一种基于充电站变压器功率高效充电的分配方法及系统与流程

1.本发明属于能量分配技术改进领域，尤其涉及一种基于充电站变压器功率高效充电的分配方法及系统。


背景技术：

2.近年来，我国经济快速发展，人们对出行的需求越来越旺盛，这使得我国家庭汽车保有量在直线上升。由于传统的燃油汽车尾气排放导致环境问题不断突出。随着国家对保护环境、节能减排日益重视，电动汽车保有量迅速增加。电动汽车环保节能，具有燃油汽车不可比拟的优势，必将大力发展。由于电动车电池容量有限需随时充电，而电动车充电桩的设置可保证电动车可以随时充电。而目前现有的充电桩电力资源分配无法智能的分配电能至各充电桩，导致各充电桩无法充分利用资源对电动车进行充电。
3.因为有的场站变压器总功率受限，所以需要对充电机的功率进行动态调整，保证总功率不能超过变压器的最大限制。
4.同时，有的站点可能出现多个变压器，因此需要分别对其进行管理限制。关系图如图1所示，充电机的状态：正在充电，充满未拔枪，空闲，故障，离线。通过简化，将充满未拔枪，空闲和故障都归为空闲。所以充电机的状态简化为：正在充电，空闲和离线三个状态。在不同的状态下如何合理的充分分配功率进行使能充电成了待解决的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种基于充电站变压器功率高效充电的分配方法，旨在解决上述无法合理充分利用充电站的变压器在额定功率下合理分配充电的技术问题。
6.本发明是这样实现的，一种基于充电站变压器功率高效充电的分配方法，所述基于充电站变压器功率高效充电的分配方法包括以下步骤：s1、判断当前三种状态的充电机数量是否发生变化，若没有发生变化，则无需计算分配功率，保持上次计算的结果并反复循环本过程，若发生变化，则设定充电机可用的总功率等于充电站的变压器实际的总功率并执行下一步；s2、判断当前是否有离线充电机，若有，则p
总
=p
总-p
额定
*n
离线
，若没有，则开始计算在线充电机的额定功率并执行下一步，其中，p
充电
=(p
总-p
最小
*n
空闲
)/n
充电
；s3、判断计算出的p
充电
是否小于0，若是，则p
充电
、p
空闲
=p
最小
并执行下一步，若否，则执行下一步；s4、计算获取p
充电
、p
空闲
及p
离线
的数值，将其中的p
充电
、p
空闲
发给对应状态的充电机结束本次计算；s5、循环往复步骤s1-s4过程判断充电机的状态确定是否需要进行下一次计算。
7.本发明的进一步技术方案是：所述步骤s3中还包括以下步骤：s31、在计算p
充电
的值大于0时，判断p
充电
的值是否大于等于p
额定
的值，若是，则设定p
充电
=p
额定
，p
空闲
=（p
总-p
额定
*n
充电
）/
空闲
并执行s4，若否，则执行步骤s4。
8.本发明的进一步技术方案是：所述步骤s31中还包括以下步骤：s311、在p
充电
的值小于p
额定
的值时，维持p
充电
的值不变并设定p
空闲
=p
最小
并执行s4。
9.本发明的进一步技术方案是：所述步骤s1中充电机的三种状态分别为正在充电状态、空闲状态及离线状态。
10.本发明的进一步技术方案是：在不超出总变压器的容量下，所述正在充电状态的充电机尽量分配额定功率给它，若达不到额定功率，则能多少就给多少，若当前离线的充电机过多，则导致无多余的功率分配给在线的充电机，强制分布的功率的10%;所述空闲状态的充电机分配10%的额定功率给它；所述离线状态的充电机在离线不受控下分布额定功率给它。
11.本发明的另一目的在于提供一种基于充电站变压器功率高效充电的分配系统，所述基于充电站变压器功率高效充电的分配系统包括判断状态数量变化模块，用于判断当前三种状态的充电机数量是否发生变化，若没有发生变化，则无需计算分配功率，保持上次计算的结果并反复循环本过程，若发生变化，则设定充电机可用的总功率等于充电站的变压器实际的总功率并执行充电机是否离线判断模块；充电机是否离线判断模块，用于判断当前是否有离线充电机，若有，则p
