一种应用于充电桩的功率分配方法、设备及介质

摘要

本发明提供了充电桩技术领域的一种应用于充电桩的功率分配方法、设备及介质，方法包括：步骤1、获取预留负荷比例Rreserve；步骤2、获取PCS额定功率PPCS、DCDC数量n、第一请求功率PdcdcRst、额定功率PdcdcMax、第二请求功率Prst[n]；步骤3、基于Ppcs、Rreserve计算PCS最大功率PpcsOut；步骤4、设定系数a、b，基于PPCS、n、a、b计算优先分配功率值PdcdcFirst；步骤5、基于PdcdcRst、PdcdcFirst对DCDC分类，得到加权和优先分配的DCDC、加权请求功率PweightRst[i]；步骤6、基于Prst[n]、PweightRst[i]计算加权分配权重W[n]；步骤7、基于PdcdcFirst、W[n]、PpcsOut、PdcdcFirst计算加权分配功率PweightLimit[n]。本发明的优点在于：提升了功率分配的合理性，进而提升充电桩使用的安全性以及效率。

权利要求

1.一种应用于充电桩的功率分配方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤S10、设定一PCS的预留负荷比例区间；获取PCS的预留负荷比例Rreserve，基于所述预留负荷比例区间对预留负荷比例Rreserve进行有效性判断；

步骤S20、获取PCS额定功率PPCS、DCDC的数量n、各DCDC的第一请求功率PdcdcRst、各DCDC额定功率PdcdcMax、用电设备的第二请求功率Prst[n]，其中n为正整数；

步骤S30、基于所述PCS额定功率Ppcs以及预留负荷比例Rreserve计算PCS允许输出的最大功率PpcsOut；

步骤S40、设定一功率分配系数a以及一功率补偿系数b，基于所述PCS额定功率PPCS、数量n、功率分配系数a以及功率补偿系数b计算优先分配功率值PdcdcFirst，其中a和b的取值范围均为0至1；

步骤S50、基于所述第一请求功率PdcdcRst以及优先分配功率值PdcdcFirst对各DCDC进行分类，得到加权分配的DCDC和优先分配的DCDC，并得到加权分配的DCDC的加权请求功率PweightRst[i]；

步骤S60、基于所述第二请求功率Prst[n]以及加权请求功率PweightRst[i]计算加权分配权重W[n]；

步骤S70、基于所述加权分配权重W[n]、最大功率PpcsOut以及优先分配功率值PdcdcFirst计算加权分配功率PweightLimit[n]；

步骤S80、基于所述DCDC额定功率PdcdcMax、第二请求功率Prst[n]对加权分配功率PweightLimit[n]进行验证后，进行功率分配输出；

所述步骤S10具体为：

设定一PCS的预留负荷比例区间；所述PCS为储能变流器；

获取PCS的预留负荷比例Rreserve，所述预留负荷比例Rreserve的取值范围为0至1，判断所述预留负荷比例Rreserve是否落入预留负荷比例区间，若是，则有效性验证通过，并进入步骤S20；若否，则有效性验证不通过，并结束流程。

2.如权利要求1所述的一种应用于充电桩的功率分配方法，其特征在于：所述步骤S30中，所述最大功率PpcsOut的计算公式具体为：PpcsOut＝Ppcs*(1‑Rreserve)。

3.如权利要求1所述的一种应用于充电桩的功率分配方法，其特征在于：所述步骤S40中，所述优先分配功率值PdcdcFirst的计算公式具体为：PdcdcFirst＝PdcdcFirstLine+PdcdcFirstLine*b；

PdcdcFirstLine＝PpcsOut*a/n；

其中PdcdcFirstLine表示初始分配功率值，PdcdcFirstLine*b表示功率补偿值。

4.如权利要求1所述的一种应用于充电桩的功率分配方法，其特征在于：所述步骤S50具体为：

判断各DCDC的所述第一请求功率PdcdcRst是否大于优先分配功率值PdcdcFirst，若是，则归为加权分配的DCDC，并得到加权分配的DCDC的加权请求功率PweightRst[i]；若否，则归为优先分配的DCDC。

