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智能充电方法、智能充电系统与智能充电装置

文献发布时间:2023-06-19 10:11:51


智能充电方法、智能充电系统与智能充电装置

技术领域

本申请涉及智能供电领域,具体而言,涉及一种智能充电方法、智能充电系统、智能充电装置、计算机可读存储介质与处理器。

背景技术

随着新能源电动车的大力推广,越来越多的人已经开始接受并使用新能源电动汽车,同时市场上对充电桩的需求也日益增加,而部署安装充电桩又往往受到位置环境与配电需求的限制,因此,为了解决这一行业问题,大多数企业研发了一种微网储能充电系统。

目前行业内的微网储能充电系统主要采用光伏发电、风力发电、潮汐发电、燃料电池发电等方式对微网系统进行馈网供电,系统再通过储能电池的电量情况进行充电及放电。目前行业上的微网储能充电方式存在很大的弊端,其中这四个问题最为突出,分别是:储能电池馈网滞后于负荷输出、发电馈网实时数据无法监控、发电系统功率受天气影响较大、系统无法通过控制PCS完成对储能电池充放电。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种智能充电方法、智能充电系统与智能充电装置,以解决现有技术中储能电池馈网滞后于负荷输出的问题。

为了实现上述目的,根据本申请的一个方面,提供了一种智能充电方法,包括:获取需求总功率,所述需求总功率为连接在充电桩上的所有的负载所需求的充电功率之和,所述充电桩与所述负载一一对应;获取输入总功率,所述输入总功率为当前电网可支配功率;根据所述需求总功率和所述输入总功率的大小关系,确定是否为所述负载充电。

进一步地,根据所述需求总功率和所述输入总功率的大小关系,确定是否为所述负载充电,包括:在所述输入总功率大于或者等于所述需求总功率的情况下,确定为所有的所述负载充电;在所述输入总功率小于所述需求总功率的情况下,确定为所述负载中的部分或全部进行充电。

进一步地,在所述输入总功率小于所述需求总功率的情况下,确定为所述负载中的部分或全部进行充电,包括:在所述输入总功率小于所述需求总功率的情况下,依次从市电获取第一补充功率、从可移动储能装置获取第二补充功率、从储能电池获取第三补充功率;在组合功率大于或者等于所述需求总功率的情况下,确定为所有的所述负载充电,所述组合功率为第一组合功率、第二组合功率和第三组合功率中的之一,所述第一组合功率为所述第一补充功率和所述输入总功率之和,所述第二组合功率为所述第一补充功率、所述第二补充功率和所述输入总功率之和,所述第三组合功率为所述第一补充功率、所述第二补充功率、所述第三补充功率和所述输入总功率之和;在所述第三组合功率小于所述需求总功率的情况下,确定为所述负载中的部分进行充电,其中,部分所述负载的总功率小于或者等于所述第三组合功率。

根据本申请的另一个方面,提供了一种智能充电系统,包括:市电输入单元,用于接入市电;电池管理单元,包括储能电池;可移动储能装置馈网单元,用于将可移动储能装置中的电能转化为智能充电系统所接负载需要的电能;充电桩,所述负载通过充电枪连接在所述充电桩上;智能控制单元,用于执行任意一种所述的智能充电方法,分别与所述市电输入单元、所述电池管理单元、所述可移动储能装置馈网单元和所述充电桩通信。

进一步地,所述充电桩包括直流充电桩和交流充电桩,所述智能充电系统还包括直流桩功率分配单元,所述直流桩功率分配单元与多个所述直流充电桩电连接,所述直流桩功率分配单元用于为所述直流充电桩分配功率。

进一步地,所述直流桩功率分配单元包括交直流转换模块和控制模块,所述控制模块与所述交直流转换模块电连接,所述控制模块用于控制所述交直流转换模块是否为所述直流充电桩分配功率。

进一步地,所述交直流转换模块有多个,所述直流充电桩有多个,所述交直流转换模块的个数是所述直流充电桩的个数的整数倍,所述控制模块用于执行如下步骤:

