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原文传递基于智能充电桩的电动汽车V2G控制方法

专利名称：	基于智能充电桩的电动汽车V2G控制方法
摘要：	基于智能充电桩的电动汽车V2G控制方法，包括以下步骤：通过用户用电信息采集系统，获取当前控制区域的历史负荷数据信息，预测当日区域的常规用电负荷，并生成负荷曲线；根据生成的负荷曲线，进行峰谷时段划分；计算各子时段的负荷裕度：充电桩通过电池管理系统得到接入电动汽车的电池信息，由用户界面得到用户的充电需求等相关信息，确定用户接入时刻ai、用户离去时刻Li和充电时长Tev,i；为保证电动汽车电池的健康，则电池的荷电状态有上下限，整个充放电过程在这区间之内进行；根据用户接入时刻ai处于峰或谷时段对车群进行分组。本发明控制方法流程不用集中式控制中心进行实时通信与控制，减少了通信负担与控制难度。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	三峡大学
发明人：	曾静雅;粟世玮;余瑞铭
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-11T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-21T00:00:00+0800
申请号：	CN201910181061.5
公开号：	CN109910671A
代理机构：	宜昌市三峡专利事务所
代理人：	吴思高
分类号：	B60L53/64(2019.01);B;B60;B60L;B60L53
申请人地址：	443002 湖北省宜昌市西陵区大学路8号
主权项：	1.基于智能充电桩的电动汽车V2G控制方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一：通过用户用电信息采集系统，获取当前控制区域的历史负荷数据信息，预测当日区域的常规用电负荷，并生成负荷曲线；步骤二包括：步骤S21：根据步骤S1中生成的负荷曲线，进行峰谷时段划分；谷时段划分：设谷时段的开始时刻，结束时刻分别为tg,s、tg,e，将该谷时段划分为N个长度相等的子时段；峰时段划分：设峰时段的开始时刻，结束时刻分别为tp,s、tp,e，将该峰时段划分为N个长度相等的子时段；步骤S22：计算各子时段的负荷裕度：谷时段第j个子时段的负荷裕度计算公式为：其中：cg,j是负荷裕度；p(t)是谷时段时刻t的负荷；p0是谷时段中负荷的最大功率；峰时段第q个子时段的负荷裕度计算公式为：其中：cp,q是负荷裕度；p(t)是峰时段时刻t的负荷；p1是峰时段中负荷的最小功率；步骤三：各充电桩通过电池管理系统得到接入电动汽车的电池信息，由用户界面得到用户的充电需求等相关信息，再结合充放电策略参数表，确定用户可能的开始充电时刻的集合和可能的开始放电时刻的集合，接着计算充电时间和放电时间的概率分布，最后分别按照起充概率和起放概率来确定用户的起充时刻和起放时刻；步骤四：当原接入充电桩的电动汽车离开，新电动汽车接入时，回到步骤三，进行新一轮的策略制定。 2.根据权利要求1所述基于智能充电桩的电动汽车V2G控制方法，其特征在于：步骤三包括： S31：充电桩通过电池管理系统得到接入电动汽车的电池信息，由用户界面得到用户的充电需求等相关信息，确定用户接入时刻ai、用户离去时刻Li和充电时长Tev,i，其中：Sned,i是用户i的电池需求荷电状态；Sini,i是用户i的电池初始荷电状态；Wi是用户i的电池容量；Pc,i是用户i的充电功率；ηc,i是用户i的充电效率； S32：为保证电动汽车电池的健康，则电池的荷电状态有上下限，整个充放电过程在这区间之内进行： Smin≤Si≤Smax； S33：根据用户接入时刻ai处于峰或谷时段对车群进行分组。 3.根据权利要求2所述基于智能充电桩的电动汽车V2G控制方法，其特征在于：所述步骤33包括以下步骤： S331：若用户接入时刻ai处于谷时段，则依循尽量聚集在谷时段负荷裕度最大的时刻，进行充电且不放电的原则：情况①：若用户需要的充电时间不长，仅靠在谷时段充电已经能满足需求；则智能充电桩为其制定的策略为：根据用户充电时间确定用户在谷时段可能的起充时刻的集合Qev,s{q1,q2,q3......qn}，最后按照起充概率来选择用户的起充时刻；用户在谷时段充电的时长需大于用户所需的总充电时长，则确定集合Qev,s{q1,q2,q3......qn}的详细过程为：在Tev,i≤Hi-ai的前提下： Hi-Tev,i≥qm≥ai 其中：Hi＝min{Li,tg,e}，qm∈Qev,s；将谷时段的负荷裕度转化为起充概率，则确定起充概率的详细过程为：其中：j∈Qev,s，Gi,j是用户i在第j时刻的起充概率；Cg,j是谷时段第j个子时段的负荷裕度；尽量使谷时段负荷裕度高的的子时段作为起充时刻的概率高，则按照起充概率来选择用户的起充时刻的详细过程为: 当满足下式时，qm才作为用户的起充时刻，规定且q0＝0：其中qm∈Qev,s，RN是0-1的随机数；情况②：若用户需要的充电时间比较长，仅靠在谷时段充电已经不能满足需求，但在峰时段的充电起始时刻可以选择；则智能充电桩为其制定的策略为：用户立即充电至tg,e，然后根据剩余充电时间确定用户在峰时段可能的起充时刻的集合Qev,s{q1,q2,q3......qn}，最后按照起充概率来选择用户的起充时刻；用户在峰时段充电的时长与在谷时段充电的时长之和需大于用户所需的总充电时长，则确定集合Qev,s{q1,q2,q3......qn}的详细过程为：在Li-ai≥Tev,i≥tg,e-ai的前提下： (Li-qm)+(tg,e-ai)>Tev,i 