本發(fā)明涉及電動車充電技術領域,具體是指基于線性規(guī)劃的電動車充電樁網(wǎng)絡負載均衡方法及電動車充電裝置。
背景技術:
現(xiàn)有技術中,多為充電集和充電堆,電力供應充足。但是使用率并不高。在小區(qū)和商場的充電樁則電力供應有限,需要適應不同時期的用電需求。
現(xiàn)有技術中,充電量的時間分布特征呈現(xiàn)不均衡分布,與用車高峰期相反。中午和晚上用電量高。所以寫字樓地區(qū)上班時間負載過高而夜晚負載低,居民樓相反。若要以高峰期的負載需求為標準配備電樁將造成極大資源浪費。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的主要目的是提供一種電動車充電樁網(wǎng)絡負載均衡方法和電動車充電裝置,當現(xiàn)場的電源功率供給不足時,能夠為不同優(yōu)先級的電動車根據(jù)充電時間和車型分配合理的電流以平衡負載,達到在高峰時期支持盡可能多的電動車同時充電并且最大效率的利用電源。
本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:
本發(fā)明提供一種電動車充電樁網(wǎng)絡負載均衡方法,其特征在于,包括步驟:
A、在電動車進入充電樁、并連接充電槍后,讀取電動車反饋的電流,根據(jù)該反饋的電流測試出基本參數(shù),根據(jù)該基本參數(shù)給該電動車分配安全充電電流;
B、相位選擇:根據(jù)該基本參數(shù)計算出每個相位的權重,比較三個相位的權重,選擇具有最大的權重的相位,閉合對應相位繼電器,開始向電動車送電,若相位權重一樣,選擇擁有更高平均充電速度的相位;
C、負載均衡:讀取當前實時充電信息,根據(jù)所述充電信息計算出該電動車的實時動態(tài)最優(yōu)電流,并向所述電動車輸出所述最優(yōu)電流。
優(yōu)選地,所述計算每個相位的權重,具體包括:根據(jù)每個相位的總電流、已在充電的每輛電動車的充電電流、已在充電的每輛電動車的已充電量和已在充電的每輛電動車預計充電時間得出每個相位權重。
優(yōu)選地,所述充電信息包括:每輛電動車的充電電流、已在充電的每輛電動車的已充電量、已充電時長。
一種電動車充電裝置,其包括:
電流分配單元,用于在電動車進入充電樁、并連接充電槍后,讀取電動車反饋的電流,根據(jù)該反饋的電流測試出基本參數(shù),根據(jù)該基本參數(shù)給該電動車分配安全充電電流;
相位選擇單元,用于根據(jù)該基本參數(shù)計算出每個相位的權重,比較三個相位的權重,選擇具有最大的權重的相位,閉合對應相位繼電器,開始向電動車送電,若相位權重一樣,選擇擁有更高平均充電速度的相位;
負載均衡單元,用于讀取當前實時充電信息,根據(jù)所述充電信息計算出該電動車的實時動態(tài)最優(yōu)電流,并向所述電動車輸出所述最優(yōu)電流。
優(yōu)選地,所述相位選擇單元,用于根據(jù)每個相位的總電流、已在充電的每輛電動車的充電電流、已在充電的每輛電動車的已充電量和已在充電的每輛電動車預計充電時間得出每個相位權重。
優(yōu)選地,所述充電信息包括:每輛電動車的充電電流、已在充電的每輛電動車的已充電量、已充電時長。
實施本發(fā)明的技術方案,具有以下有益效果:本發(fā)明提供的方法和裝置,解決了高峰時期如何分配電源功率的問題,提高了充電樁網(wǎng)絡可容納的用戶量節(jié)約了電網(wǎng)資源提高了電能使用率。避免過度充電和在高峰時間的能源浪費,根據(jù)使用習慣和充電時間動態(tài)分配電流,保證了所有人的基本出行需求。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例提供的方法流程圖;
圖2為本發(fā)明實施例提供的裝置結構示意圖。
本發(fā)明目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結合實施例,參照附圖做進一步說明。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白,以下結合附圖及實施例,對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
本發(fā)明實施例提供一種基于線性規(guī)劃的電動車充電樁網(wǎng)絡負載均衡方法,如圖1所示,包括步驟:
