆，若其总的充电功率需求低于该时段的充电功率限额pl_h，则按照用户充电请求的先后顺序，对已达到最低充电电量需求ecmin的充电车辆开始充电。
16.进一步的，对已达到最低充电电量需求ecmin的某辆充电车辆开始充电前，若判断该车辆用户设定的m_ecels高于该时段充电价格m_h，则跳过该车辆不为该用户车辆充电，并按用户充电请求的先后顺序，寻找下一辆已达到最低充电电量需求ecmin的充电车辆。
17.进一步的，当本次充电时间未达到用户个性化参数本次充电最晚完成时间段hmax，但车辆电池荷电状态已达到最大充电限值socmax、或本次充电电量已达到最大充电电量需求ecmax、或本次充电费用已达到最大充电费用需求mcmax，立即停止充电。
18.进一步的，当本次充电时间已达到用户个性化参数本次充电最晚完成时间段hmax，但车辆电池荷电状态未达到最大充电限值socmax、且本次充电电量未达到最大充电电量需求ecmax、且本次充电费用未达到最大充电费用需求mcmax，则仍然保持充电直至已达到最大充电限值socmax、或最大充电电量需求ecmax、或最大充电费用需求mcmax。
19.进一步的，所述充电站不同时段的充电功率限额pl_h、充电价格m_h中，h表示一天的某个时段，系统一般把一天的总时段数设定为48或96。
20.进一步的，系统在正常运行状态下未来不同时段的充电功率限额pl_h、充电价格m_h均已知，车辆接入时本充电站所有充电桩以及已经接入的充电车辆的状态也是已知的，所以当该用户设定完成本次个性化充电参数后，本次按照前述进行充电的过程是可预测计算的，这个计算方法后面描述中称为“充电预估算法”。通过“充电预估算法”能够计算出该用户本次充电的预估结果信息，包括：本次完成最低充电电量需求ecmin充电的预估时间tcmin、本次完成最低充电电量需求ecmin充电的预估费用mcmin、最晚完成时间段hmax之前本次充电的预估总电量ec_hmax、最晚完成时间段hmax之前本次充电的预估总费用mc_hmax。
21.进一步的，用户操作确认个性化参数的同时，系统立即启动“充电预估算法”，预估计算完成后，将该用户本次充电的所述预估结果tcmin、mcmin、ec_hmax、mc_hmax，通过用户
操作界面通知用户，若用户对该结果不满意，通过重新调整个性化的充电意向参数的方式进行修正。
22.进一步的，系统在突发“需求侧响应”状态下，未来充电功率限额pl_h、充电价格m_h发生变化后，系统重新应用“充电预估算法”计算出“需求侧响应”状态后该用户本次充电的预估结果信息，并将最新的m_h、tcmin、mcmin、ec_h、mc_h及其变化量,以用户界面显示、消息通知或者短信通知的方式通知用户。
23.本发明的优点：
24.本发明基于多目标因子控制的有序充电云平台，解决了当前有序充电仅限于解决充电功率超过供电功率供给能力、而不能兼顾用户其他充电需求的问题。能够关注到每次用户充电时保障性的最低充电电量需求，通过将保障性最低充电电量需求作为最高充电优先级，有利于减少电动汽车完全失去动力无法使用情况、降低电动汽车车主群体充电焦虑。能够关注到不同用户的价格和时间敏感需求，通过平衡考量价格和时间的控制方法，实现充电费用最优或充电时间最优，提升用户使用体验。
附图说明：
25.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为本发明实施例的有序充电云平台原理图。
27.图2为本发明实施例的充电控制方法流程图。
具体实施方式：
28.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作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。
29.一种基于多目标因子的有序充电云平台(以下简称系统)，包括搭载充电操作软件的智能终端、智能充电桩、充电运营管理业务云平台。
30.优选的，所述智能终端为智能手机、平板电脑、车载电脑中的一种。
31.优选的，所述充电操作软件为app、小程序中的一种，运行于智能终端。能够通过智能终端液晶屏幕操作界面，以通讯方式连接至充电运营管理业务平台，实现充电车主与远方充电运营管理业务平台信息交互。