其中：qm∈Qev,s；将峰时段的负荷裕度转化为起充概率，则确定起充概率的详细过程为：其中：j∈Qev,s，Fi,j是用户i在第j时刻的起充概率；Cp,j是峰时段第j个子时段的负荷裕度；尽量使峰时段负荷裕度高的的子时段作为起充时刻的概率低，则按照起充概率来选择用户的起充时刻的详细过程为: 当满足下式时，qm才作为用户的起充时刻，规定且q0＝0：其中:qm∈Qev,s，RN是0-1的随机数；情况③：若用户需要的充电时间很长，直至离去时，都不能达到用户所需的充电时间；则智能充电桩为其制定的策略为：用户立即充电至离去时刻，即用户的起充时刻qm为接入时刻ai；其中情况③的详细过程为： qm＝ai(Tev,i≥Li-ai)。 4.根据权利要求2所述基于智能充电桩的电动汽车V2G控制方法，其特征在于：所述步骤33包括以下步骤： S332：若用户接入时刻ai处于峰时段，则依循尽量聚集在谷时段负荷裕度大的时刻进行充电且在峰时段负荷裕度大的时段放电的原则：情况①：若用户制定的离去时刻比较迟，可以使用户在谷时段充电，且用户需要的充电时间不长，仅靠在谷时段充电已经能满足需求；则智能充电桩为其制定的策略为：①在满足用户需求的前提下，计算用户可提供的放电时长，确定其在峰时段可能的放电起始时刻的集合Dev,s{d1,d2,d3......dn}，按照起放概率来选择用户的起放时刻；②基于放电后用户所需的充电时间确定用户在谷时段可能的起充时刻的集合Qev,s{q1,q2,q3......qn}，按照起充概率来选择用户的起充时刻；要求用户放完电后，能在离去前达到用户的充电需求，则确定集合Dev,s{d1,d2,d3......dn}的详细过程为：在Tev,i≤Li-tp,e的前提下，Xi是用户在满足需求的前提下，所能提供的放电时间；Yi是用户将电放至最低限度所耗费的时间；Zi是峰时段的结束时刻距离用户接入时刻的时间； Zi＝tp,e-ai TDi＝min{Xi,Yi,Zi} ai≤dm≤tp,e-TDi 其中：dm∈Dev,s；将峰谷的负荷裕度转化为起放概率，则确定起放概率的详细过程为：其中：j∈Dev,s，FDi,j是用户i在第j时刻的起放概率；Cp,j是峰时段第j个子时段的负荷裕度；尽量使峰时段负荷裕度高的的子时段作为起放时刻的概率高，则按照起放概率来选择用户的起放时刻的详细过程为: 当满足下式时，dm才作为用户的起放时刻，规定且d0＝0，其中：dm∈TDi，RN是0-1的随机数；放电后，确定用户的新充电时长：用户在谷时段充电的时长需大于用户新充电时长，则确定集合Qev,s{q1,q2,q3......qn}的详细过程为： Li-qm≥T'ev,i 其中：qm∈Qev,s；将谷时段的负荷裕度转化为起充概率，则确定起充概率的详细过程为：其中：j∈Qev,s，Gi,j是用户i在第j时刻的起充概率；Cg,j是谷时段第j个子时段的负荷裕度；尽量使谷时段负荷裕度高的的子时段作为起充时刻的概率高，则按照起充概率来选择用户的起充时刻的详细过程为: 当满足下式时，qm才作为用户的起充时刻，规定且q0＝0；其中：qm∈Qev,s，RN是0-1的随机数；情况②：若用户制定的离去时刻比较迟，可以使用户在谷时段充电，但仅靠在谷时段充电不能满足需求，必须选择在峰时段充电；则智能充电桩为其制定的策略为：用户在满足尽量在谷时段充电的前提下，根据剩余充电时间确定用户在峰时段可能的起充时刻的集合Qev,s{q1,q2,q3......qn}，最后按照起充概率来选择用户在峰时段的起充时刻；用户在峰时段充电的时长与在谷时段充电的时长之和需大于用户所需的总充电时长，则确定集合Qev,s{q1,q2,q3......qn}的详细过程为：在Li-ai≥Tev,i≥Li-tp,e的前提下 (Li-qm)>Tev,i 其中：qm∈Qev,s；将峰时段的负荷裕度转化为起充概率，则确定起充概率的详细过程为：其中：j∈Qev,s，Fi,j是用户i在第j时刻的起充概率；Cp,j是峰时段第j个子时段的负荷裕度；尽量使峰时段负荷裕度高的的子时段作为起充时刻的概率低，则按照起充概率来选择用户的起充时刻的详细过程为: 当满足下式时，qm才作为用户的起充时刻，规定且q0＝0；其中：qm∈Qev,s，RN是0-1的随机数；情况③：若用户制定的离去时刻比较早，不能使用户在谷时段充电，但在峰时段的起充时刻可以选择；则智能充电桩为其制定的策略为：用户尽量选择负荷裕度低的时段作为起充时刻，根据所需充电时间确定用户在峰时段可能的起充时刻的集合Qev,s{q1,q2,q3......qn}，最后按照起充概率来选择用户在峰时段的起充时刻；用户在峰时段充电的时长与在谷时段充电的时长之和需大于用户所需的总充电时长，则确定集合Qev,s{q1,q2,q3......qn}的详细过程为：在tp,e≥Li≥(Tev,i+ai)的前提下， (Li-qm)>Tev,i 其中：qm∈Qev,s；按照起充概率来选择用户在峰时段的起充时刻如情况②；情况④：若用户需要的充电时间很长，直至离去时，都不能达到用户所需的充电时间；则智能充电桩为其制定的策略为：用户立即充电至离去时刻，即用户的起充时刻qi为接入时刻ai。
所属类别：	发明专利