本發(fā)明涉及充電系統(tǒng)，尤其涉及一種有序充電系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、新能源充電樁，也稱為電動汽車充電站或電動汽車供電設(shè)備，是專為電動汽車提供電能的裝置，它使電動汽車能夠存儲足夠的電量以支持其運行，充電樁的電力輸入端與交流電網(wǎng)連接，帶有充電插頭的電力輸出端與電動汽車連接實現(xiàn)充電，按照充電類型，充電樁可分為交流充電樁和直流充電樁，交流充電樁適用于慢充場景，充電時間長但成本低，直流充電樁則主要用于快速充電，充電時間短但成本較高；

2、現(xiàn)有技術(shù)中的新能源充電樁在車輛充電過程中存在以下主要問題：

3、1.電網(wǎng)波動大：大量電動汽車同時充電時，易導(dǎo)致電網(wǎng)負荷急劇增加，影響電網(wǎng)穩(wěn)定性；

4、2.充電成本高：無序充電導(dǎo)致電網(wǎng)峰谷差大，峰時電價高，增加了用戶充電成本；

5、3.充電效率低：充電樁缺乏智能調(diào)度系統(tǒng)，不能根據(jù)電網(wǎng)負荷和車輛需求進行動態(tài)調(diào)整；

6、4.安全隱患：部分充電樁設(shè)計或使用不當，存在電擊、火災(zāi)安全隱患。

7、為解決上述問題，本技術(shù)中提出一種有序充電系統(tǒng)及方法。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、基于背景技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種有序充電系統(tǒng)及方法。

2、本發(fā)明提出的一種有序充電系統(tǒng)，包括：

3、預(yù)測算法模塊：通過光伏發(fā)電預(yù)測和負荷預(yù)測，利用歷史數(shù)據(jù)對未來24小時至72小時的光伏發(fā)電和負荷需求進行預(yù)測，為能量管理系統(tǒng)和有序充電策略提供數(shù)據(jù)支持；

4、能量管理策略模塊：采用基于博弈論的功率協(xié)調(diào)分配技術(shù)，實現(xiàn)配網(wǎng)、分布式可再生能源發(fā)電、儲能裝置、充電設(shè)施之間能量的互動融合和靈活調(diào)配，提高電網(wǎng)運行穩(wěn)定性；

5、有序充電策略模塊：根據(jù)負荷允許容量變化進行充電許可或充電功率控制，保障電網(wǎng)運行穩(wěn)定，通過用戶權(quán)限識別、充電行為統(tǒng)計、充電功率控制方式引導(dǎo)用戶充電需求；

6、儲能調(diào)控模塊：對儲能裝置的充放電進行調(diào)控，實現(xiàn)負荷的削峰填谷，降低電網(wǎng)波動；

7、充電樁運營管理系統(tǒng)模塊：實現(xiàn)對充電樁的監(jiān)控、調(diào)度和管理，提高充電樁的利用率和充電效率，提升用戶體驗；

8、用戶交互模塊：提供app或小程序預(yù)約充電、尋樁導(dǎo)航、訂單管理功能，方便用戶充電；

9、安全監(jiān)控模塊：實時監(jiān)測充電樁運行狀態(tài)，預(yù)防電擊、火災(zāi)安全隱患；

10、數(shù)據(jù)分析模塊：對充電數(shù)據(jù)進行分析，優(yōu)化充電策略，提高充電效率和經(jīng)濟性；

11、預(yù)測算法模塊與能量管理策略模塊、有序充電策略模塊連接，提供光伏發(fā)電預(yù)測和負荷預(yù)測數(shù)據(jù)；能量管理策略模塊與儲能調(diào)控模塊、充電樁運營管理系統(tǒng)模塊連接，根據(jù)預(yù)測數(shù)據(jù)制定能量管理策略，調(diào)控儲能裝置和充電樁；有序充電策略模塊與充電樁運營管理系統(tǒng)模塊、用戶交互模塊連接，根據(jù)電網(wǎng)負荷和車輛需求控制充電功率和充電時間；充電樁運營管理系統(tǒng)模塊與安全監(jiān)控模塊、數(shù)據(jù)分析模塊連接，實現(xiàn)充電樁的監(jiān)控、調(diào)度、數(shù)據(jù)分析及安全預(yù)警。

