[发明专利]电动车辆预约充电系统及方法

说明书

本申请涉及一种电动车辆预约充电系统及方法。所述系统包括：通信控制器，其接收充电预约设置信息和放电预约设置信息以及电力费率信息；车辆控制器，其利用充电预约设置信息和放电预约设置信息以及电力费率信息、基于预设的最小成本充电模式的输入来确定预设的充电曲线，基于根据充电曲线预设的最优充电状态曲线和最优充电功率曲线来执行充电状态控制；以及充电器，其执行用于充电或放电的功率控制，以对应于通过充电状态控制确定的目标充电放电功率指令。

技术领域

本申请涉及一种电动车辆预约充电技术，更具体地，涉及一种电动车辆预约充电系统及方法，其利用按小时的电力费用信息、驾驶员的充电时间以及目标充电量作为输入，在进行充电之前按小时计算能够使在整个充电区间期间的充电费用最小的最优充电功率，然后基于此对车辆电池进行充电。

背景技术

近来，环境和能源问题日益增加，并且正在开发用于解决这些问题的电动车辆作为未来的交通工具。电动车辆包括纯电动车辆、插电式混合动力车辆等。这些车辆需要用于运行的充电电池，并且为此目的，电池可以在家或在充电站进行充电。当在家用充电设施处进行慢速充电时，充电到90％或更多的电量状态(SOC)需要大约5小时或更长时间。

同时，当这种车辆用于通勤时，早间行驶、晚间充电的模式会对某一小时区间内的电网或分布式电源产生不利影响，并且增加了电网的整体最大消耗量。这是与最大电力消耗量相匹配的量，并且当使用更多电力时，具有大约10％的储备比例的当前电力系统需要额外的发电设施并且浪费大量电量，因此降低了其能量效率。另外，一般的电费随小时区间变化，因此，即使充入相同量的电能，总充电费用也可能根据充电方法而变化。

因此，已经提出了使充电费用最小的方法。已经考虑到了以下方法：用于通过用户的充电条件输入(例如，使用时间设置、充电电量设置和充电操作划分设置)来节省充电成本的方法、考虑每个小时区间的充电费用来选择具有较低电费的小时区间进行充电控制的方法、根据预计完成时间所在的充电小时区间中的时间以及每个小时区间的费用之间的差异来划分情况的方法、用于确定分布式电源和商用电源之间的充电并且执行充电车辆向未使用的电力最大的小时区间偏移的方法等。

然而，即使在这些方法中，存在的问题是用户必须设置单独的充电条件以节省费用、或者与电网的电力来源(太阳能、风能、热能等)的使用密切相关，或者必须要考虑每个小时区间的充电费用，为找到所有情况计算量过大，或者需要偏移充电时间、加快和减慢特定功率的充电等。因此，在对电池充电时，需要使整体充电费用最小的充电策略。

本部分中所描述的内容仅仅是为了理解本申请的背景，并且可以包括本申请所属领域的技术人员之前未知的内容。

发明内容

本申请提供一种电动车辆预约充电系统及方法，即使用户没有设置额外的充电条件以节省费用，所述电动车辆预约充电系统也可以以最小的成本对电池充电。

此外，本申请提供一种电动车辆预约充电系统及方法，其可以利用每小时区间的电费信息来执行车辆的充电费用的优化，而与电网的电力来源的使用无关。本申请的另一个目的是提供一种电动车辆预约充电系统及方法，其可以通过应用动态规划算法来减少计算时间，从而即使以车辆的发动机控制单元(ECU)的计算水平也能对整个区域进行优化。本申请的又一个目的是提供一种电动车辆预约充电系统及方法，其可以以每小时可变的最优充电功率充电，而不是偏移充电时间，或者加快或减慢特定功率的充电。

为了实现这些目的，本申请提供了一种电动车辆预约充电系统，其利用按小时的电力费用信息、驾驶员的充电时间以及目标充电量作为输入，在充电前按小时计算最优充电功率，该最优充电功率能够使在整个充电区间期间的充电费用最小，然后，基于此对车辆的电池充电。