1.本发明涉及光伏充电站、种智制方光伏储能站、光能充商业/户用太阳能充电站、伏市法流电池充放电测试等技术领域，电混电控特别是合节涉及一种智能光伏市电混合节能充电控制方法。
背景技术：
2.由于光伏发电主要受到太阳光照的种智制方影响以及自然界气候和季节的制约，因而发电量波动性很大，光能充晚上没有关照，伏市法流则无法发电。电混电控市面上已有的合节最大功率追踪技术，是种智制方在有太阳光照的情况下，尽可能吸收更多的光能充光能，转化成电能。伏市法流而如何将发电量变化的电混电控光伏系统变成输出功率稳定且能够持续供电给充电站，是合节目前光伏充电技术需要持续改善和解决的问题。
3.另一方面，由于我国白天和晚上的用电负荷变化太大，峰谷差价大，利用电力供需波动关系合理调节用电负荷，实现节约用电，也是各个研究机构和企业需要解决的问题。
4.因而，当前充电站存在的问题包括：（1）光伏充电实时功率不稳定，充电效率不佳；晚上没有光照，光伏发电量几乎是零，无法提供充电服务；（2）纯市电充电站的大量投入，使得昼夜用电负荷波动更加严重，给电力网带来很大的冲击，增加了电力系统运行和维护成本。
技术实现要素：
5.本发明提供了一种智能光伏市电混合节能充电控制方法，通过气动方式实现刀架的锁紧和松开，通过伺服电机和同步带轮实现刀架的准确换刀，具有可靠性能高、定位精确、结构紧凑、转位速度快、噪音小，价格低廉等优点，同时在小型数控机床的应用及普及上有着广泛的市场前景。
6.为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种智能光伏市电混合节能充电控制方法，其步骤包括：步骤包括：（1）当充电站中的充电桩对车辆进行充电时，获取/计算整个充电站的光伏发电信息以及对充电桩产生的充电信息；发电信息包括发电功率、发电量、额定电压、电流、时间节点，充电信息包括：充电功率、充电电压、电流及充电量；（2）根据步骤（1）中得到发电功率、充电功率以及预设的市电的用电峰谷时段，判断当前时间所对应的市电阶段，并进行光伏/市电供电控制以及储能调度；（3）对充电站进行功率均衡调节；（3.1）当充电桩对接电动车辆进行充电后，获取该车辆电池管理系统中的充电信息，并记录各个充电桩的初始输出电流值in以及初始输入电压值vn，n为充电桩的编号；（3.2）根据预设的采样时间，获取各个充电桩的当前电流值i
n’以及当前电压值v
n’，根据当前电流值i
n’与初始输出电流值in，计算充电桩的当前电流差值或电流下降比例，并与预设的电流下降阈值进行对比判断；
（3.2.1）若当前电流差值/电流下降比例小于电流下降阈值时，系统重新执行当前电流电压的采样；（3.2.2）若当前电流差值/电流下降比例大于或等于电流下降阈值时，执行步骤（3.3）；（3.3）计算光伏发电的电量利用率，并判断是否进行电量的输送或存储；（3.3.1）获取或直接测量得到市电输入功率p
市电
和备用储能功率p
储能
，计算整个充电站的当前光伏电量利用率η，；其中，v
总
为整个充电站光伏发电母线总电压，i
总
为光伏发电端母线总电流；（3.3.2）若当前光伏电量利用率小于预设的利用率阈值时，则重新执行步骤（3.2）；（3.3.3）若当前利用率η大于或等于预设的利用率阈值时，则执行步骤（3.4）；（3.4）判断充电桩的功率损耗率，并判断是否进行电量调节，以保护充电站线路及各电子零件，确保充电站符合设计运营寿命；（3.4.1）计算线路损耗功率p和功率损耗率δp： ，，其中，vn’’
为的平均电压，in’’
为的平均电流，平均电压/电流是指初始电压/电流值与当前电压/电流值有效值的平均值；（3.4.2）若功率损耗率δp小于预设的损耗率阈值时，则判断充电站运营正常，不进行总电流的调节，并重新执行步骤（3.2）；（3.4.3）若功率损耗率δp大于或等于预设的损耗率阈值时，则调节光伏输入总电压v
总
或总电流i
总
；（3.5）实时获取每个充电桩的当前电流值，并判断是否关闭充电桩。