12、優(yōu)選的，所述預(yù)測算法模塊包括：

13、數(shù)據(jù)預(yù)處理單元：負責(zé)收集、清洗和整理歷史數(shù)據(jù)，包括光伏發(fā)電量、負荷需求、天氣條件，為預(yù)測算法提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù)輸入；

14、光伏發(fā)電預(yù)測單元：利用機器學(xué)習(xí)或統(tǒng)計模型，如時間序列分析、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)歷史光伏發(fā)電數(shù)據(jù)和天氣預(yù)測數(shù)據(jù)，對未來24小時至72小時的光伏發(fā)電量進行預(yù)測；

15、負荷預(yù)測單元：同樣采用機器學(xué)習(xí)或統(tǒng)計模型，結(jié)合歷史負荷數(shù)據(jù)、生產(chǎn)計劃、天氣預(yù)報因素，對未來24小時至72小時的負荷需求進行預(yù)測。

16、優(yōu)選的，所述能量管理策略模塊包括：

17、功率協(xié)調(diào)分配單元：基于博弈論或其他優(yōu)化算法，實現(xiàn)配網(wǎng)、分布式可再生能源發(fā)電、儲能裝置、充電設(shè)施之間的功率協(xié)調(diào)分配，確保電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性和經(jīng)濟性；

18、策略優(yōu)化單元：根據(jù)實時數(shù)據(jù)和預(yù)測結(jié)果，不斷調(diào)整和優(yōu)化能量管理策略，以適應(yīng)電網(wǎng)運行的動態(tài)變化。

19、優(yōu)選的，所述有序充電策略模塊包括：

20、負荷監(jiān)控單元：實時監(jiān)測電網(wǎng)負荷允許容量的變化，為充電許可和充電功率控制提供依據(jù)；

21、用戶權(quán)限管理單元：負責(zé)用戶權(quán)限的識別和管理，確保有序充電策略的公平性和有效性；

22、充電行為統(tǒng)計單元：統(tǒng)計和分析用戶的充電行為，為充電策略的優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支持；

23、充電功率控制單元：根據(jù)負荷允許容量和用戶權(quán)限，動態(tài)調(diào)整充電功率，保障電網(wǎng)運行穩(wěn)定。

24、優(yōu)選的，所述儲能調(diào)控模塊包括：

25、儲能狀態(tài)監(jiān)測單元：實時監(jiān)測儲能裝置的充放電狀態(tài)和剩余容量，為調(diào)控提供依據(jù)；

26、充放電控制單元：根據(jù)電網(wǎng)負荷需求和儲能裝置狀態(tài)，制定充放電計劃，實現(xiàn)負荷的削峰填谷。

27、優(yōu)選的，所述充電樁運營管理系統(tǒng)模塊包括：

28、充電樁監(jiān)控單元：實時監(jiān)測充電樁的運行狀態(tài)和充電情況，確保充電樁的安全可靠運行；

29、調(diào)度管理單元：根據(jù)充電樁的實時狀態(tài)和用戶需求，進行充電樁的調(diào)度和管理，提高充電樁的利用率和充電效率；

30、用戶管理單元：負責(zé)用戶信息的注冊、認證和管理，提供便捷的充電服務(wù)。

31、優(yōu)選的，所述用戶交互模塊包括：

32、預(yù)約充電單元：提供app或小程序預(yù)約充電功能，方便用戶提前規(guī)劃充電時間；

33、尋樁導(dǎo)航單元：根據(jù)用戶位置，提供充電樁的導(dǎo)航信息，幫助用戶快速找到充電樁；

34、訂單管理單元：管理用戶的充電訂單，包括訂單生成、支付、結(jié)算流程。

35、優(yōu)選的，所述安全監(jiān)控模塊包括：

36、安全監(jiān)測單元：實時監(jiān)測充電樁的電流、電壓、溫度參數(shù)，預(yù)防電擊、火災(zāi)安全隱患；

37、故障報警單元：一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，立即進行故障報警，并通知相關(guān)人員進行處理。