在所有的所述直流充电桩均连接有所述负载的情况下,控制所述交直流转换模块为所述直流充电桩分配功率,所述交直流转换模块与所述直流充电桩一一对应。

进一步地,所述交直流转换模块有四个,分别为第一交直流转换模块、第二交直流转换模块、第三交直流转换模块和第四交直流转换模块,所述直流充电桩有四个,分别为第一直流充电桩、第二直流充电桩、第三直流充电桩和第四直流充电桩,所述控制模块还用于执行如下步骤:仅有所述第一直流充电桩连接有所述负载的情况下,控制所述第一交直流转换模块、所述第二交直流转换模块、所述第三交直流转换模块和所述第四交直流转换模块均为所述第一直流充电桩分配功率;在所述第一直流充电桩和所述第二直流充电桩连接有所述负载的情况下,控制所述第一交直流转换模块、所述第三交直流转换模块和所述第四交直流转换模块均为所述第一直流充电桩分配功率,控制所述第二交直流转换模块为所述第二直流充电桩分配功率;在所述第一直流充电桩、所述第二直流充电桩和所述第三直流充电桩连接有所述负载的情况下,控制所述第一交直流转换模块和所述第四交直流转换模块均为所述第一直流充电桩分配功率,控制所述第二交直流转换模块为所述第二直流充电桩分配功率,控制所述第三交直流转换模块为所述第三直流充电桩分配功率。

根据本申请的又一个方面,提供了一种智能充电装置,包括:第一获取单元,用于获取需求总功率,所述需求总功率为连接在充电桩上的所有的负载所需求的充电功率之和,所述充电桩与所述负载一一对应;第二获取单元,用于获取输入总功率,所述输入总功率为当前电网可支配功率;确定单元,用于根据所述需求总功率和所述输入总功率的大小关系,确定是否为所述负载充电。

根据本申请的再一个方面,提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行任意一种所述智能充电方法。

根据本申请的另一个方面,提供了一种处理器,所述处理器用于运行程序,其中,所述程序运行时执行任意一种所述的智能充电方法。

应用本申请的技术方案,首先获取充电桩上所连接的负载所需求的充电功率之和,然后获取当前电网可支配功率,再根据获取需求总功率和输入总功率的大小关系,确定是否为负载充电,即获取负载所需求的充电功率在先,确定是否为负载充电在后,其中,储能电池馈网、市电和逆变系统决定了输入总功率,负荷输出决定了需求总功率,依据两者的大小关系进行输入功率调配,避免了储能电池馈网滞后于负荷输出的问题,提高了微网充电效率,解决了负载输出超前于微电网功率问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:

图1示出了根据本申请的实施例的智能充电方法流程图;

图2示出了根据本申请的实施例的智能充电系统示意图;

图3示出了根据本申请的实施例的一种智能充电系统的部分结构示意图;

图4示出了根据本申请的实施例的另一种智能充电系统的部分结构示意图;

图5示出了根据本申请的实施例的智能充电装置示意图。

具体实施方式

应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

应该理解的是,当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时,该元件可直接在该另一元件上,或者也可存在中间元件。而且,在说明书以及权利要求书中,当描述有元件“连接”至另一元件时,该元件可“直接连接”至该另一元件,或者通过第三元件“连接”至该另一元件。

正如背景技术所介绍的,现有技术中的网储能充电方式存在很大的弊端,例如储能电池馈网滞后于负荷输出,为了解决如上储能电池馈网滞后于负荷输出的问题,本申请的实施例提出了一种智能充电方法、智能充电系统、智能充电装置、计算机可读存储介质与处理器。

图1示出了根据本申请的实施例的智能充电方法流程图。如图1所示,该智能充电方法包括如下步骤:

步骤S101,获取需求总功率,上述需求总功率为连接在充电桩上的所有的负载所需求的充电功率之和,上述充电桩与上述负载一一对应;

步骤S102,获取输入总功率,上述输入总功率为当前电网可支配功率;

步骤S103,根据上述需求总功率和上述输入总功率的大小关系,确定是否为上述负载充电。

具体地,上述当前电网可支配功率决定了可以为充电桩分配的功率的多少,在当前电网可支配功率较多的情况下,意味着可以将更多的功率分配给充电桩,在当前电网可支配功率较少的情况下,意味着分配给充电桩的功率随之变少。