32.优选的，所述智能充电桩能够与远方充电运营管理业务平台信息交互并接受通讯控制，并带有操控界面和指示灯。
33.优选的，所述充电运营管理业务云平台能够与智能终端、智能充电桩等通过通讯交互，实现基本的充电运营管理功能。
34.优选的，所述充电运营管理业务云平台，具备电动汽车多目标因子的有序充电功能。
35.本发明还提供一种基于多目标因子的有序充电云平台充电控制方法，包括以下步骤：
36.通过人工设定或通讯手段获取和计算出该充电站不同时段的充电功率限额pl_h、充电价格m_h；
37.用户操作充电桩为电动汽车插枪充电时或用户注册时，系统要求用户选择符合该用户个性化的充电意向参数，包括：最低充电电量需求ecmin、车辆电池荷电状态最大充电限值socmax、最低充电电量需求ecmin内充电时可接受的最高电价m_ecmin、最低充电电量需求ecmin之后充电时可接受的最高电价m_ecels、本次充电最晚完成时间段hmax、本次最大充电电量需求ecmax或本次最大充电费用需求mcmax；
38.用户操作确认开始执行充电后，系统根据本充电站最大充电功率限额pl_h、充电价格m_h、以及该用户个性化的充电意向参数，进行有序充电控制。
39.本实施例中，用户设定的可接受最高电价m_ecmin、可接受最高电价m_ecels均低于24小时内本次充电最晚完成时间段hmax之前该充电站所有时段的充电价格，则提醒用户设定充电价格无效须重新设定，否则无法操作确认执行充电。
40.本实施例中，若按接入待充电车辆的所有充电枪以最大充电功率充电，总的充电功率需求不高于该时段的充电功率限额pl_h，则按照该时段充电价格m_h不高于用户个性化参数价格m_ecmin的规则，选择对未达到最低充电电量需求ecmin的充电车辆，在充电枪最大功率限额内按电动汽车充电需求功率开始充电。
41.本实施例中，若按接入待充电车辆的所有充电枪以最大充电功率充电，总的充电功率需求不高于该时段的充电功率限额pl_h，则按照该时段充电价格m_h不高于用户个性化参数价格m_ecels的规则，选择对已达到最低充电电量需求ecmin的充电车辆，在充电枪最大功率限额内按电动汽车充电需求功率开始充电。
42.本实施例中，未达到最低充电电量需求ecmin的所有充电车辆，若其总的充电功率需求超过该时段的充电功率限额pl_h，则按照用户充电请求的先后顺序，对未达到最低充电电量需求ecmin的充电车辆开始充电。
43.本实施例中，对未达到最低充电电量需求ecmin的某辆充电车辆开始充电前，若判断该车辆用户设定的m_ecmin高于该时段充电价格m_h，则跳过该车辆不为该用户车辆充电，并按用户充电请求的先后顺序，寻找下一辆未达到最低充电电量需求ecmin的充电车辆，直至遍历完该充电站所有未达到最低充电电量需求ecmin的充电车辆。
44.本实施例中，未达到最低充电电量需求ecmin且正在充电的车辆，若其总的充电功率需求低于该时段的充电功率限额pl_h，则按照用户充电请求的先后顺序，对已达到最低充电电量需求ecmin的充电车辆开始充电。
45.本实施例中，对已达到最低充电电量需求ecmin的某辆充电车辆开始充电前，若判断该车辆用户设定的m_ecels高于该时段充电价格m_h，则跳过该车辆不为该用户车辆充电，并按用户充电请求的先后顺序，寻找下一辆已达到最低充电电量需求ecmin的充电车辆。
46.本实施例中，当本次充电时间未达到用户个性化参数本次充电最晚完成时间段hmax，但车辆电池荷电状态已达到最大充电限值socmax、或本次充电电量已达到最大充电电量需求ecmax、或本次充电费用已达到最大充电费用需求mcmax，立即停止充电。
47.本实施例中，当本次充电时间已达到用户个性化参数本次充电最晚完成时间段hmax，但车辆电池荷电状态未达到最大充电限值socmax、且本次充电电量未达到最大充电电量需求ecmax、且本次充电费用未达到最大充电费用需求mcmax，则仍然保持充电直至已达到最大充电限值socmax、或最大充电电量需求ecmax、或最大充电费用需求mcmax。
