一种光伏座椅的有线与无线充电功率分配方法及系统与流程

本发明涉及光伏供配电控制，具体为一种光伏座椅的有线与无线充电功率分配方法及系统。

背景技术：

1、设置在公园、步道和公交候车区域的光伏座椅通常以光伏板和储能电池共同连接低压直流母线，并通过usb有线充电接口和感应式无线充电发射端向移动终端供电。现有设备一般读取光伏功率、储能状态和各接口请求功率，按照固定优先级、比例或轮询方式计算各充电通道的目标功率，再分别向有线直流变换器和无线充电发射器下发调功指令，以在有限母线功率内向多个终端分配充电功率。

2、光伏输入会随光照变化，储能电池的允许放电功率又受荷电状态、温度和电池管理限值约束，同时有线与无线充电通道的协议确认时点、功率变化斜坡和输入功率稳定时间并不一致。现有处理通常假定减配指令下发后计划减少量即可供其他通道使用，并未对已下发但尚未生效的增配量预先占用预算，因而不能准确反映异步调功过程中的实际母线功率占用，可能使同一功率余量被重复授予，造成充电通道瞬时总输入超过可分配功率。因此，需要一种光伏座椅的有线与无线充电功率分配方法及系统以解决上述异步调功过程中母线功率余量重复授予问题。

技术实现思路

1、基于上述现有技术问题，本发明提供如下技术方案：

2、第一方面，本发明提供了一种光伏座椅的有线与无线充电功率分配方法，包括：

3、s1、根据光伏输入可用功率和储能放电限值确定直流母线的可分配功率，充电通道为有线或无线充电通道；

4、s2、将所述充电通道的端侧请求功率和端侧维持功率换算为源侧请求功率和不高于所述源侧请求功率的源侧维持功率；

5、s3、依据所述可分配功率，先保障所述源侧维持功率，再以所述源侧请求功率为上限分配余额，得到所述充电通道的目标源侧功率；

6、s4、根据所述充电通道的母线输入功率和协议状态确定观测占用功率，并根据所述观测占用功率维护所述充电通道的有效占用功率，当所述有效占用功率高于所述目标源侧功率且所述充电通道不存在未结清的减配指令时，将减配指令发送至所述充电通道；

7、s5、根据所述减配指令的生效确认和所述充电通道的母线输入功率下降确定可入账释放量，并依据所述可入账释放量，对所述有效占用功率进行扣减；

8、s6、依次对所述充电通道，将所述目标源侧功率与所述有效占用功率之差的非负值和所述可分配功率与全部有效占用功率及记录的待生效占用功率之和的差的非负值中的较小者记为待生效占用功率，所述待生效占用功率大于零时输出对应的增配指令；

9、s7、收到所述增配指令的生效确认后，将对应的待生效占用功率累加至所述有效占用功率，并清除所述待生效占用功率。

10、可选的，所述可分配功率为所述光伏输入可用功率与所述储能放电限值之和扣除座椅内部负载预留功率和母线安全裕量后的非负值；

11、所述储能放电限值的取值在储能单元处于禁止放电状态时为零。

12、可选的，所述源侧请求功率为所述充电通道的端侧请求功率除以所述充电通道的变换效率下界后加上所述充电通道的静态损耗功率所得的功率与所述充电通道的最大母线输入功率中的较小者；

13、所述源侧维持功率为所述充电通道的端侧维持功率除以所述充电通道的变换效率下界后加上所述充电通道的静态损耗功率所得的功率与所述源侧请求功率中的较小者。

14、可选的，所述目标源侧功率的确定包括：

15、在全部所述源侧维持功率之和不超过所述可分配功率时，将各所述源侧请求功率与各自源侧维持功率的差值确定为待填充功率；

16、在不大于全部所述待填充功率中的最大值的非负填充值中，选取使各所述源侧维持功率与各自待填充功率和该非负填充值中的较小者之和的总和不超过所述可分配功率的最大值作为目标填充值；

17、将各所述源侧维持功率与各自待填充功率和所述目标填充值中的较小者之和确定为各所述充电通道的目标源侧功率。

18、可选的，所述观测占用功率为所述协议状态指示的已确认输出档位换算到母线侧的功率与保持窗口内所述母线输入功率的最大值加上测量误差裕量所得功率中的较大者；

19、当所述观测占用功率高于所述有效占用功率与对应的待生效占用功率之和时，将超出所述和的部分累加至所述有效占用功率；当所述观测占用功率不高于所述有效占用功率与对应的待生效占用功率之和时，不依据所述观测占用功率降低所述有效占用功率，其中，不存在对应的待生效占用功率时，所述待生效占用功率按零计。

