[发明专利]一种V2G直流充电桩的集群放电控制方法

权利要求书

1.一种V2G直流充电桩的集群放电控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤S1：电动汽车车主输入电动汽车期望的放电开始时刻、放电结束时刻及放电电量；

步骤S2：V2G充电桩通过CAN总线与电动汽车交互，获取电动汽车当前的荷电状态、额定最大放电功率和车辆额定容量；

步骤S3：V2G充电桩上报接入的电动汽车的参数至能量管理系统，所述参数包括放电起始时刻、终止时刻、放电电量、车辆荷电状态、额定最大输出功率、车辆额定容量、V2G充电桩输出功率与能量转换效率的映射表；

步骤S4：能量管理系统根据所述参数计算出电动汽车放电结束时刻期望的荷电状态并计算出V2G充电桩当前的放电优先级PRI，所述放电优先级PRI的计算公式如公式(1)所示，对于第n台V2G充电桩的优先级PRI(n)为：

式(1)中：对于第n台电动汽车，为电动汽车放电结束时刻，为电动汽车期望放电开始时刻，为电动汽车放电开始时刻的荷电状态，为电动汽车放电结束时刻期望的荷电状态，为电动车的额定容量，Pn_best为第n台V2G充电桩在最佳效率转换点输出功率，

能量管理系统根据所述放电优先级调度放电，并控制V2G充电桩的功率在最佳能量转换点。

2.根据权利要求1所述一种V2G直流充电桩的集群放电控制方法，其特征在于：步骤S4中，V2G充电桩放电结束时刻期望的荷电状态的计算公式如公式(2)所示，对于第n台V2G充电桩的放电结束时刻期望的荷电状态为：

式(2)中：对于第n台电动汽车，为电动汽车当前的荷电状态、Q_discharge(n)为车辆放电电量，为电动车的额定容量。

3.根据权利要求1所述一种V2G直流充电桩的集群放电控制方法，其特征在于：在步骤S4中，能量管理系统根据所述放电优先级调度放电并控制V2G充电桩的功率在最佳能量转换点的具体方法如下，

步骤S41：如果电网侧功率需量P_demand大于等于所有V2G充电桩的输出功率P_best，则V2G充电桩在最佳效率转换点输出，

所述输出功率P_best的计算公式如公式(3)所示：

式中：第1台V2G充电桩至第n台V2G充电桩在最佳效率转换点输出功率为P1_best，P2_best…Pn_best；

步骤S42：如果电网侧功率需量P_demand小于所有V2G充电桩的输出功率P_best，则按照V2G充电桩的放电响应优先级在集合S中调出子集St，使得所述子集St满足条件(a)和条件(b)并使得不等式(4)、(5)、(6)同时成立，所述集合S为第1台至第n台V2G充电桩的MAP₁{PRI(1)，P1_best}，MAP₂{PRI(2)，P2_best}，…MAP_n{PRI(n)，Pn_best}组成的集合，所述MAP_n{PRI(n)，Pn_best}为第n台V2G充电桩的放电响应优先级PRI(n)与最佳效率转换点输出功率Pn_best组成的集合；

条件(a)：所述子集St中元素的个数为m，且所有Map的优先级项的和是在所述集合S中相同元素个数优先级和的最小值，设所述集合St中所有Map的优先级项的和在所述集合S中元素任意取m个元素，优先级项的和则满足以下不等式(4)；

ω₁＜ω₂ (4)

条件(b)：所述子集St中所有Map的最佳效率转换点的输出功率的和设所述子集St在所述集合S中的补集为Su，所述补集Su中任意元素的最佳效率转换点的输出功率为τ，电网侧功率需量P_demand为λ，则满足以下不等式(5)和不等式(6)：

ψ≤λ (5)

ψ+τλ (6)

λ与ψ的差值代表需要补足的功率，需要补足的功率为δ，在集合Su中找到一个元素，在输出功率δ的情形下，该元素对应的V2G充电桩工作在效率最优点，每一台V2G充电桩都有一个输出功率与转换效率对应的曲线，将需要补足的功率δ代入到每个V2G充电桩的输出功率与转换效率对应的曲线f(curve)，得到每个V2G充电桩的转换效率，得到每个桩的转换效率，然后取其中效率值最大的V2G充电桩输出需要补足的功率δ。