38、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)分析模塊包括：

39、數(shù)據(jù)處理單元：對充電數(shù)據(jù)進行收集、清洗和整理，為數(shù)據(jù)分析提供基礎(chǔ)；

40、分析建模單元：利用統(tǒng)計分析、數(shù)據(jù)挖掘方法，對充電數(shù)據(jù)進行分析和建模，發(fā)現(xiàn)潛在規(guī)律和趨勢；

41、策略優(yōu)化單元：根據(jù)分析結(jié)果，不斷優(yōu)化充電策略，提高充電效率和經(jīng)濟性。

42、一種有序充電方法，包括以下步驟：

43、步驟一：利用歷史數(shù)據(jù)對未來光伏發(fā)電和負荷需求進行預(yù)測；

44、步驟二：根據(jù)預(yù)測結(jié)果，制定能量管理策略，確定儲能裝置和充電樁的充放電計劃；

45、步驟三：根據(jù)電網(wǎng)負荷和車輛需求，控制充電功率和充電時間；

46、步驟四：用戶通過app或小程序預(yù)約充電，系統(tǒng)根據(jù)預(yù)約信息安排充電時間；

47、步驟五：實時監(jiān)測充電樁運行狀態(tài)，預(yù)防安全隱患；

48、步驟六：對充電數(shù)據(jù)進行分析，優(yōu)化充電策略，提高充電效率和經(jīng)濟性。

49、本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有如下有益的技術(shù)效果：

50、1.電網(wǎng)穩(wěn)定性提升：通過預(yù)測算法模塊和有序充電策略模塊，系統(tǒng)能夠提前預(yù)測未來光伏發(fā)電量和負荷需求，并據(jù)此動態(tài)調(diào)整充電策略，有效緩解電動汽車大規(guī)模充電對電網(wǎng)的沖擊，減少了電網(wǎng)負荷的波動，顯著提升了電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性；

51、2.充電成本降低：有序充電策略模塊能夠引導(dǎo)用戶在電網(wǎng)負荷低谷時段進行充電，避開峰時電價，從而降低了用戶的充電成本，同時，通過儲能調(diào)控模塊實現(xiàn)負荷的削峰填谷，也進一步降低了電網(wǎng)的峰谷差，為電力用戶帶來經(jīng)濟效益；

52、3.充電效率提高：充電樁運營管理系統(tǒng)模塊通過實時監(jiān)控和調(diào)度，提高了充電樁的利用率和充電效率，用戶交互模塊的引入，使得用戶可以方便地預(yù)約充電、尋樁導(dǎo)航，減少了等待時間，提升了用戶體驗；

53、4.安全隱患減少：安全監(jiān)控模塊實時監(jiān)測充電樁的運行狀態(tài)，包括電流、電壓、溫度關(guān)鍵參數(shù)，一旦發(fā)現(xiàn)異常立即進行預(yù)警和處理，有效預(yù)防了電擊、火災(zāi)安全隱患的發(fā)生，保障了用戶的人身和財產(chǎn)安全；

54、5.智能化水平提升：實現(xiàn)了充電過程的智能化管理，不僅提高了系統(tǒng)的自動化水平，還使得系統(tǒng)能夠根據(jù)實際情況進行靈活調(diào)整和優(yōu)化，提高了整體的運行效率和經(jīng)濟效益；

55、6.環(huán)境友好：有序充電系統(tǒng)及方法促進了電動汽車的普及和使用，有助于減少傳統(tǒng)燃油車帶來的空氣污染和溫室氣體排放，同時，通過合理利用分布式可再生能源發(fā)電和儲能裝置，實現(xiàn)了能源的清潔，對推動綠色低碳發(fā)展具有重要意義。