总
=p
总-p
额定
*n
离线
，若没有，则开始计算在线充电机的额定功率并执行计算模块，其中，p
充电
=(p
总-p
最小
*n
空闲
)/n
充电
；计算模块，用于判断计算出的p
充电
是否小于0，若是，则p
充电
、p
空闲
=p
最小
并执行状态值获取模块，若否，则执行状态值获取模块；状态值获取模块，用于计算获取p
充电
、p
空闲
及p
离线
的数值，将其中的p
充电
、p
空闲
发给对应状态的充电机结束本次计算；往复循环模块，用于循环往复判断状态数量变化模块、充电机是否离线判断模块、计算模块及状态值获取模块的过程判断充电机的状态确定是否需要进行下一次计算。
12.本发明的进一步技术方案是：所述计算模块中还包括充电值与额定值比对单元，用于在计算p
充电
的值大于0时，判断p
充电
的值是否大于等于p
额定
的值，若是，则设定p
充电
=p
额定
，p
空闲
=（p
总-p
额定
*n
充电
）/
空闲
并执行状态值获取模块，若否，则执行状态值获取模块。
13.本发明的进一步技术方案是：所述充电值与额定值比对单元中还包括维持单元，用于在p
充电
的值小于p
额定
的值时，维持p
充电
的值不变并设定p
空闲
=p
最小
并执行状态值获取模块。
14.本发明的进一步技术方案是：所述判断状态数量变化模块中充电机的三种状态分别为正在充电状态、空闲状态及离线状态。
15.本发明的进一步技术方案是：在不超出总变压器的容量下，所述正在充电状态的充电机尽量分配额定功率给它，若达不到额定功率，则能多少就给多少，若当前离线的充电机过多，则导致无多余的功率分配给在线的充电机，强制分布的功率的10%;所述空闲状态的充电机分配10%的额定功率给它；所述离线状态的充电机在离线不受控下分布额定功率给它。
16.本发明的有益效果是：该充电方法充分的利用了充电资料，合理的分配了充电功率，避免了浪费充电资源，合理的利用资源分配，设备投入成本低，易于使用和维护。
附图说明
17.图1是本发明中提供的充电站中变压器与充电机之间的关系图。
18.图2是本发明实施例提供的基于充电站变压器功率高效充电的分配方法的流程图。
具体实施方式
19.如图2所示，本发明提供的基于充电站变压器功率高效充电的分配方法的流程图，其详述如下：步骤s1，判断当前三种状态的充电机数量是否发生变化，若没有发生变化，则无需计算分配功率，保持上次计算的结果并反复循环本过程，若发生变化，则设定充电机可用的总功率等于充电站的变压器实际的总功率并执行下一步；进入程序以后，我们先进行判断1，也就是充电中，空闲中和离线中的充电机的数量有没有发生变化，如果没有变化，就不用计算再次计算分配功率，保持上次计算的结果即可。反复循环，这样可以节省算力。p
设定
的意思是充电站的变压器实际的总功率，这个值需要客户根据实际情况自己设定，设置以后不可随意更改。任何情况下，充电机的总功率不能超过这个值。p
总
是充电机可用的总功率，是软件计算过程中的一个变量，实时会发生变化。在软件刚开始计算的时候，将p
总
赋值为p
设定
。
20.步骤s2，判断当前是否有离线充电机，若有，则p
总
=p
总-p
额定
*n
离线
，若没有，则开始计算在线充电机的额定功率并执行下一步，其中，p
充电
=(p
总-p
最小
*n
空闲
)/n
充电
；首先判定是否有离线的充电机。因为离线的充电机，我们无法得知它的实际功率，也无法控制它的输出功率，需要判定处理。为了保证总功率不超过变压器的设定，离线的机器我们要预留额定功率给它，防止它离线的时候按照额定功率工作。因此p