7.（3.5.1）若当前电流值大于预设的关闭阈值时，则充电桩继续供电；（3.5.2）若当前电流值小于或等于预设的关闭阈值时，则判断充电完毕，关闭充电桩；（4）获取车辆充电实际耗费的电量，并计算电费。
8.在本发明一个较佳实施例中，在步骤（2）中，光伏/市电供电控制以及储能调度的步骤包括：（2.1）当处于用电高峰阶段时：当无车辆充电或者光伏发电功率大于充电功率时，将富余的电能储存至储能电池组或回馈电网；当光伏发电功率小于充电输出功率时，使用备用的储能电池进行补充供电；当备用储能降低至预设的储能阈值时，市电介入并提供充电服务；（2.2）当处于用电低谷阶段时：由市电提供充电服务并补充备用储能；（2.3）当处于用电平峰阶段时：当光伏发电不足且备用储能低于预设值时，市电提
供充电服务并补充备用储能。
9.在本发明一个较佳实施例中，富余的光伏发电量优先进行电能的存储，当储能电池充满后，再将多余的电量反馈至市电网络。
10.在本发明一个较佳实施例中，所述充电信息包括该车辆电池的充电电流最大值i
max
、充电电压的最大值v
max
以及电池所需的总电量。
11.在本发明一个较佳实施例中，电流下降阈值设置为每个充电桩的初始电流值的5%-10%。
12.在本发明一个较佳实施例中，光伏发电的利用率阈值设置为50%。
13.在本发明一个较佳实施例中，步骤（3.4.3）中，总电流调节的步骤包括：(3.4.3.1)通过人工手动的方式逐步下调总电流i
总
的值，每调节一次就重新执行步骤（3.4.1）-（3.4.3）；(3.4.3.2)根据预设的电流下调比例/单位调节量，自动进行总电流i
总
的调节，每调节一次就重新执行步骤（3.4.1）-（3.4.3）。
14.在本发明一个较佳实施例中，每次电流下调比例为总电流量的5%。
15.在本发明一个较佳实施例中，充电桩的关闭阈值设置为1 a
ꢀ‑
2a。
16.在本发明一个较佳实施例中，智能光伏市电混合节能充电控制系统包括：光伏发电模块、最大功率追踪及控制模块、储能及控制模块、变流器模块、数据采集模块、光伏/市电供电控制及保护电路模块、充电输出适配模块、充电桩接口模块、充电枪以及与上述模块分别进行通信连接的主控模块。
17.本发明的有益效果是：根据电量利用率、损耗率等信息来进行充电量的调节，稳定了充电站的输出功率，并在一定程度上调节了昼夜用电负荷，节约了电力和成本，提高了社会效益。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：图1是本发明的一种智能光伏市电混合节能充电控制系统一较佳实施例的结构示意图；图2是本发明光伏市电混合充电的电流走向及控制示意图；图3是未使用本发明的光伏发电电能利用率及损耗数据表；图4是本发明的一种智能光伏市电混合节能充电控制方法的光伏发电电能利用率及损耗数据表。
实施方式
19.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范
围。
20.请参阅图1-4，本发明实施例包括：一种智能光伏市电混合节能充电控制系统，其结构主要包括：光伏发电模块、最大功率追踪及控制模块、储能及控制模块、变流器模块、数据采集模块、光伏/市电供电控制及保护电路模块、充电输出适配模块、充电桩接口模块、充电枪以及与上述模块分别进行通信连接的主控模块。
21.所述光伏发电模块包括太阳能电池板及接线盒，主要用于将太阳光能通过物理作用转换成电能，单块太阳能板的电压根据型号分成多个电压等级（12v/24v/36v/48v等），通过电路串联和并联组成单个充电单元为48v/20kw的供电电源。
22.所述最大功率追踪及控制模块与所述光伏发电模块通讯连接，以根据输入电压/电流的变化调整自身电气参数，达到充电站的最大化输出功率。
23.双向控制的所述变流器模块与所述最大功率追踪及控制模块相连接，以将直流电转换成380v交流电，降低了输送线缆损耗，节约成本；同时，变流器通过功率开关与光伏/市电供电控制及保护电路模块中的市电控制模块开关连接，由开关来控制开闭，当光伏发电功率大于充电功率时，所述变流器模块将富余的电能回馈电网，满足电网的电能调度需求的同时最大化利用空间土地资源，产生更多的效益。
