[发明专利]一种基于CPS的电动汽车充电方法

摘要

本发明涉及一种基于CPS的电动汽车充电方法，涉及电动汽车充电及相关技术领域。充电管理中心根据电网的实时负载实时调控各充电站的充电功率，充电监控系统负责监控充电站需求总功率是否超过充电管理中心调度值。若充电站需求总功率小于充电管理中心调度值则采用模糊充电方法充电，否则采用了基于模糊多目标优化的遗传算法给电动汽车充电。本发明的优点在于，在电价动态变化的情况下，减少电动汽车的充电成本，同时在给定的时间内尽量将电动汽车充满电；同时减轻电动汽车大规模接入对配电网的影响；不仅避免了大规模充电对电网的影响同时还兼顾了使用者的充电需求和经济利益。

主权项

1.一种基于CPS的电动汽车充电方法，其特征在于，充电监控系统通过充电桩中的模糊控制器实时获取电动汽车的电池荷电状态SOC，再根据车型及电池剩余电量计算出电动汽车充满电所需时间：式中：j为1至N号充电桩中的j号充电桩，SOC(j,t)为在j号充电桩充电的电动汽车在t时刻的电池荷电状态，p(j,t)为在j号充电桩充电的电动汽车在t时刻的充电功率kw，T(j,t)为在t时刻预测在j充电桩充电的电动汽车充满电所需的时间minute，cj为预定j号充电桩的电动汽车的电车容量kwh，SOCj,max为在j号充电桩充电的电动汽车最大的电池荷电状态；预定j号充电桩的车主根据充电监控系统计算出的电动汽车充满电所需时间T(j,t)分钟，向充电监控系统给出自己的充电时间分钟，为t时刻在j号充电桩充电的电动汽车剩余的充电时间；充电监控系统再向模糊控制器输入以下数据，包括T(j,t)与的时间之差E，及其变化率EC，实时电价m(t)；模糊控制器根据模糊充电方法输出充电功率给电动汽车充电，并通过充电监控系统采集各充电站的输出充电功率；其中偏差时间E及其变化率EC的公式如下：其中计算公式为式中：tj,st为j号充电桩的电动汽车开始充电的时间，充电监控系统采集充电站的输出充电功率后，判断充电站输出充电功率是否超过充电管理中心调度值Plimit(t)，若充电站输出充电功率小于充电管理中心调度值Plimit(t)则采用模糊充电方法充电，若充电站输出充电功率大于充电管理中心调度值Plimit(t)则采用基于模糊多目标优化的遗传算法给电动汽车充电；基于模糊多目标优化的遗传算法包括电动汽车总偏差时间Fdeviation最小，和电动汽车充电成本之和Fcost最小，(1)总偏差时间Fdeviation最小：偏差时间的定义，(2)总充电成本Fcost最小：(3)上述两个目标函数需同时满足以下约束条件：pmin≤p(j,t)≤pmax，SOCj,min≤SOC(j,t)≤SOCj,max，式中：m(t)为在t时刻的电价，pmax为充电桩的最大充电功率kw，pmin为充电桩的最小的充电功率kw，SOCj,max为在j号充电桩充电的电动汽车最大的电池荷电状态，SOCj,min为在j号充电桩充电的电动汽车最小的电池荷电状态。