总
就需要减去额定功率乘以离线的台数。开始计算在线的充电机的功率限制。对于空闲的机器，我们定义它包含三种情况，一种是待机没有充电的情况，一种是充满，但是还没有拔枪的情况，还有一种是充电机故障无法使用的情况。空闲的机器，我们先给它保留最小功率，也就是10%的额定功率，即p
空闲
=p
最小
=10%*p
额定
，如果不保留，可能会出现无法启动的情况。剩下的功率，我们平均分配给正在充电的充电机。因此计算公式就是p
充电
=（p
总-p
最小
*n
空闲
）/n
充电
。
21.步骤s3，判断计算出的p
充电
是否小于0，若是，则p
充电
、p
空闲
=p
最小
并执行下一步，若否，则执行下一步；如果了空闲的机器非常多，p
总
又比较小，可能会出现p
充电
计算出来是负数的情况，因此需要进一步做逻辑。如果p
充电
确实小于0，但是还是要允许充电机能正常充电，所以此时强行将p
最小
赋值给p
充电
，也就是说正在充电的机器分配10%的额定功率。同时p
空闲
仍然保持为p
最小
。这样p
充电
和p
空闲
就都计算出来了。如果p
充电
大于0，此时还需要进一步和额定功率做比较，因为充电机的额定只有这么多，你分配的功率再大也没有作用，充电机还是只能按照额定功率输出。所以当p
充电
大于额定功率的时候，我们只需要分配额定功率就可以了，也就是p
充电
=p
额定
。多余的功率可以分配给空闲的机器。此时由于空闲的功率比较多，我们需要重新计算p
空闲
，而不是之前的等于10%*p
额定
。计算方法为p
空闲
=（p
总-p
额定
*n
充电
）/n
空闲
。这样p
充电
和p
空闲
就都计算出来了。如果p
充电
并没有大于p
额定
，那么说明充电机都没有满功率工作，那就维持p
充电
即可。同时p
空闲
=p
最小
=10%*p
额定
也不需要变化。这样p
充电
和p
空闲
就都计算出来了。
22.步骤s4，计算获取p
充电
、p
空闲
及p
离线
的数值，将其中的p
充电
、p
空闲
发给对应状态的充电机结束本次计算；最后一步，通过上述的计算，我们已经得到了p
离线
，p
充电
，p
空闲
三个值，分别把
p
充电
，p
空闲
发给对应状态的充电机，本次计算结束。
23.步骤s5，循环往复步骤s1-s4过程判断充电机的状态确定是否需要进行下一次计算。然后返回程序的开始，判断充电机的状态，确定是否要进行下一次计算。循环往复。
24.正在充电的充电机，我们尽可能分配额定功率给它。如果达不到额定功率，能给多少就给多少。如果离线的太多，导致没有多余的功率分配给在线的充电机，我们强制分配额定功率的10%空闲的充电机，我们分配10%的额定功率给它。
25.离线的充电机，我们分配额定功率给它，因为要考虑它在离线不受控的情况下可能会满功率充电。
26.p总：某台变压器下所有充电机实时可用总功率，这个值时实时变化的。
27.p
设定
：客户设定的变压器的功率，这个值是固定的。
28.p
额定
：充电机的额定功率。
29.p
空闲
：分配给空闲待机的充电机的功率。
30.p
充电
：分配给正在充电的充电机的功率。
31.p
最小
：充电机保留的最小功率，定义为p
额定
的10%。即p
最小
=p
额定
*10%。
32.n
充电
：正在充电的充电机的数量。
33.n
空闲
：空闲待机的充电机，充电完成但是还未拔出的充电机，还有故障的充电机的总数量。
34.n
离线
：离线的充电机的数量。
35.本发明的另一目的在于提供一种基于充电站变压器功率高效充电的分配系统，所述基于充电站变压器功率高效充电的分配系统包括判断状态数量变化模块，用于判断当前三种状态的充电机数量是否发生变化，若没有发生变化，则无需计算分配功率，保持上次计算的结果并反复循环本过程，若发生变化，则设定充电机可用的总功率等于充电站的变压器实际的总功率并执行充电机是否离线判断模块；充电机是否离线判断模块，用于判断当前是否有离线充电机，若有，则p
