CN118906885B 基于可再生能源的充电桩能源互补方法、系统及充电桩 （中铁武汉勘察设计院有限公司）

发区关山大道1号光谷软件园四期E5栋本发明提供一种基于可再生能源的充电桩来需要间断或持续提供充电服务的未来充电时源充电站所在地区在未来充电时间区间内的气电模块在未来充电时间区间内的未来发电功率2通过所述新能源充电站的充电预约系统获取多个待充电车辆的预约根据所有所述预约充电需求信息确定所述充电桩未来需要间断或持续提供充电服务获取所述新能源充电站所在地区在所述未来充电时间区基于所述气象预报信息预测所述光伏风力发电模块在所述未来充电时间区间内的未分别将所述未来负载功率时序数据和所述未来发电功率时序数据拟合为未来负载功若在所述未来充电时间区间的任一连续时间段内，所述未来负若在所述未来充电时间区间的任一连续时间段内，所述未来负若在所述未来充电时间区间的任一连续时间段内，所述未来负基于所述未来负载功率时序数据统计所述未来充电时间区间内的未来基于所述未来发电功率时序数据统计所述未来充电时间区间内的未来若所述未来负载功率总值小于等于所述未来发电功率总值总值和所述未来发电功率总值计算得到所述光伏风力发电模块在所述未来充电时间区间结合所述剩余电能数据和所述储能装置的电能储存上限计算得到所述储能装置的剩若所述剩余存储量大于等于所述未来盈余发电量，则生成所述若所述剩余存储量小于所述未来盈余发电量，则生成所述储能控制所述储能装置在所有所述高负荷时间段利用自身存储电能和所述光伏风力发电控制所述储能装置在所有所述低负荷时间段利用所述光伏风力发电模块向所述充电3控制所述储能装置在所有所述发电时间段利用所述光伏风力发电模块补充自身存储控制所述储能装置在所有所述高负荷时间段利用自身存储电能和所述光伏风力发电控制所述储能装置在所有所述低负荷时间段利用所述光伏风力发电模块向所述充电当所述剩余存储量降低至0后，控制所述储能装置在所有所述低负荷时间段利用所述储能装置在所有所述发电时间段利用所述光伏风力发电模块向所述市电电若所述未来负载功率总值大于所述未来发电功率总值，则通过所述市电电度系统获取所述市电电网在所述未来充电时间区间内的电网结合所述未来负载功率总值和所述未来发电功率总值计算得到所述光伏风力发电模若所述剩余存储量大于等于所述未来缺口发电量，则生成所述若所述剩余存储量小于所述未来缺口发电量，则计算所述按照所述未来充电时间区间的时间轴依次计算各个所述高负荷时间段内所有所述未电量总值大于等于所述剩余存储量时所计算的所述高负荷时间段标记为目标高负荷时间根据所述电网用电量预测曲线在所述未来充电时间区间的起始时间和所述目标高负生成所述储能装置在所述未来充电时间区间内的第三能源互补策控制所述储能装置在所有所述高负荷时间段利用自身存储电能和所述光伏风力发电控制所述储能装置在所有所述低负荷时间段利用所述光伏风力发电模块向所述充电控制所述储能装置在所有所述发电时间段利用所述光伏风力发电模块补充所述自身控制所述储能装置在所述电能补充时间节点利用所述市电电网补充所述自身存储电4据所有所述预约充电需求信息确定所述充电桩未来需要间断或持续提供充电服务的未来从所述预约充电需求信息中分别提取出每个所述待充电车辆的车型信息对于每个所述待充电车辆，结合所述车型信息、所述电车辆的未来充电时间段，并生成所述待充电车辆在所述未来充电时间段内的SOC充电曲将所有所述待充电车辆的所述未来充电时间段合并至同一时间轴，基于所述未来充电时间区间并根据所述SOC充电曲线将所述预约充电需求信息转换为于所述未来充电时间区间并根据所述SOC充电曲线将所述预约充电需求信息转换为未来负对于每个所述负载功率时间节点，若所述负载功率时若所述负载功率时间节点仅处于一个所述未来充电时间段内节点所处于的所述未来充电时间段作为第一未根据所述负载功率时间节点从所述第一未来充电时间段内的SOC充电曲线中确定第一将所述负载功率时间节点的未来负载功率设置为所述第若所述负载功率时间节点处于多个所述未来充电时间段内，则根据所述负载功率时间节点分别从各个所述第二未来充电时间段内的SOC充电曲线中每个所述第二瞬时充电功率分配预设的阶段结合所有所述第二瞬时充电功率和所述阶段功5基于所述气象预报信息预测所述光伏风力发电模块在所述未来充电时间区间内的未来发获取同一历史时间区间内所述新能源充电站所在地区的历史气象信息和所述光伏风采用灰色关联度算法分别计算所述历史气象信息中各个不同气象类型的历史气象数筛除所有所述数据关联度小于预设关联度阈值的所述历史于所述气象预报信息预测所述光伏风力发电模块在所述未来充电时间区间内的未来发电根据所述气象预报信息的信息时间戳在所述未来充电时间区间内设置多个发电功率对于每个所述发电功率时间节点，筛除所述气象预报信将剩余的所有所述气象预报信息输入至所述光伏风力发电预风力发电预测模型输出所述发电功率时间节点对应的预测7.