[发明专利]一种电动汽车双向充放电控制系统及方法

说明书

本发明涉及一种电动汽车双向充放电控制系统及方法，其中，控制系统包括视频监控单元、微电网控制中心和多个双向充电桩，双向充电桩的一端分别与视频监控单元、微电网控制中心相连接，其另一端连接至电动汽车，视频监控单元与微电网控制中心之间相互连接，视频监控单元用于识别电动汽车身份信息；微电网控制中心用于计算各电动汽车的最优充放电策略；双向充电桩根据最优充放电策略，以引导电动汽车的有序充放电。与现有技术相比，本发明采用双向充电桩，基于博弈论方法和分段充电机制构建微电网控制中心，结合电动汽车需求信息以计算最优充放电策略，实现了自动准确引导电动汽车有序充放电的目的，能有效降低充电成本，有利于微电网安全经济运行。

技术领域

本发明涉及电动汽车充放电技术领域，尤其是涉及一种电动汽车双向充放电控制系统及方法。

背景技术

随着电动汽车产业的快速发展，数量庞大的车载电池已经成为电网中一个重要的移动储能单元。由于电动汽车的充电行为具有随机性和间歇性，若没有合理的分配引导策略，大量电动汽车无约束的充电行为将会增加电网的供电压力，造成负荷峰上加峰、峰谷差增大以及频率波动加剧等问题，对电网的安全性、经济性、稳定性和可靠性产生很大的不利影响，削弱电网对电动汽车的服务能力。

在实际中，电动汽车与电网之间主要是通过充电桩实现能量与信息的双向流动，现有的充电桩大多为单向充电桩，只支持电网向电动汽车供电，对于利用充电桩自动准确引导电动汽车充放电行为的研究均比较片面，无法实现电动汽车的有序充放电，导致充电成本较高，且往往缺少对用户需求的考虑。

中国专利CN107618392A公开了一种充电桩自决策的电动汽车充电负荷随机接入控制系统及方法，该系统包含控制决策生成器以及若干台智能充电桩，控制决策生成器获取当前控制区域电价与负载信息，并根据负载曲线，通过设计的随机接入方法，计算不同充电时长的用户对应的充电起始时刻概率分布，并将控制指令下发到各个智能充电桩，由充电桩根据各自接入用户的概率确定最终开始充电的时间。该申请公开文本没有将用户的离开时间以及离开时刻的目标电量考虑在内、没有利用电动汽车停留在电网的空闲时间，且没有考虑电动汽车的放电特性，只考虑了单向充电桩的充电行为。

中国专利CN107618393A公开了一种利用杠杆电价调节机制引导电动汽车用户充电行为的系统及方法，该系统包含若干智能充电桩，通过通信线路与控制终端连接。控制终端获取当前台区电价信息，并通过充电桩定时上报的新接入电动汽车信息，即时制定每个新用户的分差电价，用户调整充电模式与时间来获得较为满意的价格。在维持总价格不变的前提下，在当前电价的基础上，根据用户设定的充电行为按比例上下调节个体电价，以达到引起用户积极响应，更多地参与负荷调控的目的。该申请公开文本只考虑了单向充电桩，虽然是通过价格来间接引导电动汽车的充电行为，但是需要用户亲自调整充电模式与时间来获得较为满意的价格，需要人为参与，不适于电价浮动比较大的情况。

中国专利CN108270231A公开了一种智能充电桩负荷随机接入控制系统及方法，该系统包括智能充电桩，由智能充电桩独立随机选择充电起始时间，实现负荷搬移，削峰填谷。智能充电桩获取当前控制区域电价与负载信息，并根据负载曲线，通过随机接入方法，对负荷曲线中控制目标时段进行分段处理，计算电网在各时段的负荷容纳能力。充电桩为接入的电动汽车确定所有可选的起始充电时刻集合，并计算相应的接入概率，依据概率大小随机选择起始充电时刻。申请公开文本同样只考虑了单向充电桩，虽然采用了分段处理的方法，但依据概率大小随机选择起始充电时刻，不具有精确性，且没有将用户的离开时间以及离开时刻目标电量考虑在内，没有充分结合用户需求。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种电动汽车双向充放电控制系统及方法，基于博弈论方法、分段充电机制和消费函数，自动计算最优充放电策略，通过双向充电桩自动准确引导电动汽车的有序充放电、降低充电成本。