总
=p
总-p
额定
*n
离线
，若没有，则开始计算在线充电机的额定功率并执行计算模块，其中，p
充电
=(p
总-p
最小
*n
空闲
)/n
充电
；计算模块，用于判断计算出的p
充电
是否小于0，若是，则p
充电
、p
空闲
=p
最小
并执行状态值获取模块，若否，则执行状态值获取模块；状态值获取模块，用于计算获取p
充电
、p
空闲
及p
离线
的数值，将其中的p
充电
、p
空闲
发给对应状态的充电机结束本次计算；往复循环模块，用于循环往复判断状态数量变化模块、充电机是否离线判断模块、计算模块及状态值获取模块的过程判断充电机的状态确定是否需要进行下一次计算。
36.所述计算模块中还包括充电值与额定值比对单元，用于在计算p
充电
的值大于0时，判断p
充电
的值是否大于等于p
额定
的值，若是，则设定p
充电
=p
额定
，p
空闲
=（p
总-p
额定
*n
充电
）/
空闲
并执行状态值获取模块，若否，则执行状态值获取模块。
37.所述充电值与额定值比对单元中还包括维持单元，用于在p
充电
的值小于p
额定
的值时，维持p
充电
的值不变并设定p
空闲
=p
最小
并执
行状态值获取模块。
38.所述判断状态数量变化模块中充电机的三种状态分别为正在充电状态、空闲状态及离线状态。
39.在不超出总变压器的容量下，所述正在充电状态的充电机尽量分配额定功率给它，若达不到额定功率，则能多少就给多少，若当前离线的充电机过多，则导致无多余的功率分配给在线的充电机，强制分布的功率的10%;所述空闲状态的充电机分配10%的额定功率给它；所述离线状态的充电机在离线不受控下分布额定功率给它。
40.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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种基于充电站变压器功率高效充电的分配方法，其特征在于，所述基于充电站变压器功率高效充电的分配方法包括以下步骤：s1、判断当前三种状态的充电机数量是否发生变化，若没有发生变化，则无需计算分配功率，保持上次计算的结果并反复循环本过程，若发生变化，则设定充电机可用的总功率等于充电站的变压器实际的总功率并执行下一步；s2、判断当前是否有离线充电机，若有，则p
总
=p
总-p
额定
*n
离线
，若没有，则开始计算在线充电机的额定功率并执行下一步，其中，p
充电
=(p
总-p
最小
*n
空闲
)/n
充电
；s3、判断计算出的p
充电
是否小于0，若是，则p
充电
、p
空闲
=p
最小
并执行下一步，若否，则执行下一步；s4、计算获取p
充电
、p
空闲
及p
离线
的数值，将其中的p
充电
、p
空闲
发给对应状态的充电机结束本次计算；s5、循环往复步骤s1-s4过程判断充电机的状态确定是否需要进行下一次计算。2.根据权利要求1所述的基于充电站变压器功率高效充电的分配方法，其特征在于，所述步骤s3中还包括以下步骤：s31、在计算p
充电
的值大于0时，判断p
充电
的值是否大于等于p
额定
的值，若是，则设定p
充电
=p
额定
，p
空闲
=（p
总-p
额定
*n
充电
）/
空闲
并执行s4，若否，则执行步骤s4。3.根据权利要求2所述的基于充电站变压器功率高效充电的分配方法，其特征在于，所述步骤s31中还包括以下步骤：s311、在p
充电
的值小于p
额定
的值时，维持p
充电
的值不变并设定p
空闲
=p
最小
