一种基于电动汽车到网技术的充电桩充放电控制方法及系统与流程

本发明涉及新能源车辆充放电控制领域，具体涉及是一种基于电动汽车到网技术的充电桩充放电控制方法及系统。

背景技术：

1、电动汽车（ev）作为减少碳排放和推动可再生能源发展的重要工具，已经得到了广泛的研究和应用。而v2g（vehicle-to-grid）技术，作为电动汽车与电网之间的双向互动技术，不仅能在电网负荷高峰时提供电力支持，还能在电网负荷低谷时储存多余的电力，对于提升电网稳定性、平衡能源供需具有重大意义。

2、当前，国内现有的v2g技术充放电策略主要依赖于车主在充电app端进行扫码操作，选择单一的充电或放电功能。车主可以通过app实时查看充放电功率、时间等相关信息，以监控其车辆与电网之间的能量交换。这种技术为电动汽车用户提供了与电网互动的可能性，但也存在诸多限制。

3、首先，现有的v2g技术充放电策略仅提供了简单的充放电选择，无法基于用户的充电需求制定充放电策略，缺乏个性化；其次，当用户的用车时间等充电需求发生变化时，现有的v2g技术的充放电策略无法基于用户充电需求的变化实时调整充放电策略，导致用户体验不佳。

技术实现思路

1、为了解决以上至少一方面的问题，本发明提供一种基于电动汽车到网技术的充电桩充放电控制方法及系统，能够基于用户的充电需求结合当天的放电价格表和充电价格表制定充放电策略，提高了能源利用效率，优化了用户体验。

2、第一方面，本发明提供了一种基于电动汽车到网技术的充电桩充放电控制系统，所述系统包括用户app、v2g充放电系统和v2g充电桩；用户app和v2g充电桩分别与v2g充放电系统相连；

3、用户app，用于供用户在使用v2g充电桩进行电动汽车充电时，输入充电需求并选择决策制定模式；所述决策制定模式包括电量优先模式和收益优先模式；所述充电需求包括用户用车时间和用户电动汽车的车辆目标电量；

4、v2g充放电系统，用于根据用户输入的充电需求和选择的决策制定模式为用户制定充放电策略；

5、当用户选择电量优先模式时，v2g充放电系统根据用户输入的充电需求和当天的放电价格表制定充放电策略；

6、当用户选择收益优先模式时，v2g充放电系统根据用户输入的充电需求以及当天的放电价格表和充电价格表制定充放电策略；

7、v2g充放电系统，还用于控制v2g充电桩执行充放电策略为用户电动汽车充电。

8、进一步地，所述根据用户输入的充电需求和当天的放电价格表制定充放电策略，包括：

9、获取当前时间；

10、获取当天的放电价格表；

11、基于获取的放电价格表中的时间段划分方式对进行划分，得到m个时段；为用户输入的充电需求中的用户用车时间；

12、获取每一个时段对应的充放电方式及充放电功率，即得到所述充放电策略；充电功率为v2g充电桩向用户电动汽车提供的功率；放电功率为v2g充电桩从用户电动汽车接收的功率；

13、获取每一个时段对应的充放电方式及充放电功率，即得到所述充放电策略，包括：

14、对于第一个时段，获取v2g充电桩在时间时的充电功率和放电功率，获取用户电动汽车在时间时的电量，之后判断电量是否大于等于车辆目标电量，为用户输入的充电需求中的车辆目标电量：若电量大于等于车辆目标电量，则基于放电价格表获取时段的放电价格，并判断是否大于0，若大于0，则计算时段v2g充电桩的放电功率，并控制v2g充电桩在时段内以放电功率接收用户电动汽车的电能，即v2g充电桩在时段对应的充放电方式为放电，放电功率为；若小于等于0，则在时段内控制v2g充电桩以充电功率为用户电动汽车充电，即v2g充电桩在时段对应的充放电方式为充电，充电功率为；若电量小于车辆目标电量，则在时段内控制v2g充电桩以充电功率为用户电动汽车充电，即v2g充电桩在时段对应的充放电方式为充电，充电功率为；

15、对于下一个时段段，基于用户电动汽车在上一个时段充放电开始前的初始电量，以及基于上一个时段对应的充放电方式及充放电功率，计算用户电动汽车在时间时的电量，之后判断电量是否大于等于车辆目标电量：若电量小于车辆目标电量，则在时段内控制v2g充电桩以充电功率为用户电动汽车充电，即v2g充电桩在时段对应的充放电方式为充电，充电功率为；若电量大于等于车辆目标电量，则基于放电价格表获取时段的放电价格，并判断是否大于0，若大于0，则计算时段v2g充电桩的放电功率，并控制v2g充电桩在时段内以放电功率接收用户电动汽车的电能，即v2g充电桩在时段对应的充放电方式为放电，放电功率为，若小于等于0，则在时段内控制v2g充电桩以充电功率为用户电动汽车充电，即v2g充电桩在时段对应的充放电方式为充电，充电功率为；