一种基于可再生能源的充电桩能源互补系程序时实现如权利要求1至6中任意一项所述的基于可再生能源的充电直流输入模块，与所述储能装置的直流输出端连接，用于获取所述6[0007]通过所述新能源充电站的充电预约系统获取多个待充电车辆的预约充电需求信[0008]根据所有所述预约充电需求信息确定所述充电桩未来需要间断或持续提供充电[0010]基于所述气象预报信息预测所述光伏风力发电模块在所述未来充电时间区间内7[0014]分别将所述未来负载功率时序数据和所述未来发电功率时序数据拟合为未来负[0018]基于所述未来负载功率时序数据统计所述未来充电时间区间内的未来负载功率[0019]基于所述未来发电功率时序数据统计所述未来充电时间区间内的未来发电功率功率总值和所述未来发电功率总值计算得到所述光伏风力发电模块在所述未来充电时间[0021]结合所述剩余电能数据和所述储能装置的电能储存上限计算得到所述储能装置[0023]控制所述储能装置在所有所述高负荷时间段利用自身存储电能和所述光伏风力[0024]控制所述储能装置在所有所述低负荷时间段利用所述光伏风力发电模块向所述[0025]控制所述储能装置在所有所述发电时间段利用所述光伏风力发电模块补充自身[0028]控制所述储能装置在所有所述高负荷时间段利用自身存储电能和所述光伏风力[0029]控制所述储能装置在所有所述低负荷时间段利用所述光伏风力发电模块向所述8[0030]当所述剩余存储量降低至0后，控制所述储能装置在所有所述低负荷时间段利用所述储能装置在所有所述发电时间段利用所述光伏风力发电模块向所述市电电网提供电[0033]结合所述未来负载功率总值和所述未来发电功率总值计算得到所述光伏风力发[0036]按照所述未来充电时间区间的时间轴依次计算各个所述高负荷时间段内所有所口发电量总值大于等于所述剩余存储量时所计算的所述高负荷时间段标记为目标高负荷[0037]根据所述电网用电量预测曲线在所述未来充电时间区间的起始时间和所述目标[0039]控制所述储能装置在所有所述高负荷时间段利用自身存储电能和所述光伏风力[0040]控制所述储能装置在所有所述低负荷时间段利用所述光伏风力发电模块向所述[0041]控制所述储能装置在所有所述发电时间段利用所述光伏风力发电模块补充所述[0042]控制所述储能装置在所述电能补充时间节点利用所述市电电网补充所述自身存9待充电车辆的未来充电时间段，并生成所述待充电车辆在所述未来充电时间段内的SOC充桩未来需要间断或持续提供充电服务的未来充[0047]基于所述未来充电时间区间并根据所述SOC充电曲线将所述预约充电需求信息转[0048]可选的，所述基于所述未来充电时间区间并根据所述SOC充电曲线将所述预约充[0053]根据所述负载功率时间节点从所述第一未来充电时间段内的SOC充电曲线中确定[0056]根据所述负载功率时间节点分别从各个所述第二未来充电时间段内的SOC充电曲[0057]基于每个所述第二瞬时充电功率在对应所述SOC充电曲线中所处于的SOC充电阶[0061]获取同一历史时间区间内所述新能源充电站所在地区的历史气象信息和所述光[0062]采用灰色关联度算法分别计算所述历史气象信息中各个不同气象类型的历史气[0067]根据所述气象预报信息的信息时间戳在所述未来充电时间区间内设置多个发电光伏风力发电预测模型输出所述发电功率时间节点对应行所述计算机程序时实现如第一方面中所述的基于可再生能源的充电桩能[0076]本发明技术方案通过将多个待充电车辆的预约充电需求信息进行系统化的收集[0079]图3为本申请其中一种实施方式中基于可再生能源的充电桩能源互补方法的流程象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互[0087]图3为一个实施例中基于可再生能源的充电桩能源互补方法的流程示意图。