并执行s4。4.根据权利要求3所述的基于充电站变压器功率高效充电的分配方法，其特征在于，所述步骤s1中充电机的三种状态分别为正在充电状态、空闲状态及离线状态。5.根据权利要求3所述的基于充电站变压器功率高效充电的分配方法，其特征在于，在不超出总变压器的容量下，所述正在充电状态的充电机尽量分配额定功率给它，若达不到额定功率，则能多少就给多少，若当前离线的充电机过多，则导致无多余的功率分配给在线的充电机，强制分布的功率的10%;所述空闲状态的充电机分配10%的额定功率给它；所述离线状态的充电机在离线不受控下分布额定功率给它。6.一种基于充电站变压器功率高效充电的分配系统，其特征在于，所述基于充电站变压器功率高效充电的分配系统包括判断状态数量变化模块，用于判断当前三种状态的充电机数量是否发生变化，若没有发生变化，则无需计算分配功率，保持上次计算的结果并反复循环本过程，若发生变化，则设定充电机可用的总功率等于充电站的变压器实际的总功率并执行充电机是否离线判断模块；充电机是否离线判断模块，用于判断当前是否有离线充电机，若有，则p
总
=p
总-p
额定
*n
离线
，若没有，则开始计算在线充电机的额定功率并执行计算模块，其中，p
充电
=(p
总-p
最小
*n
空闲
)/n
充电
；计算模块，用于判断计算出的p
充电
是否小于0，若是，则p
充电
、p
空闲
=p
最小
并执行状态值获取模块，若否，则执行状态值获取模块；状态值获取模块，用于计算获取p
充电
、p
空闲
及p
离线
的数值，将其中的p
充电
、p
空闲
发给对应状态的充电机结束本次计算；
往复循环模块，用于循环往复判断状态数量变化模块、充电机是否离线判断模块、计算模块及状态值获取模块的过程判断充电机的状态确定是否需要进行下一次计算。7.根据权利要求6所述的基于充电站变压器功率高效充电的分配系统，其特征在于，所述计算模块中还包括充电值与额定值比对单元，用于在计算p
充电
的值大于0时，判断p
充电
的值是否大于等于p
额定
的值，若是，则设定p
充电
=p
额定
，p
空闲
=（p
总-p
额定
*n
充电
）/
空闲
并执行状态值获取模块，若否，则执行状态值获取模块。8.根据权利要求7所述的基于充电站变压器功率高效充电的分配系统，其特征在于，所述充电值与额定值比对单元中还包括维持单元，用于在p
充电
的值小于p
额定
的值时，维持p
充电
的值不变并设定p
空闲
=p
最小
并执行状态值获取模块。9.根据权利要求8所述的基于充电站变压器功率高效充电的分配系统，其特征在于，所述判断状态数量变化模块中充电机的三种状态分别为正在充电状态、空闲状态及离线状态。10.根据权利要求9所述的基于充电站变压器功率高效充电的分配系统，其特征在于，在不超出总变压器的容量下，所述正在充电状态的充电机尽量分配额定功率给它，若达不到额定功率，则能多少就给多少，若当前离线的充电机过多，则导致无多余的功率分配给在线的充电机，强制分布的功率的10%;所述空闲状态的充电机分配10%的额定功率给它；所述离线状态的充电机在离线不受控下分布额定功率给它。

技术总结
本发明适用于能量分配技术改进领域，提供了一种基于充电站变压器功率高效充电的分配方法，包括，S1、判断当前三种状态的充电机数量是否发生变化；S2、判断当前是否有离线充电机；S3、判断计算出的P充电是否小于0；S4、计算获取P充电、P空闲及P离线的数值；S5、循环往复步骤S1-S4过程判断充电机的状态确定是否需要进行下一次计算。该充电方法充分的利用了充电资料，合理的分配了充电功率，避免了浪费充电资源，合理的利用资源分配，设备投入成本低，易于使用和维护。使用和维护。使用和维护。


技术研发人员：陈勇 刘昊洋
受保护的技术使用者：深圳领跑者新能源有限公司
技术研发日：2023.01.10
技术公布日：2023/6/27