上述方案中,首先获取充电桩上所连接的负载所需求的充电功率之和,然后获取当前电网可支配功率,再根据获取需求总功率和输入总功率的大小关系,确定是否为负载充电,即获取负载所需求的充电功率在先,确定是否为负载充电在后,其中,储能电池馈网、市电和逆变系统决定了输入总功率,负荷输出决定了需求总功率,依据两者的大小关系进行输入功率调配,避免了储能电池馈网滞后于负荷输出的问题,提高了微网充电效率,解决了负载输出超前于微电网功率问题。

本申请的一种实施例中,根据上述需求总功率和上述输入总功率的大小关系,确定是否为上述负载充电,包括:在上述输入总功率大于或者等于上述需求总功率的情况下,确定为所有的上述负载充电;在上述输入总功率小于上述需求总功率的情况下,确定为上述负载中的部分或全部进行充电。例如,输入总功率为2000W,第一负载的额定功率100W,第二负载的额定功率200W,第三负载的额定功率300W,且无其他的负载,此时,输入总功率大于需求总功率,可以满足为所有的负载以额定功率进行充电;在例如,输入总功率为300W,第一负载的额定功率100W,第二负载的额定功率200W,第三负载的额定功率300W,且无其他的负载,此时,输入总功率小于需求总功率,此时,可以以额定功率对第一负载和第二负载进行充电,不对第三负载进行充电,当然,也可以只对第三负载进行充电,以实现对输入总功率的合理分配,避免储能电池馈网滞后于负荷输出的问题,提高微网充电效率。也就是说需求总功率小于等于输入总功率时,允许为所有的负载充电,在需求总功率大于输入总功率时,允许为负载中的部分或全部进行充电。

本申请的一种实施例中,在上述输入总功率小于上述需求总功率的情况下,确定为上述负载中的部分或全部进行充电,包括:在上述输入总功率小于上述需求总功率的情况下,依次从市电获取第一补充功率、从可移动储能装置获取第二补充功率、从储能电池获取第三补充功率;在组合功率大于或者等于上述需求总功率的情况下,确定为所有的上述负载充电,上述组合功率为第一组合功率、第二组合功率和第三组合功率中的之一,上述第一组合功率为上述第一补充功率和上述输入总功率之和,上述第二组合功率为上述第一补充功率、上述第二补充功率和上述输入总功率之和,上述第三组合功率为上述第一补充功率、上述第二补充功率、上述第三补充功率和上述输入总功率之和;在上述第三组合功率小于上述需求总功率的情况下,确定为上述负载中的部分进行充电,其中,部分上述负载的总功率小于或者等于上述第三组合功率。即在输入总功率小于上述需求总功率的情况下,可以依次从市电、可移动储能装置和储能电池获取补充功率,再根据补充之后的输入总功率与需求总功率的大小关系,确定是否为负载进行充电。其中,市电是现有的微网储能充电系统具有的,在现有的微网储能充电系统中加入可移动储能装置(可以为储能电车),在需要补充功率的情况下,可以先从市电和可移动储能装置中获取功率,最后再从储能电池中获取功率,实现对储能电池的性能最大化、功能合理化利用,扩大了对输入总功率的调整的范围,可以满足负载的多样化充电功率的需求。也就是说在需求总功率大于输入总功率时,依次从市电获取第一补充功率、从可移动储能装置获取第二补充功率、从储能电池获取第三补充功率后,在获取补充功率后再根据补充后的功率和需求总功率的大小关系,确定是否为负载充电,在仅从市电获取第一补充功率后,满足在组合功率大于或者等于上述需求总功率的情况下,确定为所有的上述负载充电,即此时无需再从可移动储能装置和储能电池额外补充功率,就可以满足为所有的负载充电;在仅从市电获取的功率无法满足组合功率大于或者等于上述需求总功率的情况下,再从可移动储能装置获取第二补充功率,从可移动储能装置获取第二补充功率后依然无法满足充电需求的情况下,再从储能电池获取第三补充功率;在从市电、可移动储能装置、储能电池均获取补充功率后,依然无法满足组合功率大于或者等于上述需求总功率的情况下,确定为上述负载中的部分进行充电。