应该本发明所公开的一种基于可再生能源的充电桩能源互补方法具体包括如[0088]S101.通过新能源充电站的充电预个用户预约在明天上午9点至11点为其电动汽车充电，系统会记录该时间段及其对应的充[0090]S102.根据所有预约充电需求信息确定充电桩未来需要间断或持续提供充电服务有10辆车需要充电，每辆车的充电需求量为20kWh，则在这个时间段内的总充电需求为这个时序图可以直观地显示出每个时间点的负载情况，帮助充电站合理安排充电桩的使数据对于预测光伏和风力发电功率至关重要。具体实施方式可以通过API接口从气象数据获取未来几天的气象数据。假设气象预报显示2[0094]S104.基于气象预报信息预测光伏风力发电模块在未来充电时间区间内的未来发[0101]分别将未来负载功率时序数据和未来发电功率时序数据拟合为未来负载功率曲来发电功率总值计算得到光伏风力发电模块在未来充电时间区间内的未[0110]控制储能装置在所有高负荷时间段利用自身存储电能和光伏风力发电模块向充[0111]控制储能装置在所有低负荷时间段利用光伏风力发电模块向充电桩提供直流电gen拟合、样条插值或其他适合的拟合方法将未来负载功率时序数据Pload(t)和未来发电功率时序数据P拟合为两个连续的函数曲线。这些曲线能够更直观地展示未来不同时间点的gen[0117]基于未来负载功率时序数据统计未来充电时间区间内的未来负载功率总值的步示，未来充电时间区间为[t0，tf]，则未来负载功率总值可以通过积分计算得到，即[0121]控制储能装置在所有高负荷时间段利用自身存储电能和光伏风力发电模块向充[0122]控制储能装置在所有低负荷时间段利用光伏风力发电模块向充电桩提供直流电[0123]当剩余存储量降低至0后，控制储能装置在所有低负荷时间段利用光伏风力发电[0130]结合未来负载功率总值和未来发电功率总值计算得到光伏风力发电模块在未来[0133]按照未来充电时间区间的时间轴依次计算各个高负荷时间段内所有未来负载功[0134]根据电网用电量预测曲线在未来充电时间区间的起始时间和目标高负荷时间段[0136]控制储能装置在所有高负荷时间段利用自身存储电能和光伏风力发电模块向充[0137]控制储能装置在所有低负荷时间段利用光伏风力发电模块向充电桩提供直流电[0141]结合未来负载功率总值和未来发电功率总值计算得到光伏风力发电模块在未来装置或市电电网)补充的电力量，确保在未来充电时间区间内充电桩能够获得稳定的电力发电量，判断储能装置是否能够在未来充电时间区间内完全弥补光伏风力发电模块的不[0144]按照未来充电时间区间的时间轴依次计算各个高负荷时间段内所有未来负载功[0145]根据电网用电量预测曲线在未来充电时间区间的起始时间和目标高负荷时间段块补充自身存储电能；控制储能装置在电能补充时间节点利用市电电网补充自身存储电估充电时长，根据预约充电开始时间和预估充电时长确定待充电车辆的未来充电时间段，[0151]基于未来充电时间区间并根据SOC充电曲线将预约充电需求信息转换为未来负载程中的SOC(电池状态)充电曲线。SOC充电曲线反映了电池在充电过程中的电量变化情况，[0155]在其中一种实施方式中，基于未来充电时间区间并根据SOC充电曲线将预约充电[0158]对于每个负载功率时间节点，若负载功率时间节点未处[0160]根据负载功率时间节点从第一未来充电时间段内的SOC充电曲线中确定第一瞬时[0163]根据负载功率时间节点分别从各个第二未来充电时间段内的SOC充电曲线中确定[0171]根据负载功率时间节点从第一未来充电时间段内的SOC充电曲线中确定第一瞬时充电时间段中的时间戳与负载功率时间节点的时是将计算得到的第一瞬时充电功率赋值给负载功率时间节点的未来负载功率。具体实施时，将前一步骤中确定的第一瞬时充电功率直接赋值给负载功率时间节点的未来负载功载功率时间节点分别从各个第二未来充电时间段内的SOC充电曲线中确定第二瞬时充电功充电功率在对应第二未来充电时间段中的时间戳均与负载功率时间节点的第二瞬时充电功率分配预设的阶段功率调整权重。SOC充电阶段是指电动汽车电池在不同目的是将加权计算得