本發明涉及供電配電，尤其涉及一種充電功率控制方法和系統。

背景技術：

1、充電功率控制方法是指通過一定的技術手段和策略，對電動汽車或其他設備的充電功率進行調節和管理，以滿足不同場景下的需求，如下方兩個現有專利。

2、(公布號：cn111422093a)一種應用于電動汽車的多槍同充充電系統以及(公布號：cn108923485a)一種居民小區充電樁功率控制方法，均用來調節和管理電動汽車的充電功率。

3、但在充電站中各個充電樁的建設過程中，無論是否配備多個充電槍，該充電樁的總功率是一定的，且由于峰谷電價差額較大，或者出行時間集中，往往充電站內充電車輛需要充電時間比較集中，例如，在居民區，往往在晚上6點至凌晨2點，或者工業區內，在早上8點至中午11點，都是電動車輛較為集中充電的時間，而由于汽車的型號不同，其充電功率和充電電壓不同，如果無法合理調整充電功率，往往會導致充電站內功率過高，導致電網限制充電站電壓，又或者，在集中充電時間內可完成充電頻次較低，影響電動汽車的充電效率。

4、又或者，在居民小區加裝充電站往往會面臨的是，集中充電時對居民小區區域電網形成的負載壓力，如果不能合理設置優先級，保證已接入充電電動汽車快速完成充電，如果出現已接入電動汽車未完成充電，而又有新的需要充電電動汽車接入，會進一步加大了充電負載，進而影響整個充電站的充電效率，影響充電站所在區域電網穩定。

5、因此，有必要提供一種充電功率控制方法和系統解決上述技術問題。

技術實現思路

1、為解決上述技術問題，本發明提供一種充電功率控制系統，包括控制器單元、分層控制單元和協同控制單元；

2、控制器單元，包括狀態判定模塊、狀態分類模塊和指令模塊；

3、狀態判定模塊：以固定的時間周期對充電站內充電樁進行狀態判定，計算充電站的最大功率與實際功率以及兩者之和比較，并將單一充電樁最大功率與實際功率比較，將充電站最大功率之和與實際充電站功率之和比較；

4、狀態分類模塊：根據比較結果對單一充電樁的功率狀態分為正常狀態、限制功率狀態和超限狀態，對充電站的功率狀態分為正常狀態、限制功率狀態和超限狀態；

5、指令模塊：充電站功率狀態發生變更時，控制器單元將充電站功率狀態發送給各個充電樁，并根據該狀態計算各個充電樁的給定功率，然后向各個充電樁下發這些給定功率；

6、分層控制單元包括：充電數據模塊、充電排序模塊和充電控制模塊；

7、充電數據模塊：獲取實時數據，為動態排序提供支持；

8、充電排序模塊：為接入的電動汽車確定優先級順序；

9、充電控制模塊：以負荷波動平抑為目標，根據優先級排序結果，對電動汽車充電功率進行實時控制；

10、協同控制單元：包括集群控制模塊和學習算法模塊；

11、集群控制模塊：將充電站總體的充電功率自動分配至站內每一輛電動汽車上，保證每一輛電動汽車的充電需求在預設的離開時間之前被滿足；

12、學習算法模塊：采用sac算法實時求解最優的充電站充電功率，同時考慮預測信息和當前站內空閑充電樁數量等因素進行最優決策。

13、優選的，狀態判定模塊將單一充電樁的最大功率除以實際功率形成單一充電樁實際功率的占比，通過將充電站的最大功率之和除以實際功率之和形成充電站實際功率的占比。

14、優選的，充電樁實際功率的占比<90％則處于正常狀態，在整個充電站出現負載過大，或者檢測到充電樁充電溫度過高的情況，則充電樁進入限制功率狀態，在充電樁實際功率的占比持續保持在100％，則充電樁處于超限狀態。

15、優選的，充電站實際功率的占比<80％則處于正常狀態，在充電站實際功率的占比長時間保持在80％則處于限制功率狀態，在充電樁實際功率的占比>80％，則充電站處于超限狀態。

16、優選的，由集群控制模塊將充電站總體的充電功率自動分配至站內每一輛電動汽車上，當充電站功率狀態發生變更時，由控制器單元的指令模塊，將充電站功率狀態發送給各個充電樁，并根據該狀態重新調配各個充電樁的給定功率，然后向各個充電樁下發這些給定功率。