5.如权利要求1所述的一种应用于充电桩的功率分配方法，其特征在于：所述步骤S60中，所述加权分配权重W[n]的计算公式具体为：其中i为正整数。

6.如权利要求1所述的一种应用于充电桩的功率分配方法，其特征在于：所述步骤S70中，所述加权分配功率PweightLimit[n]的计算公式具体为：

7.如权利要求1所述的一种应用于充电桩的功率分配方法，其特征在于：所述步骤S80具体包括：

步骤S81、判断所述加权分配功率PweightLimit[n]是否小于等于DCDC额定功率PdcdcMax，若是，则进入步骤S82；若否，则将所述加权分配功率PweightLimit[n]的取值设为DCDC额定功率PdcdcMax，并进入步骤S82；

步骤S82、判断各DCDC的所述加权分配功率PweightLimit[n]之和是否大于等于第二请求功率Prst[n]，若是，则进入步骤S83；若否，则结束流程；

步骤S83、获取DCDC的前次功率输出值，基于所述加权分配功率PweightLimit[n]以及前次功率输出值，优先对功率调减的DCDC进行功率输出，然后对功率调增的DCDC进行功率输出。

8.一种应用于充电桩的功率分配设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至

7任一项所述的方法。

9.一种应用于充电桩的功率分配介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的方法。

说明书

一种应用于充电桩的功率分配方法、设备及介质

技术领域

[0001] 本发明涉及充电桩技术领域，特别指一种应用于充电桩的功率分配方法、设备及介质。

背景技术

[0002] 随着新能源汽车的发展，充电桩渐渐地普及到人们的生活中。充电桩在使用过程中，为防止PCS(储能变流器Power Conversion System)过载，在输出功率时需要保留一定
的余量，即DCDC(直流变换器)的输出功率必须小于PCS的限制功率。当DCDC请求的总功率大
于PCS的限制功率时，需要对所有的DCDC输出功率进行重新分配；随着DCDC数量增多，可能
导致功率分配误差的增大，为了安全起见，需要对PCS的输出功率进行额外限制。

[0003] 然而，传统上PCS的输出功率会因工作环境的变化而导致电压、电流的不稳定，导致存在PCS输出功率过载的风险；且传统上PCS的输出功率保留余量的方式是直接空余出几
个DCDC，剩余的DCDC进行满功率输出，导致输出功率不合理，DCDC的使用效率低下。

[0004] 因此，如何提供一种应用于充电桩的功率分配方法、设备及介质，实现提升功率分配的合理性，进而提升充电桩使用的安全性以及效率，成为一个亟待解决的问题。

发明内容

[0005] 本发明要解决的技术问题，在于提供一种应用于充电桩的功率分配方法、设备及介质，实现提升功率分配的合理性，进而提升充电桩使用的安全性以及效率。

[0006] 第一方面，本发明提供了一种应用于充电桩的功率分配方法，包括如下步骤：

[0007] 步骤S10、设定一PCS的预留负荷比例区间；获取PCS的预留负荷比例Rreserve，基于所述预留负荷比例区间对预留负荷比例Rreserve进行有效性判断；

[0008] 步骤S20、获取PCS额定功率PPCS、DCDC的数量n、各DCDC的第一请求功率PdcdcRst、各DCDC额定功率PdcdcMax、用电设备的第二请求功率Prst[n]，其中n为正整数；

[0009] 步骤S30、基于所述PCS额定功率Ppcs以及预留负荷比例Rreserve计算PCS允许输出的最大功率PpcsOut；

[0010] 步骤S40、设定一功率分配系数a以及一功率补偿系数b，基于所述PCS额定功率PPCS、数量n、功率分配系数a以及功率补偿系数b计算优先分配功率值PdcdcFirst，其中a和b的
取值范围均为0至1；

[0011] 步骤S50、基于所述第一请求功率PdcdcRst以及优先分配功率值PdcdcFirst对各DCDC进行分类，得到加权分配的DCDC和优先分配的DCDC，并得到加权分配的DCDC的加权请求功率
PweightRst[i]；

[0012] 步骤S60、基于所述第二请求功率Prst[n]以及加权请求功率PweightRst[i]计算加权分配权重W[n]；

[0013] 步骤S70、基于所述优先分配功率值PdcdcFirst、加权分配权重W[n]、最大功率PpcsOut以及优先分配功率值PdcdcFirst计算加权分配功率PweightLimit[n]；

[0014] 步骤S80、基于所述DCDC额定功率PdcdcMax、第二请求功率Prst[n]对加权分配功率PweightLimit[n]进行验证后，进行功率分配输出。