本申请的一种实施例中,在上述第三组合功率小于上述需求总功率的情况下,确定为上述负载中的部分进行充电之后,上述方法还包括:在部分负载中的一个或者几个负载充电结束后,释放功率后再给其余的未充电的负载进行充电。

本申请的一种典型的实施例提供了一种智能充电系统,如图2所示,该系统包括:

市电输入单元,用于接入市电;

电池管理单元,包括储能电池;

可移动储能装置馈网单元,用于将可移动储能装置中的电能转化为智能充电系统所接负载需要的电能;

充电桩,上述负载通过充电枪连接在上述充电桩上;

智能控制单元,用于执行任意一种上述的智能充电方法,分别与上述市电输入单元、上述电池管理单元、上述可移动储能装置馈网单元和上述充电桩通信。

具体地,本方案中的储能电池兼容了非车载充电桩的国标充电协议,提升了充电效率。储能电池与移动储能装置的馈网在非车载充电桩的国标充电协议做了相应的修改,形成了依据国标的放电协议,减少储能装置的放电通信要求,具有良好的社会效益和经济效益。

具体地,使用移动储能馈网控制技术,实现了可移动储能车及新能源汽车对微电网的馈电。

上述方案中,智能控制单元首先获取充电桩上所连接的负载所需求的充电功率之和,然后获取当前电网可支配功率,再根据获取需求总功率和输入总功率的大小关系,确定是否为负载充电,即获取负载所需求的充电功率在先,确定是否为负载充电在后,其中,储能电池馈网、市电和逆变系统决定了输入总功率,负荷输出决定了需求总功率,依据两者的大小关系进行输入功率调配,避免了储能电池馈网滞后于负荷输出的问题,实现了微网储能充电系统负荷与功率的跟随,提高了微网充电效率。另外,智能控制单元分别与市电输入单元、电池管理单元、可移动储能装置馈网单元和充电桩通信,智能控制单元根据负载的需求功率,从市电、可移动储能装置和储能电池中补充功率,以满足负载的充电需求。提高了充电安全性及系统运行的可靠性。

本申请的另一种实施例中,如图2所示,上述充电桩包括直流充电桩和交流充电桩,上述智能充电系统还包括直流桩功率分配单元,上述直流桩功率分配单元与多个上述直流充电桩电连接,上述直流桩功率分配单元用于为上述直流充电桩分配功率。直流桩功率分配单元根据连接在直流充电桩上的负载所需求的功率,为负载所对应的直流充电桩分配功率。多个上述直流充电桩向直流桩功率分配单元自动请求功率,实现了采用一个直流桩功率分配单元对多个直流充电桩分配功率,实现充电桩与微电网负载同步功能。

本申请的再一种实施例中,如图2和图3所示,上述直流桩功率分配单元包括交直流转换模块和控制模块,上述控制模块与上述交直流转换模块电连接,上述控制模块用于控制上述交直流转换模块是否为上述直流充电桩分配功率。

本申请的又一种实施例中,上述交直流转换模块有多个,上述直流充电桩有多个,上述交直流转换模块的个数是上述直流充电桩的个数的整数倍,上述控制模块用于执行如下步骤:

在所有的上述直流充电桩均连接有上述负载的情况下,控制上述交直流转换模块为上述直流充电桩分配功率,上述交直流转换模块与上述直流充电桩一一对应。

本申请的一种实施例中,如图3和图4所示,上述交直流转换模块有四个,分别为第一交直流转换模块、第二交直流转换模块、第三交直流转换模块和第四交直流转换模块,上述直流充电桩有四个,分别为第一直流充电桩、第二直流充电桩、第三直流充电桩和第四直流充电桩,第一直流充电桩用于为A负载充电,第二直流充电桩用于为B负载充电,第三直流充电桩用于为C负载充电,第四直流充电桩用于为D负载充电,上述控制模块还用于执行如下步骤:

在所有的直流充电桩均不连接负载的情况下,直流桩功率分配单元不会向智能控制单元请求功率;

仅有上述第一直流充电桩连接有上述负载的情况下,控制上述第一交直流转换模块、上述第二交直流转换模块、上述第三交直流转换模块和上述第四交直流转换模块均为上述第一直流充电桩分配功率;即在仅仅有一个直流充电桩连接有负载的情况下,控制所有的交直流转换模块为该直流充电桩分配功率,使得连接在该直流充电桩上的负载以最短的时间充满电,需要说明的是,此处的第一直流充电桩仅仅是示例性的,第二直流充电桩、第三直流充电桩和第四直流充电桩的工作方式等同于第一直流充电桩;