16、依次类推，依次计算得到对应的充放电方式及充放电功率。

17、进一步地，所述根据用户输入的充电需求以及当天的放电价格表和充电价格表制定充放电策略，包括：

18、获取当前时间；

19、获取当天的放电价格表和充电价格表；

20、基于获取的放电价格表中的时间段划分方式对进行划分，得到m个时段；为用户输入的充电需求中的用户用车时间；

21、获取每一个时段对应的充放电方式及充放电功率，即得到所述充放电策略；充电功率为v2g充电桩向用户电动汽车提供的功率；放电功率为v2g充电桩从用户电动汽车接收的功率；

22、获取每一个时段对应的充放电方式及充放电功率，即得到所述充放电策略，包括：

23、对于第一个时段，获取v2g充电桩在时间时的充电功率和放电功率，获取用户电动汽车在时间时的电量，之后判断电量是否大于等于车辆目标电量，为用户输入的充电需求中的车辆目标电量：若电量大于等于车辆目标电量，则基于放电价格表获取时段的放电价格，并判断是否大于0，若大于0，则计算时段v2g充电桩的放电功率，并控制v2g充电桩在时段内以放电功率接收用户电动汽车的电能，即v2g充电桩在时段对应的充放电方式为放电，放电功率为；若小于等于0，则计算时段v2g充电桩的充电功率，并控制v2g充电桩以充电功率为用户电动汽车充电，即v2g充电桩在时段对应的充放电方式为充电，充电功率为；若电量小于车辆目标电量，则计算时段v2g充电桩的充电功率，并控制v2g充电桩以充电功率为用户电动汽车充电，即v2g充电桩在时段对应的充放电方式为充电，充电功率为；

24、对于下一个时段段，基于用户电动汽车在上一个时段充放电开始前的初始电量，以及基于上一个时段对应的充放电方式及充放电功率，计算用户电动汽车在时间时的电量，之后判断电量是否大于等于车辆目标电量：若电量小于车辆目标电量，则计算时段v2g充电桩的充电功率，并控制v2g充电桩以充电功率为用户电动汽车充电，即v2g充电桩在时段对应的充放电方式为充电，充电功率为；若电量大于等于车辆目标电量，则基于放电价格表获取时段的放电价格，并判断是否大于0，若大于0，则计算时段v2g充电桩的放电功率，并控制v2g充电桩在时段内以放电功率接收用户电动汽车的电能，即v2g充电桩在时段对应的充放电方式为放电，放电功率为，若小于等于0，则计算时段v2g充电桩的充电功率，并控制v2g充电桩以充电功率为用户电动汽车充电，即v2g充电桩在时段对应的充放电方式为充电，充电功率为；

25、依次类推，依次计算得到对应的充放电方式及充放电功率。

26、进一步地，用户app还用于供用户修改充电需求以及重新选择决策制定模式；

27、v2g充放电系统还用于在用户修改充电需求以及重新选择决策制定模式后，根据用户修改的充电需求和重新选择的决策制定模式为用户制定新的充放电策略，并控制v2g充电桩执行该新的充放电策略为用户电动汽车充电。

28、进一步地，所述决策制定模式还包括曲线优先模式；

29、当用户选择曲线优先模式时，v2g充放电系统根据用户输入的充电需求和v2g充电桩所在充电站的功率曲线图制定充放电策略，包括：

30、获取v2g充电桩所在充电站的当天功率曲线图和充电站内v2g充电桩的数量；

31、根据充电站功率除以v2g充电桩数量，得到v2g充电桩的当天功率曲线图；

32、获取当前时间和用户输入的充电需求中的用户用车时间，得到时段v2g充电桩的功率曲线图；

33、根据v2g充电桩的功率曲线图，将v2g充电桩功率大于0的时段和对应的功率作为v2g充电桩为用户电动汽车充电的时段和对应的充电功率；将v2g充电桩功率小于等于0的时段和对应的功率作为v2g充电桩接收用户电动汽车的放电时段和对应的放电功率，即得到所述充放电策略。

34、进一步地，用户app还用于供用户登录用户app，并在用户登录用户app后，供用户选择并进入v2g充放电模式，扫描采集v2g充电桩上的二维码信息；

35、v2g充放电系统还用于在用户app采集v2g充电桩上的二维码信息，获取v2g充电桩设备信息；

36、v2g充放电系统每次在为用户制定充放电策略后，均将制定的充放电策略发至用户app供用户选择是否执行，并在用户选择执行时，控制v2g充电桩执行该制定的充放电策略为用户电动汽车充电，在用户选择取消执行时，向用户app推送充电需求填写界面以供用户重新输入充电需求并重新选择决策制定模式，并在用户重新输入充电需求并重新选择决策制定模式后，根据用户重新输入的充电需求和重新选择的决策制定模式为用户制定新的充放电策略，并将该制定的新的充放电策略发至用户app供用户选择是否执行。