[0015] 进一步地，所述步骤S10具体为：

[0016] 设定一PCS的预留负荷比例区间；

[0017] 获取PCS的预留负荷比例Rreserve，所述预留负荷比例Rreserve的取值范围为0至1，判断所述预留负荷比例Rreserve是否落入预留负荷比例区间，若是，则有效性验证通过，并进入
步骤S20；若否，则有效性验证不通过，并结束流程。

[0018] 进一步地，所述步骤S30中，所述最大功率PpcsOut的计算公式具体为：

[0019] PpcsOut＝Ppcs*(1‑Rreserve)。

[0020] 进一步地，所述步骤S40中，所述优先分配功率值PdcdcFirst的计算公式具体为：

[0021] PdcdcFirst＝PdcdcFirstLine+PdcdcFirstLine*b；

[0022] PdcdcFirstLine＝PpcsOut*a/n；

[0023] 其中PdcdcFirstLine表示初始分配功率值，PdcdcFirstLine*b表示功率补偿值。

[0024] 进一步地，所述步骤S50具体为：

[0025] 判断各DCDC的所述第一请求功率PdcdcRst是否大于优先分配功率值PdcdcFirst，若是，则归为加权分配的DCDC，并得到加权分配的DCDC的加权请求功率PweightRst[i]；若否，则归为
优先分配的DCDC。

[0026] 进一步地，所述步骤S60中，所述加权分配权重W[n]的计算公式具体为：

[0027] 其中i为正整数。

[0028] 进一步地，所述步骤S70中，所述加权分配功率PweightLimit[n]的计算公式具体为：

[0029]

[0030] 进一步地，所述步骤S80具体包括：

[0031] 步骤S81、判断所述加权分配功率PweightLimit[n]是否小于等于DCDC额定功率PdcdcMax，若是，则进入步骤S82；若否，则将所述加权分配功率PweightLimit[n]的取值设为DCDC
额定功率PdcdcMax，并进入步骤S82；

[0032] 步骤S82、判断各DCDC的所述加权分配功率PweightLimit[n]之和是否大于等于第二请求功率Prst[n]，若是，则进入步骤S83；若否，则结束流程；

[0033] 步骤S83、获取DCDC的前次功率输出值，基于所述加权分配功率PweightLimit[n]以及前次功率输出值，优先对功率调减的DCDC进行功率输出，然后对功率调增的DCDC进行功率
输出。

[0034] 第二方面，本发明提供了一种应用于充电桩的功率分配设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现第
一方面所述的方法。

[0035] 第三方面，本发明提供了一种应用于充电桩的功率分配介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现第一方面所述的方法。

[0036] 本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

[0037] 通过设定用于验证预留负荷比例Rreserve有效性的预留负荷比例区间，只有当预留负荷比例Rreserve处于预设的预留负荷比例区间才进行功率分配输出，有效预防了PCS的功
率过载；通过设定设定功率分配系数a以及功率补偿系数b用于计算优先分配功率值
PdcdcFirst，实现对优先分配功率值PdcdcFirst进行动态调整，以适应不同的工作环境；通过基于
优先分配功率值PdcdcFirst、加权分配权重W[n]、最大功率PpcsOut以及优先分配功率值PdcdcFirst
计算加权分配功率PweightLimit[n]，即各DCDC的加权分配功率PweightLimit[n]等于各DCDC的优
先分配功率值PdcdcFirst加上剩余可分配功率乘以对应的加权分配权重W[n]，将每个DCDC均
利用起来，相对于传统上直接空余出几个DCDC备用，使得DCDC批量功率输出更合理，提高了
DCDC的使用效率；通过对加权分配功率PweightLimit[n]进行验证，避免给DCDC分配的功率超过
DCDC额定功率PdcdcMax，也避免总输出功率小于第二请求功率Prst[n]；即极大的提升了功率
分配的合理性，进而极大的提升了充电桩使用的安全性以及效率。

[0038] 上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够
更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