在上述第一直流充电桩和上述第二直流充电桩连接有上述负载的情况下,控制上述第一交直流转换模块、上述第三交直流转换模块和上述第四交直流转换模块均为上述第一直流充电桩分配功率,控制上述第二交直流转换模块为上述第二直流充电桩分配功率;其中,第一直流充电桩为先连接负载的直流充电桩,第二直流充电桩为后连接负载的直流充电桩,即优先给先到的直流充电桩分配功率,即仅有上述第一直流充电桩连接有上述负载的情况下,所有的交直流转换模块为第一直流充电桩分配功率,一段时间后,第二直流充电桩也连接上了负载,此时,控制第二交直流转换模块为上述第二直流充电桩分配功率,即第二交直流转换模块不再为第一直流充电桩分配功率。在第一直流充电桩不在连接负载的情况下,可以控制所有的直流转换模块为上述第二直流充电桩分配功率,实现了对先连接负载的直流充电桩优先分配功率,在先连接负载的直流充电桩不再需要分配功率的情况下,控制所有的交直流转换模块为后连接负载的直流充电桩分配功率。当然,同上述分析,此处的第一直流充电桩和上述第二直流充电桩也是示例性的。

在上述第一直流充电桩、上述第二直流充电桩和上述第三直流充电桩连接有上述负载的情况下,控制上述第一交直流转换模块和上述第四交直流转换模块均为上述第一直流充电桩分配功率,控制上述第二交直流转换模块为上述第二直流充电桩分配功率,控制上述第三交直流转换模块为上述第三直流充电桩分配功率。其中,第一直流充电桩为先连接负载的直流充电桩,第二直流充电桩为后连接负载的直流充电桩,第三直流充电桩为在第二直流充电桩之后连接负载的直流充电桩。

在上述第一直流充电桩、上述第二直流充电桩、上述第三直流充电桩和第四直流充电桩均同时连接负载的情况下,控制第一交直流转换模块为上述第一直流充电桩分配功率,控制上述第二交直流转换模块为上述第二直流充电桩分配功率,控制上述第三交直流转换模块为上述第三直流充电桩分配功率,控制第四交直流转换模块为第四直流充电桩分配功率。

本实施例中,根据直流充电桩连接负载的先后顺序,为直流充电桩分配功率的方式,实现了对负载功率的合理分配。

一种更为具体的实施方式中,如图4所示,第一交直流转换模块与第一直流充电桩、第二直流充电桩、第三直流充电桩和第四直流充电桩的连接关系图4中示出,第二交直流转换模块与第一直流充电桩、第二直流充电桩、第三直流充电桩和第四直流充电桩的连接关系图4中示出,第三交直流转换模块与第一直流充电桩、第二直流充电桩、第三直流充电桩和第四直流充电桩的连接关系图4中示出,第四交直流转换模块与第一直流充电桩、第二直流充电桩、第三直流充电桩和第四直流充电桩的连接关系图4中示出,DC+表示正电压端,DC-表示负电压端,当开关1KM1、1KM2、1KM9和1KM10均闭合时,第一交直流转换模块为第一直流充电桩分配功率,当开关2KM1、2KM2、2KM9和2KM10均闭合时,第一交直流转换模块为第二直流充电桩分配功率,当开关1KM3、1KM4、1KM9和1KM10均闭合时,第二交直流转换模块为第一直流充电桩分配功率,是否为第一直流充电桩、第二直流充电桩、第三直流充电桩和第四直流充电桩分配功率的原理是相同的,本实施例通过控制开关的闭合与断开实现了是否为直流充电桩分配功率,实现了对直流充电桩合理分配功率。

本申请的一种实施例中,上述智能充电系统还包括储能模块群组,上述储能模块群组与上述功率分配单元通信。储能模块群组用于将市电、光伏、燃料电池、可移动储能装置和上述储能电池获取的电量转换为对应的直流电源,作为电网的直流后备电源使用,除了具有直流屏电源系统功能外,还具备系统联合监控、多级故障在线预警和应急工作负载急停功能。