37、进一步地，v2g充放电系统还被配置为计算总充电消费和总放电收益；

38、根据公式，计算充放电策略中每一个充电时段的充电消费，将每个充电时段的消费求和得到总充电消费；

39、根据公式，计算充放电策略中每一个放电时段的放电收益，将每个放电时段的收益求和得到总放电收益；

40、当v2g充放电系统每次在为用户制定充放电策略后，将制定的充放电策略发至用户app供用户选择是否执行时，同时将计算的总充电消费和总放电收益发送给用户app；

41、其中，表示第个时段，，表示第时段的充电消费，表示第时段的v2g充电桩的充电功率，表示第时段的充电价格，表示第时段的放电收益，表示第时段的v2g充电桩的放电功率，表示第时段的放电价格。

42、进一步地，v2g充放电系统还用于在v2g充电桩执行充放电策略时，实时监控v2g充电桩执行充放电策略的执行状态；

43、所述用户app还用于供用户查看v2g充电桩执行充放电策略的执行状态。

44、第二方面，本发明提供了一种基于电动汽车到网技术的充电桩充放电控制方法，所述方法应用于如上述第一方面中任一项所述的充电桩充放电控制系统，所述方法包括：

45、s1、用户在使用v2g充电桩进行电动汽车充电时，通过用户app输入充电需求并选择决策制定模式；所述决策制定模式包括电量优先模式和收益优先模式；所述充电需求包括用户用车时间和用户电动汽车的车辆目标电量；

46、s2、v2g充放电系统根据用户输入的充电需求和选择的决策制定模式为用户制定充放电策略；

47、当用户选择电量优先模式时，v2g充放电系统根据用户输入的充电需求和当天的放电价格表制定充放电策略；

48、当用户选择收益优先模式时，v2g充放电系统根据用户输入的充电需求以及当天的放电价格表和充电价格表制定充放电策略；

49、s3、v2g充放电系统控制v2g充电桩执行步骤s2制定的充放电策略为用户电动汽车充电。

50、进一步地，方法还包括：在v2g充电桩执行充放电策略过程中，用户通过用户app修改充电需求以及重新选择决策制定模式，v2g充放电系统在用户修改充电需求以及重新选择决策制定模式后，根据用户修改的充电需求和重新选择的决策制定模式为用户制定新的充放电策略，并控制v2g充电桩执行该新的充放电策略为用户电动汽车充电。

51、从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

52、本发明通过用户app能够根据用户实际充电需求自定义填写用户的用车时间和电动汽车的车辆目标电量并选择需要的策略制定模式，通过v2g充放电系统根据用户填写的充电需求、选择的策略制定模式以及当天放电价格表和当天充电价格表制定充放电策略，实现了用户与电网之间的灵活交互，在基本满足用户的充电需求的前提下，保证用户车辆电池安全，最大限度的参与v2g充放电互动。而且本发明基于用户实际充电需求自定义填写用户的用车时间和车辆目标电量以及选择的策略制定模式，集合当天放电价格表和当天充电价格表，为用户制定最佳的充放电策略，在提高能源利用效率的前提下，优化了用户体验，即用户无需费心去关注复杂的电价波动和电网负载情况，就能享受到最大化经济收益。而且在某些特定场景下，用户甚至可以实现零成本出行，即充电消费与放电收益相互抵消，为用户带来实实在在的利益。

53、本发明的用户app还能够在v2g充电桩执行充放电策略过程中，修改输入的充电需求并重新选择决策制定模式，变更用户的充电需求以及选择的策略制定模式，以满足用户随时根据实际情况修改充电需求的个性化设置。在本发明中通过用户app修改输入的充电需求并重新选择决策制定模式与v2g充放电系统制定充放电策略的配合使用，使得用户能够根据实际情况修改充电需求和选择的策略制定模式，重新制定充放电策略，随时对充放电策略进行调整，实现更加个性化、灵活的v2g互动体验。

54、此外，本发明中v2g充放电系统还用于实时监控v2g充电桩执行充放电策略的执行状态并通过用户app进行显示，供用户查看，确保整个v2g互动过程中都实现了实时透明化。此外用户通过用户app查看v2g充电桩执行充放电策略的执行状态，可根据v2g充电桩的执行状态查看车辆充放电情况和收益情况，确保了v2g互动的安全性与可靠性，方便用户及时根据v2g充电桩的执行状态，及时对充电需求进行调整。而且这种实时透明化的设计，在提升用户参与车网互动的便利性，也增强了用户对v2g技术的信任感和满意度。