A、在電動車進入充電樁、并連接充電槍后,讀取電動車反饋的電流,根據(jù)該反饋的電流測試出基本參數(shù),根據(jù)該基本參數(shù)給該電動車分配安全充電電流;
B、相位選擇:根據(jù)該基本參數(shù)計算出每個相位的權重,比較三個相位的權重,選擇具有最大的權重的相位,閉合對應相位繼電器,開始向電動車送電,若相位權重一樣,選擇擁有更高平均充電速度的相位。在其他實施例中,更為具體的,所述計算每個相位的權重,具體包括:根據(jù)每個相位的總電流、已在充電的每輛電動車的充電電流、已在充電的每輛電動車的已充電量(可通過已在充電的每輛電動車的已充電量算出平均充電速度)和已在充電的每輛電動車預計充電時間(通過已充電電流和已充電量,用以預測充電完成時間)等基本參數(shù)得出每個相位權重。
在相位選擇階段,由于電樁開始充電后不能切換到另一個相位,因此進行相位選擇是必要的?;谏衔牡臋z測電樁方法,增加相位選擇策略來改善效率。改進過的貪婪算法被應用于這個相位選擇階段。在相位選擇階段,近似背包問題。目標是在保持可接受充電效率的情況下最大限度地提高可支持同時充電的汽車數(shù)量。本發(fā)明方法是采用貪心算法進行檢測和相位選擇,該相位選擇的公式為:
C:剩余供給電流總量,a:此相位上目前正在充電的電動車數(shù)目,A:此相位正在充電的電動車使用的充電電流,W:已消耗的電量(kw*h),P:預計完成充電的概率。
按照上述方法計算每一個相位的權重,每次有新的電動車加入充電,都選擇具有最大權重的相位進行充電。P函數(shù)的設置是靈活的,可以根據(jù)不同場地的實際情況優(yōu)化。
C、負載均衡:讀取當前實時充電信息,根據(jù)所述充電信息計算出該電動車的實時動態(tài)最優(yōu)電流,并向所述電動車輸出所述最優(yōu)電流。在其他實施例中,更為具體的,所述充電信息包括:每輛電動車的充電電流、已在充電的每輛電動車的已充電量、已充電時長。所述最優(yōu)電流為動態(tài)最優(yōu)電流,為不同優(yōu)先級的電動車根據(jù)充電時間和充電量的期望值和完成充電期望時間分配相應的電流以平衡負載,達到在高峰時期支持盡可能多的電動車同時充電并且最大效率的利用電源。提高了充電樁網(wǎng)絡可容納的用戶量節(jié)約了電網(wǎng)資源提高了電能使用率。避免過度充電和在高峰時間的能源浪費。
在三相輸入一相輸出的情況下,列出以下兩個線性方程,利用單純形法求解進行負載平衡優(yōu)化性能:
最大化:
限制于:
a:目前此相位上充電的電樁數(shù)目
通過求解此矩陣,在每20分鐘,每次新車來有車離開時刻對系統(tǒng)進行一次資源最優(yōu)分配。
通過對每個電動車在未來可能完成充電概率的預估。P以分段概率的形式設計,由對現(xiàn)有的充電記錄進行時間和電流分布統(tǒng)計得出并向所述電動車輸出實時電流。通過目前每個相位上所有充電的電動車充電求解最優(yōu)充電電流。同時判斷電動車是否進入了充電最后階段(充電車在即將充滿的階段,充電電流會呈現(xiàn)階梯狀下降),如果進入了最后階段則強制設置成安全電流充電。其中,該方法中:1總共充電電流不大于該相位可以提供的電流。2最小充電電流不小于檢測到的電動車的安全電流。3結果需使線性規(guī)劃式子值最大。
如圖2所示,本發(fā)明還提供一種電動車充電裝置,包括:
電流分配單元,用于在電動車進入充電樁、并連接充電槍后,讀取電動車反饋的電流,根據(jù)該反饋的電流測試出基本參數(shù),根據(jù)該基本參數(shù)給該電動車分配安全充電電流;
相位選擇單元,用于根據(jù)該基本參數(shù)計算出每個相位的權重,比較三個相位的權重,選擇具有最大的權重的相位,閉合對應相位繼電器,開始向電動車送電,若相位權重一樣,選擇擁有更高平均充電速度的相位;在其他實施例中,更為具體的,所述相位選擇單元,用于根據(jù)每個相位的總電流、已在充電的每輛電動車的充電電流、已在充電的每輛電動車的已充電量和已在充電的每輛電動車預計充電時間得出每個相位權重。
負載均衡單元,用于讀取當前實時充電信息,根據(jù)所述充電信息計算出該電動車的實時動態(tài)最優(yōu)電流,并向所述電動車輸出所述最優(yōu)電流。在其他實施例中,更為具體的,所述充電信息包括:每輛電動車的充電電流、已在充電的每輛電動車的已充電量、已充電時長。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。