本申请的一种实施例中,上述智能充电系统还包括逆变系统,上述逆变系统分别与上述功率分配单元、上述电池管理单元和上述充电桩通信。逆变系统用于将从光伏发电、风力发电、潮汐发电、燃料电池发电、可移动储能装置和上述储能电池获取的电能逆变为可以提供给充电桩的电能。

本申请的一种实施例中,如图2所示,该智能充电系统还包括本地控制终端和远程终端,本地控制终端与远程终端通信,该系统使用远程后台监控管理技术,实现了无人微电网系统远程监控管理、系统数据管理及储能电池性能分析等功能。

图2示出的一种实施例中,本方案提出的智能充电系统整个工作过程无需人工干预,可根据交流充电桩、直流充电桩的需求功率实现微电网功率智能调节。当需求功率增大时,系统可通过市电、储能电池、可移动储能装置馈网单元补充微电网功率,如果补充后的最大功率还不足以满足负荷运行,系统将通知超出负荷后的充电桩进行暂停充电,等待其他正在工作的负荷停止后,再启动,具有多重检测及保护功能及故障检测信号。系统除在本地终端监控检测数据外,还将数据上传至远程终端监控,并由后台监控实现无人微电网系统远程监控管理、系统数据管理及储能电池性能分析。可移动储能装置实时按照2015国标的BMS协议完成对微电网馈网,确保放电安全。该系统实现对整个系统的综合调控、微电网的功率调整、充电桩输出功率分配和可移动储能装置的馈网,提高了系统的运行效率和运行的可靠性。

图2示出的另一种实施例中,交流充电桩的工作流程如下:当某个交流充电桩发起车辆充电请求后,交流充电桩估算出充满的此车的功率后,通过CAN3通信总线向智能控制单元发起充电功率请求,智能控制单元再根据微电网的功率进行判断,如果微电网当前功率满足需求功率,智能控制单元将通过CAN3回传允许充电指令,交流充电桩开始给车辆充电;如果微电网当前功率不满足需求功率,智能控制单元将依次控制市电、可移动储能装置逆变馈网系统、储能电池进行功率馈网,补充功率,当功率满足需求功率后,将不再进行后续馈网。例如:市电馈网已满足需求功率后,可移动储能装置逆变馈网系统、储能电池就不需要再馈网。同时将通过CAN3回传允许充电指令,交流充电桩开始给车辆充电;当市电、可移动储能装置逆变馈网系统、储能电池都馈网后仍然不能满足需求功率后,系统将通过CAN3回传暂停充电指令,交流充电桩暂停充电,并将此信息告知用户,同时用户可选择继续等待或者停止充电。

图2示出的另一种实施例中,直流充电桩的工作流程如下:当某个直流充电桩发起车辆(负载)充电请求后,直流充电桩将车辆的需求电压、需求电流和SOC告知直流充电桩功率分配单元,直流充电桩功率分配单元再根据本群组中的充电桩工作情况进行功率分配。

图2示出的另一种实施例中,当系统功率分配完成后,直流桩功率分配单元将需求总功率通过CAN3向智能控制单元请求,智能控制单元再根据微电网的功率进行判断,如果微电网当前功率满足需求功率,智能控制单元将通过CAN3回传允许充电指令,直流充电桩开始给车辆(负载)充电;如果微电网当前功率不满足需求功率,智能控制单元将依次控制市电、可移动储能装置逆变馈网系统、储能电池进行功率馈网,补充功率,当功率满足需求功率后,将不再进行后续馈网。例如:市电馈网已满足需求功率后,可移动储能装置逆变馈网系统、储能电池就不需要再馈网。同时将通过CAN3回传允许充电指令,直流充电桩开始给车辆充电;当市电、可移动储能装置逆变馈网系统、储能电池都馈网后仍然不能满足需求功率后,系统将通过CAN3回传暂停充电指令,直流充电桩暂停充电,并将此信息告知用户,同时用户可选择继续等待或者停止充电。