[0039] 下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

[0040] 图1是本发明一种应用于充电桩的功率分配方法的流程图。

[0041] 图2是本发明一种应用于充电桩的功率分配设备的结构示意图。

[0042] 图3是本发明一种应用于充电桩的功率分配介质的结构示意图。

具体实施方式

[0043] 本申请实施例通过提供一种应用于充电桩的功率分配方法、设备及介质，实现提升功率分配的合理性，进而提升充电桩使用的安全性以及效率。

[0044] 本申请实施例中的技术方案，总体思路如下：通过设定预留负荷比例区间并对加权分配功率PweightLimit[n]进行验证，使预留负荷比例Rreserve处于预设的预留负荷比例区间，
避免给DCDC分配的功率超过DCDC额定功率PdcdcMax，也避免总输出功率小于第二请求功率
Prst[n]，预防PCS以及DCDC的功率过载，提升充电桩使用的安全性；通过各DCDC的优先分配
功率值PdcdcFirst加上剩余可分配功率乘以对应的加权分配权重W[n]计算各DCDC的加权分配
功率PweightLimit[n]，即将每个DCDC均利用起来，提升充电桩使用的效率。

[0045] 实施例一

[0046] 本实施例提供一种应用于充电桩的功率分配方法，如图1所示，包括如下步骤：

[0047] 步骤S10、设定一PCS的预留负荷比例区间，例如20％至30％；获取PCS的预留负荷比例Rreserve，基于所述预留负荷比例区间对预留负荷比例Rreserve进行有效性判断；

[0048] 步骤S20、获取PCS额定功率PPCS、DCDC的数量n、各DCDC的第一请求功率PdcdcRst、各DCDC额定功率PdcdcMax、用电设备的第二请求功率Prst[n]，其中n为正整数；

[0049] 步骤S30、基于所述PCS额定功率Ppcs以及预留负荷比例Rreserve计算PCS允许输出的最大功率PpcsOut；

[0050] 步骤S40、设定一功率分配系数a以及一功率补偿系数b，基于所述PCS额定功率PPCS、数量n、功率分配系数a以及功率补偿系数b计算优先分配功率值PdcdcFirst，其中a和b的
取值范围均为0至1；每个DCDC拥有相同的所述优先分配功率值PdcdcFirst，当请求的功率小于
所述优先分配功率值PdcdcFirst时，对其进行优先分配，超出所述优先分配功率值PdcdcFirst的
部分，按照请求功率进行加权分配；

[0051] 步骤S50、基于所述第一请求功率PdcdcRst以及优先分配功率值PdcdcFirst对各DCDC进行分类，得到加权分配的DCDC和优先分配的DCDC，并得到加权分配的DCDC的加权请求功率
PweightRst[i]；即筛选出功率加权分配和优先分配的DCDC；

[0052] 步骤S60、基于所述第二请求功率Prst[n]以及加权请求功率PweightRst[i]计算加权分配权重W[n]；

[0053] 步骤S70、基于所述优先分配功率值PdcdcFirst、加权分配权重W[n]、最大功率PpcsOut以及优先分配功率值PdcdcFirst计算加权分配功率PweightLimit[n]；

[0054] 步骤S80、基于所述DCDC额定功率PdcdcMax、第二请求功率Prst[n]对加权分配功率PweightLimit[n]进行验证后，进行功率分配输出。

[0055] 所述步骤S10具体为：

[0056] 设定一PCS的预留负荷比例区间；

[0057] 获取PCS的预留负荷比例Rreserve，所述预留负荷比例Rreserve的取值范围为0至1，判断所述预留负荷比例Rreserve是否落入预留负荷比例区间，若是，则有效性验证通过，并进入
步骤S20；若否，则有效性验证不通过，并结束流程。通过设定用于验证预留负荷比例Rreserve
有效性的预留负荷比例区间，只有当预留负荷比例Rreserve处于预设的预留负荷比例区间才
进行功率分配输出，有效预防了PCS的功率过载。

[0058] 所述步骤S30中，所述最大功率PpcsOut的计算公式具体为：

[0059] PpcsOut＝Ppcs*(1‑Rreserve)，即额定功率减去余量。

[0060] 所述步骤S40中，所述优先分配功率值PdcdcFirst的计算公式具体为：

[0061] PdcdcFirst＝PdcdcFirstLine+PdcdcFirstLine*b；

[0062] PdcdcFirstLine＝PpcsOut*a/n；

[0063] 其中PdcdcFirstLine表示初始分配功率值，PdcdcFirstLine*b表示功率补偿值。通过设定设定功率分配系数a以及功率补偿系数b用于计算优先分配功率值PdcdcFirst，实现对优先分配
功率值PdcdcFirst进行动态调整，以适应不同的工作环境。

[0064] 所述步骤S50具体为：

[0065] 判断各DCDC的所述第一请求功率PdcdcRst是否大于优先分配功率值PdcdcFirst，若是，则归为加权分配的DCDC，并得到加权分配的DCDC的加权请求功率PweightRst[i]；若否，则归为
优先分配的DCDC。