20、可选的，所述根据所述减配指令的生效确认和所述充电通道的母线输入功率下降确定可入账释放量的处理包括：

21、下发所述减配指令时，将所述有效占用功率的当前值冻结为减配基准，并建立均为零的累计确认释放量和已入账释放量；

22、在所述减配指令的生效时点之后依次建立确认窗口，取得各所述确认窗口的母线输入功率上界；

23、对每一所述确认窗口，从所述减配基准中扣除所述母线输入功率上界和测量误差裕量，负值按零计，并将所得功率和所述减配指令的减配量中的较小者确定为候选确认释放量；

24、以所述累计确认释放量与所述候选确认释放量中的较大者更新所述累计确认释放量；

25、将所述累计确认释放量超出所述已入账释放量的部分确定为所述可入账释放量，并以所述累计确认释放量更新所述已入账释放量；

26、在所述累计确认释放量达到对应减配指令的减配量之前，将所述减配指令保持为未结清状态，并且不针对同一充电通道建立新的减配基准。

27、可选的，所述确认窗口的持续时间不小于所述充电通道的变换器最大稳定时间和协议功率控制周期，且每一所述确认窗口包括至少三个母线输入功率采样值；

28、所述母线输入功率上界为全部所述母线输入功率采样值中的最大值，或者为不低于该最大值的峰值保持结果。

29、可选的，所述待生效占用功率的预算占用在所述增配指令的拒绝反馈到达、接受时限届满而未接受或者生效时限届满而未生效中的任一情况下予以撤销，并清除所述待生效占用功率。

30、第二方面，本发明提供了一种光伏座椅的有线与无线充电功率分配系统，用于实现前述方法，且所述系统包括：

31、预算确定模块，用于根据光伏输入可用功率和储能放电限值确定直流母线的可分配功率，充电通道为有线或无线充电通道；

32、源侧换算模块，用于将所述充电通道的端侧请求功率和端侧维持功率换算为源侧请求功率和不高于所述源侧请求功率的源侧维持功率；

33、目标分配模块，用于依据所述可分配功率，先保障所述源侧维持功率，再以所述源侧请求功率为上限分配余额，得到所述充电通道的目标源侧功率；

34、减配控制模块，用于根据所述充电通道的母线输入功率和协议状态确定观测占用功率，并根据所述观测占用功率维护所述充电通道的有效占用功率，当所述有效占用功率高于所述目标源侧功率且所述充电通道不存在未结清的减配指令时，将减配指令发送至所述充电通道；

35、释放扣减模块，用于根据所述减配指令的生效确认和所述充电通道的母线输入功率下降确定可入账释放量，并依据所述可入账释放量，对所述有效占用功率进行扣减；

36、增配预留模块，用于依次对所述充电通道，将所述目标源侧功率与所述有效占用功率之差的非负值和所述可分配功率与全部有效占用功率及记录的待生效占用功率之和的差的非负值中的较小者记为待生效占用功率，所述待生效占用功率大于零时输出对应的增配指令；

37、占用转移模块，用于收到所述增配指令的生效确认后，将对应的待生效占用功率累加至所述有效占用功率，并清除所述待生效占用功率。

38、有益效果

39、本发明提供的技术方案存在以下有益效果：

40、1、通过按变换效率下界和静态损耗功率将有线与无线充电通道的端侧功率换算为同一母线侧功率，并先保障源侧维持功率再在源侧请求功率范围内分配余额，使各通道的目标功率与其实际母线占用相对应，在可分配功率范围内维持已准入充电会话。

41、2、通过在减配指令生效并由确认窗口内母线输入功率上界证明输入下降后再扣减有效占用功率，并在增配指令输出前登记待生效占用功率，使未确认释放功率与未生效增配功率持续占用同一预算；结合冻结减配基准、扣除测量误差裕量、累计确认释放量单调更新及已入账释放量去重，可阻止同一功率余量在异步调功期间被重复授予，降低总母线输入功率越过可分配功率边界的风险。