[发明专利]一种高速公路的电动车充电站系统

权利要求书

1.一种高速公路的电动车充电站系统，其特征在于，包括：电网输入接口、风电输入接口、太阳能输入接口、燃料电池输入接口、多个直流输出接口和控制器；所述电网输入接口、风电输入接口、太阳能输入接口、燃料电池输入接口均通过变换装置连接所述多个直流输出接口，所述多个直流输出接口用于给电动车进行充电，所述风电输入接口、太阳能输入接口、燃料电池输入接口均包括多个，每一个均包括唯一的ID，所述控制器根据所述ID控制所述充电站的输入接口形成一个整体协调调节输出功率，满足电动车快速充电需求；所述控制器包括：第一数据接收单元、第二数据接收单元、数据校验单元、模型建立单元、参数设置单元和参数输出控制单元，所述第一数据接收单元检测电网输入接口、风电输入接口、太阳能输入接口、燃料电池输入接口连接数据，将所述连接数据发送到所述数据校验单元，所述数据校验单元校验所述连接数据后，判断输入接口是否正常连接，选取正常连接的输入接口，并反馈第一校验结果给所述第一数据接收单元，所述第一数据接收单元接收到所述第一校验结果后，检测正常连接的输入接口的电压和导纳数据，并将所述电压和导纳数据与ID数据进行匹配后发送到所述数据校验单元，所述数据校验单元对接收到的电压和导纳数据进行校验后，确定数据是否正常，如果正常，则发送第二校验数据给所述模型建立单元，所述模型建立单元接收第二校验数据后，发送模型预建立信号给所述数据校验单元，所述数据校验单元接收到所述模型预建立信号后，将正常的电压和导纳数据发送给模型建立单元，所述模型建立单元将每个正常的输入接口设定为节点，建立充电站输入接口的导纳矩阵和功率导纳模型，将所述导纳矩阵和功率导纳模型发送给所述参数设置单元；所述第二数据接收单元用于接收电动车的充电功率需求，将所述充电功率需求发送给所述参数设置单元，所述参数设置单元根据接收到的导纳矩阵以及充电功率需求生成设置参数，并将设置参数通过所述参数输出控制单元输出到各个输入接口，调整各个输入接口的输出功率，以满足输出接口的功率。

2.如权利要求1所述的一种高速公路的电动车充电站系统，其特征在于，所述建立充电站输入接口的导纳矩阵为：

Y＝[Y_ij]

其中，Y_ij为包括n个节点的导纳矩阵，y_i为节点i与地之间的导纳，y_ij＝y_ji,y_ij和y_ji均为节点i与节点j之间的线路导纳，y_il为节点i与负载l之间的导纳；i和j均表示充电站中的一个输入接口所形成的节点；

所述功率导纳模型为：

其中，P_gi为节点i的设定输出功率，P_li为节点i的设定电动车的充电需求功率，V_i为节点i的设定电压，V_j为节点j的设定电压，np为节点i的个数。

3.如权利要求2所述的一种高速公路的电动车充电站系统，其特征在于，所述参数设置单元根据接收到的导纳矩阵以及充电功率需求生成设置参数具体包括：求取比较判断ΔP_li的绝对值与预设第一阈值的大小，如果ΔP_li的绝对值小于预设第一阈值，则投入充电站中的蓄电池，将输入接口多余的能量充电到所述蓄电池或者通过蓄电池补充电动车的能量缺额；如果ΔP_li的绝对值大于预设第一阈值，且小于预设第二阈值，则投入燃料电池和蓄电池，如果是输入接口的功率不足以满足电动车，则启动燃料电池给进行功率补充，如果是输入接口的功率大于电动车，则将多余的能量输入到燃料电池和蓄电池；如果ΔP_li的绝对值大于预设第二阈值，则生成各个输入接口的控制参数k_i，通过控制参数调整各个输入接口的输出功率，所述控制参数k_i满足如下公式：

其中，P_i为节点i调整后的实际输出功率，k_i为节点i的控制参数，为节点i的实际电压，V_j^*为节点j的实际电压；

输入接口的实际输入功率为多个节点i调整后的实际输出功率的和值。

4.如权利要求1所述的一种高速公路的电动车充电站系统，其特征在于，所述第二数据接收单元通过有线或者无线方式接收电动车的数据，所述有线的方式为通过所述输出接口直接检测电动车数据和通过人机交互设备接收用户的充电需求，所述无线的方法为通过车载数据接收电动车数据，以及通过用户终端接收用户的充电需求。