本申请的一种实施例中,储能电池补电工作流程如下:当智能控制单元检测到微电网市电和发电系统功率大于负荷功率的30%,且储能电池的电量低于85%时,如图2所示,系统将自动通过充电CAN向电池管理单元发起自动充电,如果没有负荷增加,系统直到充电至100%或者出现故障后方能结束。如果出现负荷增加,且需要用到储能电池补电时,系统将停止充电,并切换至馈网模式,直至放电至20%的SOC、单体电压保护值、电池上限温度值时保护。储能电池补电时,微电网功率也需要按负荷功率计算。

如图2所示,可移动储能装置馈网工作过程如下:当可移动储能装置馈网单元通过充电枪接入系统后,可移动储能装置馈网单元将实时向智能控制单元反馈在线信息、可移动储能装置的SOC和电池额定容量。当智能控制单元需要对可移动储能装置馈网单元进行馈网扩充微电网功率时,通过CAN4向可移动储能装置馈网单元发送启动馈网请求,可移动储能装置馈网单元收到馈网请求后,通过CAN5按2015版国标协议向可移动储能装置发送启动馈网信息,系统完成馈网后,向智能控制单元发生馈网完成信息。如果出现可移动储能装置馈网单元馈网失败(智能控制单元没有收到馈网完成信息),智能控制单元不会将可移动储能装置逆变馈网系统的功率纳入微电网有效功率。

图2示出的智能充电系统,通过多个单元、模块组合和协调工作后构成一套稳定、可靠、安全的微网储能充电系统。该方案的主体可实现多台交流充电桩和多台直流桩同时在线工作,并能通过自动请求功率形式完成整个系统的功率调节,还能对超出微电网功率外的负荷进行暂停工作,等待功率释放后自动启动。系统既可以实现直流桩功率分配单元对4个直流充电桩的功率分配,又可实现可移动储能装置的电量逆变馈网。并能根据不同的使用需求进行智能切换,使系统实现对整个系统的综合调控、微电网的功率调整、充电桩输出功率分配和可移动储能装置的馈网,提高了系统的运行效率和运行的可靠性。

本申请的另一种典型的实施例提供了一种智能充电装置,如图5所示,该装置包括:

第一获取单元10,用于获取需求总功率,上述需求总功率为连接在充电桩上的所有的负载所需求的充电功率之和,上述充电桩与上述负载一一对应;

第二获取单元20,用于获取输入总功率,上述输入总功率为当前电网可支配功率;

确定单元30,用于根据上述需求总功率和上述输入总功率的大小关系,确定是否为上述负载充电。

具体地,上述当前电网可支配功率决定了可以为充电桩分配的功率的多少,在当前电网可支配功率较多的情况下,意味着可以将更多的功率分配给充电桩,在当前电网可支配功率较少的情况下,意味着分配给充电桩的功率随之变少。

上述方案中,第一获取单元获取充电桩上所连接的负载所需求的充电功率之和,第二获取单元获取输入当前电网可支配功率,确定单元根据获取需求总功率和输入总功率的大小关系,确定是否为负载充电,即获取负载所需求的充电功率在先,确定是否为负载充电在后,其中,储能电池馈网、市电和逆变系统决定了输入总功率,负荷输出决定了需求总功率,依据两者的大小关系进行输入功率调配。避免了储能电池馈网滞后于负荷输出的问题,提高了微网充电效率,解决了负载输出超前于微电网功率问题。

本申请的一种实施例中,确定单元包括第一确定模块和第二确定模块,第一确定模块用于在上述输入总功率大于或者等于上述需求总功率的情况下,确定为所有的上述负载充电;第二确定模块用于在上述输入总功率小于上述需求总功率的情况下,确定为上述负载中的部分或全部进行充电。例如,输入总功率为2000W,第一负载的额定功率100W,第二负载的额定功率200W,第三负载的额定功率300W,且无其他的负载,此时,输入总功率大于需求总功率,可以满足为所有的负载以需求功率进行充电;在例如,输入总功率为300W,第一负载的额定功率100W,第二负载的额定功率200W,第三负载的额定功率300W,且无其他的负载,此时,输入总功率小于需求总功率,此时,可以以额定功率对第一负载和第二负载进行充电,不对第三负载进行充电,当然,也可以只对第三负载进行充电,以实现对输入总功率的合理分配,避免储能电池馈网滞后于负荷输出的问题,提高微网充电效率。