17、優選的，充電排序模塊根據充電站的總功率以及充電樁使用數量，結合新接入電動汽車的充電功率和充電電壓，對現有充電電動汽車和新接入電動汽車進行優先級排序，充電控制模塊通過動態排序的方式，根據接入充電樁的電動汽車信號調整充電功率，形成動態排序式對各個充電樁的功率按照優先級順序調整。

18、優選的，在充電站門口設置有車牌識別閘口，通過車牌識別閘口可以計算進入充電站內的車輛數，根據充電站內充電樁數量、進入充電站內車輛數以及結合電動汽車自身的充電協議，利用集群控制模塊對每一個電動汽車進行功率分配。

19、一種充電功率控制方法：

20、s1：電動汽車通過車牌識別閘口進入充電站中，將電動汽車接入充電樁，通過充電數據模塊利用充電協議對接入電動汽車的充電數據收集，包括該車的充電電壓和充電功率；

21、s2：通過狀態判定模塊對該充電樁的最大功率與實際功率比較，以及該充電樁接入后，充電站最大功率之和與實際充電站功率之和比較，對充電樁和充電站的負載做判定，再由狀態分類模塊對該充電樁以及充電站的狀態進行分類；

22、s21、充電站狀態為：

23、當充電站處于正常狀態下，則對所有充電樁根據該車的充電協議提供最大充電功率；

24、當充電站處于限制功率狀態下，則所有充電樁按照優先級順序提供充電功率；

25、當充電站處于超限狀態下，則所有充電樁參照優先級順序提供中高充電功率，且暫停新接入電動汽車的充電請求；

26、s22、充電樁狀態為：

27、當充電樁處于正常狀態下，則該充電樁根據該車的充電協議提供最大充電功率；

28、當充電樁處于限制功率狀態，則該充電樁根據該車的充電協議提供中低功率充電功率進行充電；

29、當充電樁處于超限狀態，則該充電樁限制最大充電功率，且周期性降低充電功率；

30、s3：通過指令模塊根據充電站功率狀態，通過控制器單元將充電站功率狀態發送給各個充電樁，并根據該狀態計算各個充電樁的給定功率，并將指令下放至各個充電樁；

31、s4：通過充電排序模塊確定各個充電樁所對應的電動汽車的優先級，再由充電控制模塊根據實際電動汽車接入和斷開的充電信號實時調整，形成動態排序式對各個充電樁的功率按照優先級順序調整；

32、s5：s5和s1并列，在電動汽車進入充電站接入充電樁后，通過集群控制模塊結合充電站的功率狀態分配至該電動汽車上，并預計充電時間；

33、s6：通過學習算法模塊，將該充電站的進出電動汽車數據、電動汽車功率數據以及考慮預測信息形成大數據，通過建立一個公式模型，再利用大數據對該公式模型優化，以確保分配的功率不會超過實際可服務的充電樁數量所能支持的功率，控制快充和慢充汽車之間的功率分配優先級。

34、與相關技術相比較，本發明提供的一種充電功率控制方法和系統具有如下

35、有益效果：

36、1、本發明通過對充電站的實際功率之和占最大功率之和的占比，以及任一充電樁實際功率占最大功率的占比進行評估，將充電站和任一充電樁均分為三種狀態，正常狀態、限制功率狀態以及超限狀態，這三種狀態分別代表充電樁或者充電站所處情況，通過分層控制單元和協同控制單元，根據充電站的三種狀態以及具體至任一充電樁的三種狀態對功率進行分配，有利于避免充電站影響區域電網的穩定性，同時對充電站的負載做出預估性分配調整，避免負載功率快速上升引發安全隱患。

37、2、本發明充電排序模塊和充電控制模塊，通過排序模塊根據接入充電電動汽車的時間、充電功率和充電電壓進行優先級排序，在充電站處于非正常狀態下，優先完成高優先級的電動汽車充電，并通過電控制模塊配合充電排序模塊工作，充電控制模塊通過動態排序的方式，根據接入充電樁的電動汽車信號調整充電功率，形成動態排序式對各個充電樁的功率按照優先級順序調整，有利于穩定充電站的功率負載，同時在集中充電時間內提高完成充電頻次，提高充電效率。