[0066] 所述步骤S60中，所述加权分配权重W[n]的计算公式具体为：

[0067] 其中i为正整数。

[0068] 所述步骤S70中，所述加权分配功率PweightLimit[n]的计算公式具体为：

[0069] 通过基于优先分配功率值PdcdcFirst、加权分配权重W[n]、最大功率PpcsOut以及优先分配功率值PdcdcFirst计算加权分配功
率PweightLimit[n]，即各DCDC的加权分配功率PweightLimit[n]等于各DCDC的优先分配功率值
PdcdcFirst加上剩余可分配功率乘以对应的加权分配权重W[n]，将每个DCDC均利用起来，相对
于传统上直接空余出几个DCDC备用，使得DCDC批量功率输出更合理，提高了DCDC的使用效
率。

[0070] 所述步骤S80具体包括：

[0071] 步骤S81、判断所述加权分配功率PweightLimit[n]是否小于等于DCDC额定功率PdcdcMax，若是，则进入步骤S82；若否，则将所述加权分配功率PweightLimit[n]的取值设为DCDC
额定功率PdcdcMax，并进入步骤S82；

[0072] 即

[0073] 步骤S82、判断各DCDC的所述加权分配功率PweightLimit[n]之和是否大于等于第二请求功率Prst[n]，若是，则进入步骤S83；若否，则结束流程；通过对加权分配功率PweightLimit[n]
进行验证，避免给DCDC分配的功率超过DCDC额定功率PdcdcMax，也避免总输出功率小于第二
请求功率Prst[n]；

[0074] 步骤S83、获取DCDC的前次功率输出值，基于所述加权分配功率PweightLimit[n]以及前次功率输出值，优先对功率调减的DCDC进行功率输出，然后对功率调增的DCDC进行功率
输出。

[0075] 实施例二

[0076] 本实施例提供一种应用于充电桩的功率分配设备，如图2所示，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时，可以
实现实施例一中任一实施方式。

[0077] 由于本实施例所介绍的设备为实施本申请实施例一中方法所采用的设备，故而基于本申请实施例一中所介绍的方法，本领域所属技术人员能够了解本实施例的设备的具体
实施方式以及其各种变化形式，所以在此对于该设备如何实现本申请实施例中的方法不再
详细介绍。只要本领域所属技术人员实施本申请实施例中的方法所采用的设备，都属于本
申请所欲保护的范围。

[0078] 基于同一发明构思，本申请还提供了与实施例一中的方法对应的介质，详见实施例三。

[0079] 实施例三

[0080] 本实施例提供一种应用于充电桩的功率分配介质，如图3所示，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可以实现实施例一中任一实施方式。

[0081] 本申请实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

[0082] 通过设定用于验证预留负荷比例Rreserve有效性的预留负荷比例区间，只有当预留负荷比例Rreserve处于预设的预留负荷比例区间才进行功率分配输出，有效预防了PCS的功
率过载；通过设定设定功率分配系数a以及功率补偿系数b用于计算优先分配功率值
PdcdcFirst，实现对优先分配功率值PdcdcFirst进行动态调整，以适应不同的工作环境；通过基于
优先分配功率值PdcdcFirst、加权分配权重W[n]、最大功率PpcsOut以及优先分配功率值PdcdcFirst
计算加权分配功率PweightLimit[n]，即各DCDC的加权分配功率PweightLimit[n]等于各DCDC的优
先分配功率值PdcdcFirst加上剩余可分配功率乘以对应的加权分配权重W[n]，将每个DCDC均
利用起来，相对于传统上直接空余出几个DCDC备用，使得DCDC批量功率输出更合理，提高了
DCDC的使用效率；通过对加权分配功率PweightLimit[n]进行验证，避免给DCDC分配的功率超过
DCDC额定功率PdcdcMax，也避免总输出功率小于第二请求功率Prst[n]；即极大的提升了功率
分配的合理性，进而极大的提升了充电桩使用的安全性以及效率。

[0083] 本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实
施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机
可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD‑ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产
品的形式。

[0084] 本发明是参照根据本发明实施例的设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/
或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令
到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一
个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在
流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

[0085] 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指
令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或
多个方框中指定的功能。

[0086] 这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或
其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一
个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

[0087] 尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优
选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。