48.本实施例中，充电站不同时段的充电功率限额pl_h、充电价格m_h中，h表示一天的某个时段，系统一般把一天的总时段数设定为48或96。
49.本实施例中，系统在正常运行状态下未来不同时段的充电功率限额pl_h、充电价格m_h均已知，车辆接入时本充电站所有充电桩以及已经接入的充电车辆的状态也是已知的，所以当该用户设定完成本次个性化充电参数后，本次按照前述步骤进行充电的过程是可预测计算的，这个计算方法后面描述中称为“充电预估算法”。通过“充电预估算法”能够计算出该用户本次充电的预估结果信息，包括：本次完成最低充电电量需求ecmin充电的预估时间tcmin、本次完成最低充电电量需求ecmin充电的预估费用mcmin、最晚完成时间段hmax之前本次充电的预估总电量ec_hmax、最晚完成时间段hmax之前本次充电的预估总费用mc_hmax。
50.本实施例中，用户操作确认个性化参数的同时，系统立即启动“充电预估算法”，预估计算完成后，将该用户本次充电的所述预估结果tcmin、mcmin、ec_hmax、mc_hmax，通过用户操作界面通知用户，若用户对该结果不满意，通过重新调整个性化的充电意向参数的方式进行修正。
51.本发明基于多目标因子控制的有序充电云平台，解决了当前有序充电仅限于解决充电功率超过供电功率供给能力、而不能兼顾用户其他充电需求的问题。能够关注到每次用户充电时保障性的最低充电电量需求，通过将保障性最低充电电量需求作为最高充电优先级，有利于减少电动汽车完全失去动力无法使用情况、降低电动汽车车主群体充电焦虑。能够关注到不同用户的价格和时间敏感需求，通过平衡考量价格和时间的控制方法，实现充电费用最优或充电时间最优，提升用户使用体验。
52.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种基于多目标因子的有序充电云平台充电控制方法，其特征在于，包括以下步骤：通过人工设定或通讯手段获取和计算出该充电站未来不同时段的充电功率限额pl_h、充电价格m_h；用户操作充电桩为电动汽车插枪充电时或用户注册时，系统要求用户选择符合该用户个性化的充电意向参数，包括：最低充电电量需求ecmin、车辆电池荷电状态最大充电限值socmax、最低充电电量需求ecmin内充电时可接受的最高电价m_ecmin、最低充电电量需求ecmin之后充电时可接受的最高电价m_ecels、本次充电最晚完成时间段hmax、本次最大充电电量需求ecmax或本次最大充电费用需求mcmax；用户操作确认开始执行充电后，系统根据本充电站最大充电功率限额pl_h、充电价格m_h、以及该用户个性化的充电意向参数，进行有序充电控制。2.根据权利要求1所述的一种基于多目标因子的有序充电云平台充电控制方法，其特征在于，所述用户设定的可接受最高电价m_ecmin低于24小时内本次充电最晚完成时间段hmax之前该充电站所有时段的充电价格，则提醒用户设定充电价格无效须重新设定，否则无法操作确认执行充电。3.根据权利要求1所述的一种基于多目标因子的有序充电云平台充电控制方法，其特征在于，若按接入待充电车辆的所有充电枪以最大充电功率充电，总的充电功率需求不高于该时段的充电功率限额pl_h，则按照该时段充电价格m_h不高于用户个性化参数价格m_ecmin的规则，选择对未达到最低充电电量需求ecmin的充电车辆，在充电枪最大功率限额内按电动汽车充电需求功率开始充电；同时按照该时段充电价格m_h不高于用户个性化参数价格m_ecels的规则，选择对已达到最低充电电量需求ecmin的充电车辆，在充电枪最大功率限额内按电动汽车充电需求功率开始充电。4.根据权利要求1所述的一种基于多目标因子的有序充电云平台充电控制方法，其特征在于，未达到最低充电电量需求ecmin的所有充电车辆，若其总的充电功率需求超过该时段的充电功率限额pl_h，则按照用户充电请求的先后顺序，在充电功率限额pl_h内对未达到最低充电电量需求ecmin的充电车辆开始充电。5.