本申请的一种实施例中,第二确定模块还用于在上述输入总功率小于上述需求总功率的情况下,依次从市电获取第一补充功率、从可移动储能装置获取第二补充功率、从储能电池获取第三补充功率;在组合功率大于或者等于上述需求总功率的情况下,确定为所有的上述负载充电,上述组合功率为第一组合功率、第二组合功率和第三组合功率中的之一,上述第一组合功率为上述第一补充功率和上述输入总功率之和,上述第二组合功率为上述第一补充功率、上述第二补充功率和上述输入总功率之和,上述第三组合功率为上述第一补充功率、上述第二补充功率、上述第三补充功率和上述输入总功率之和;在上述第三组合功率小于上述需求总功率的情况下,确定为上述负载中的部分进行充电,其中,部分上述负载的总功率小于或者等于上述第三组合功率。即在输入总功率小于上述需求总功率的情况下,可以依次从市电、可移动储能装置和储能电池获取补充功率,再根据补充之后的输入总功率与需求总功率的大小关系,确定是否为负载进行充电。其中,市电是现有的微网储能充电系统具有的,在现有的微网储能充电系统中加入可移动储能装置(可以为储能电车),在需要补充功率的情况下,可以先从市电和可移动储能装置中获取功率,最后再从储能电池中获取功率,实现对储能电池的性能最大化、功能合理化利用,扩大了对输入总功率的调整的范围,可以满足负载的多样化充电功率的需求。

本申请的一种实施例提供了一种计算机可读存储介质,上述计算机可读存储介质包括存储的程序,其中,在上述程序运行时控制上述计算机可读存储介质所在设备执行任意一种上述智能充电方法。

本申请的一种实施例一种处理器,上述处理器用于运行程序,其中,上述程序运行时执行任意一种上述的智能充电方法。

在本发明的上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的技术内容,可通过其它的方式实现。其中,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如单元的划分,可以为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,单元或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

从以上的描述中,可以看出,本申请上述的实施例实现了如下技术效果:

1)、本申请的智能充电方法,首先获取充电桩上所连接的负载所需求的充电功率之和,然后获取当前电网可支配功率,再根据获取需求总功率和输入总功率的大小关系,确定是否为负载充电,即获取负载所需求的充电功率在先,确定是否为负载充电在后,其中,储能电池馈网、市电和逆变系统决定了输入总功率,负荷输出决定了需求总功率,依据两者的大小关系进行输入功率调配,避免了储能电池馈网滞后于负荷输出的问题,提高了微网充电效率,解决了负载输出超前于微电网功率问题。

2)、本申请的智能充电系统,智能控制单元首先获取充电桩上所连接的负载所需求的充电功率之和,然后获取当前电网可支配功率,再根据获取需求总功率和输入总功率的大小关系,确定是否为负载充电,即获取负载所需求的充电功率在先,确定是否为负载充电在后,其中,储能电池馈网、市电和逆变系统决定了输入总功率,负荷输出决定了需求总功率,依据两者的大小关系进行输入功率调配,避免了储能电池馈网滞后于负荷输出的问题,实现了微网储能充电系统负荷与功率的跟随,提高了微网充电效率。另外,智能控制单元分别与市电输入单元、电池管理单元、可移动储能装置馈网单元和充电桩通信,智能控制单元根据负载的需求功率,从市电、可移动储能装置和储能电池中补充功率,以满足负载的充电需求。提高了充电安全性及系统运行的可靠性。

3)、本申请的智能充电装置,第一获取单元获取充电桩上所连接的负载所需求的充电功率之和,第二获取单元获取输入当前电网可支配功率,确定单元根据获取需求总功率和输入总功率的大小关系,确定是否为负载充电,即获取负载所需求的充电功率在先,确定是否为负载充电在后,其中,储能电池馈网、市电和逆变系统决定了输入总功率,负荷输出决定了需求总功率,依据两者的大小关系进行输入功率调配。避免了储能电池馈网滞后于负荷输出的问题,提高了微网充电效率,解决了负载输出超前于微电网功率问题。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

相关技术
  • 智能充电方法、智能充电系统与智能充电装置
  • 一种智能充电装置以及智能充电监控系统
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