[发明专利]一种提升并联充电桩运行可靠性的控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种提升并联充电桩运行可靠性的控制系统，其特征在于，包括多功率段并联充电子系统；多功率段并联充电子系统包括若干个充电桩，每个充电桩内均设置有控制器，相邻的充电桩之间通过通讯装置进行连接；

控制器包括损耗与有功、无功函数关系更新单元，可靠性控制模型生成单元，可靠性控制参量求解单元和控制单元；

损耗与有功、无功函数关系更新单元，用于接收各充电桩运行过程中的电压、电流信息，实时更新损耗与有功、无功函数关系；

可靠性控制模型生成单元，用于根据损耗与有功、无功函数关系，生成充电桩可靠性的控制模型；

可靠性控制参量求解单元，用于根据接收的充电桩可靠性的控制模型计算下一控制周期中的每台充电桩的输入有功功率、无功功率和输出功率；

控制单元，用于判断充电桩的工作状态并根据充电桩的状态结合输入有功功率、无功功率进行调节保证结温的稳定；

所述充电桩中的AC-DC变换器，用于检测输入电压电流、输出电压电流；

AC-DC变换器，还用于根据有功、无功指令完成有功、无功输出；

损耗与有功、无功函数关系更新单元，用于定义充电桩的输入有功无功功率、充电桩的输出功率，电动汽车所需的充电功率；

损耗与有功、无功函数关系更新单元，用于每隔设置的时间阈值记录一次AC-DC变换器的输入电压电流有效值和输出电压电流有效值，并计算输入有功功率、无功功率、输出有功功率、功率损耗，形成一个以输入有功功率、无功功率为自变量，功率损耗为因变量的二维函数表；

损耗与有功、无功函数关系更新单元，利用多变量最小二乘方法对离散数据进行拟合，获得充电桩损耗与输入有功功率、输入无功功率间的函数关系；

可靠性控制模型生成单元，用于定义两次采样的功率损耗差，其表示本次采样计算出的功率损耗与上次计算的功率损耗差值；

可靠性控制模型生成单元，还用于定义充电桩的整体可靠性控制目标函数，由可靠性目标函数和约束方程组成的优化模型；

所述的充电桩的数量为三个；

损耗与有功、无功函数关系更新单元，用于定义三个充电桩的输入有功无功功率P_M,in、Q_M,in(M＝1,2,3)、充电桩的输出功率P_M,out，电动汽车所需的充电功率P_EV；

损耗与有功、无功函数关系更新单元，用于每隔设置的时间阈值t_record记录一次AC-DC变换器的输入电压电流有效值和输出电压电流有效值，并计算输入有功功率P_M,in、无功功率Q_M,in、输出有功功率P_M,out、功率损耗P_M,loss，P_M,loss＝P_M,in-P_M,out形成一个以输入有功功率P_M,in、无功功率Q_M,in为自变量，功率损耗P_M,loss为因变量的二维函数表；

损耗与有功、无功函数关系更新单元，利用多变量最小二乘方法对离散数据进行拟合，获得充电桩损耗与输入有功功率、输入无功功率间的函数关系P_M,loss＝f(P_M,in,Q_M,in)；

可靠性控制模型生成单元，用于定义两次采样的功率损耗差△P_M,loss，其表示本次采样计算出的功率损耗与上次计算的功率损耗差值：

ΔP_M,loss(P_M,in(k),Q_M,in(k))＝P_M,loss(P_M,in(k),Q_M,in(k))-P_M,loss(P_M,in(k-1),Q_M,in(k-1))

其中，k表示本次采样序号，k-1表示上次采样序号，P_M,in(k)、Q_M,in(k)为待求量，P_M,in(k-1)、Q_M,in(k-1)为已知量；

可靠性控制模型生成单元，还用于定义充电桩的整体可靠性控制目标函数，由可靠性目标函数和约束方程组成的优化模型；

目标函数为：

优化模型如下：

s.t-P_M,in,max≤P_M,in(k)≤P_M,in,max

-Q_M,in,max≤Q_M,in(k)≤Q_M,in,max

其中，P_M,in,max、Q_M,in,max、S_M,max分别表示充电桩有功功率、无功功率、视在功率的最大值。