根据权利要求1所述的一种基于多目标因子的有序充电云平台充电控制方法，其特征在于，对未达到最低充电电量需求ecmin的某辆充电车辆开始充电前，若判断该车辆用户设定的m_ecmin高于该时段充电价格m_h，则跳过该车辆不为该用户车辆充电，并按用户充电请求的先后顺序，寻找下一辆未达到最低充电电量需求ecmin的充电车辆，直至遍历完该充电站所有未达到最低充电电量需求ecmin的充电车辆。6.根据权利要求1所述的一种基于多目标因子的有序充电云平台充电控制方法，其特征在于，未达到最低充电电量需求ecmin且正在充电的车辆，若其总的充电功率需求低于该时段的充电功率限额pl_h，则按照用户充电请求的先后顺序，在充电功率限额pl_h内对已达到最低充电电量需求ecmin的充电车辆开始充电；对已达到最低充电电量需求ecmin的某辆充电车辆开始充电前，若判断该车辆用户设定的m_ecels高于该时段充电价格m_h，则跳过该车辆不为该用户车辆充电，并按用户充电请求的先后顺序，寻找下一辆已达到最低充电电量需求ecmin的充电车辆。7.根据权利要求1所述的一种基于多目标因子的有序充电云平台充电控制方法，其特征在于，当本次充电时间未达到用户个性化参数本次充电最晚完成时间段hmax，但车辆电
池荷电状态已达到最大充电限值socmax、或本次充电电量已达到最大充电电量需求ecmax、或本次充电费用已达到最大充电费用需求mcmax，立即停止充电；当本次充电时间已达到用户个性化参数本次充电最晚完成时间段hmax，但车辆电池荷电状态未达到最大充电限值socmax、且本次充电电量未达到最大充电电量需求ecmax、且本次充电费用未达到最大充电费用需求mcmax，则仍然保持充电直至已达到最大充电限值socmax、或最大充电电量需求ecmax、或最大充电费用需求mcmax。8.根据权利要求1所述的一种基于多目标因子的有序充电云平台充电控制方法，其特征在于，所述充电站不同时段的充电功率限额pl_h、充电价格m_h中，h表示一天的某个时段，系统一般把一天的总时段数设定为48或96。9.根据权利要求1所述的一种基于多目标因子的有序充电云平台充电控制方法，其特征在于，系统在正常运行状态下未来不同时段的充电功率限额pl_h、充电价格m_h均已知，车辆接入时本充电站所有充电桩以及已经接入的充电车辆的状态也是已知的，通过充电预估算法能够计算出该用户本次充电的预估结果信息，包括：本次完成最低充电电量需求ecmin充电的预估时间tcmin、本次完成最低充电电量需求ecmin充电的预估费用mcmin、最晚完成时间段hmax之前本次充电的预估总电量ec_hmax、最晚完成时间段hmax之前本次充电的预估总费用mc_hmax；用户操作确认个性化参数的同时，系统立即启动充电预估算法，预估计算完成后，将该用户本次充电的所述预估结果tcmin、mcmin、ec_hmax、mc_hmax，通过用户操作界面通知用户，若用户对该结果不满意，通过重新调整个性化的充电意向参数的方式进行修正。10.根据权利要求1所述的一种基于多目标因子的有序充电云平台充电控制方法，其特征在于，系统在突发需求侧响应状态下，未来充电功率限额pl_h、充电价格m_h发生变化后，系统重新应用充电预估算法计算出需求侧响应状态后该用户本次充电的预估结果信息，并将最新的m_h、tcmin、mcmin、ec_h、mc_h及其变化量,以用户界面显示、消息通知或者短信通知的方式通知用户。

技术总结
本发明公开了一种基于多目标因子的有序充电云平台充电控制方法。本发明基于多目标因子控制的有序充电云平台，解决了当前有序充电仅限于解决充电功率超过供电功率供给能力、而不能兼顾用户其他充电需求的问题。能够关注到每次用户充电时保障性的最低充电电量需求，通过将保障性最低充电电量需求作为最高充电优先级，有利于减少电动汽车完全失去动力无法使用情况、降低电动汽车车主群体充电焦虑。能够关注到不同用户的价格和时间敏感需求，通过平衡考量价格和时间的控制方法，实现充电费用最优或充电时间最优，提升用户使用体验。提升用户使用体验。提升用户使用体验。


技术研发人员：李伟硕 曹传喜 高承其 魏光村 吕秀英 刘益青 邹贵彬
受保护的技术使用者：山东亿联数字能源科技有限公司
技术研发日：2023.04.10
技术公布日：2023/6/28