24.所述储能及控制模块分别与最大功率追踪及控制模块以及变流器模块相连接，在用电谷时段向储能电池组充电，在光伏发电功率不足时，提供充电桩对车辆的充电电源。储能电池组的容量可根据实际需要调整大小，本发明的储能电池容量为40kwh。
25.所述数据采集模块采集各模块的温度数据、电能数据以及外部的天气气候数据（晴天、阴雨、雷电、冰雪等数据），为主控模块提供参考数据，使其做出合适的供电策略和系统保护措施，提高了系统的可靠性和安全性。
26.所述光伏/市电供电控制及保护电路集成在配电箱中，根据主控模块的指令接通或者断开各输出/输入连接线，切断故障电路以保护电气子系统。
27.所述充电输出适配模块与车辆的充电接口连接，并根据车辆指令调整输出功率及其他电能参数，为车辆电池充电。
28.一种智能光伏市电混合节能充电控制方法，其步骤包括：（1）当充电站中的充电桩对车辆进行充电时，获取/计算整个充电站的光伏发电功率以及对充电桩产生的充电功率，并进行光伏/市电供电控制：当无车辆充电或者光伏发电功率大于充电功率时，光伏发电模块根据主控指令的调度，将富余的电能储存至储能电池组或回馈电网；当光伏发电功率小于充电输出功率时，光伏模块与用于输入市电的变流器模块在主控模块的调度下进行配合供电，以为储能电池组/电动车辆提供充电电源。
29.另外，在雷雨/冰雪灾害的恶劣情况下，主控模块决定是否对外提供充电服务，以及降低充电电源的工作数量、输出电量和功率等，以保护充电设施。
30.（2）峰谷时段判断，储能调度及使用：根据预先设置或获取到的市电峰谷时段，判断当前时间所对应的市电阶段，以开启调度；一般情况下，峰谷时段由当地电力部门政策调设置。
31.（2.1）当处于用电高峰阶段时：优先使用光伏充电；当光伏发电量不足时，使用备用的储能电池进行补充供电；当备用储能降低至储能总量的40%时，市电介入并提供充电服
务，此时，光伏发电可以用于补充备用储能。
32.进一步优选的，当光伏发电量小于充电需求量，且当前时段处于用电高峰时段时，可以减少充电功率或者限制充电桩工作的数量。
33.（2.2）当处于低谷阶段时：由市电提供充电服务并补充备用储能。
34.（2.3）当即不处于用电高峰也不出于用电低谷阶段时：当光伏发电不足且备用储能低于预设值（例如：储能总量的40%）时，市电提供充电服务并补充备用储能。
35.（3）对充电站进行功率均衡调节。
36.（3.1）当充电桩对接汽车进行充电后，获取该车辆电池管理系统中的充电信息，并记录各个充电桩的初始输出电流值in以及初始输入电压值vn。
37.其中，所述充电信息包括该车辆电池的充电电流最大值i
max
、充电电压的最大值v
max
以及电池的总电量等，获取车辆的充电信息可以为充电桩输出的电流最大值提供一个安全值参考，防止对车辆电池造成不良影响或损坏；其中，n≥1，为充电桩的编号。
38.（3.2）根据预设的采样时间，获取各个充电桩的当前电流值i
n’以及当前电压值v
n’，根据当前电流值i
n’与初始输出电流值in计算当前电流差值/电流下降比例，并将当前电流差值与预设的电流下降阈值进行对比。
39.根据充电桩的物理特性，一开始使用时，充电桩为恒流状态，随着使用时间的增加，充电桩的电阻增加导致其输出电流会逐渐降低，进入恒压状态。
40.进一步优选的，电流下降阈值可以设置为原电流的5%-10%。如果阈值过小，会增加开关损耗及控制系统的计算开销。
41.（3.2.1）若当前电流差值/电流下降比例小于电流下降阈值时，系统不做处理，继续执行当前电流电压的采样。
42.（3.2.2）若当前电流差值/电流下降比例大于或等于电流下降阈值时，执行步骤（3.3）。
43.（3.3）计算光伏发电的电量利用率，并判断是否进行电量的输送或存储。
44.（3.3.1）获取或直接测量得到市电输入功率p
市电
和备用储能功率p
储能
，计算处于工作状态的所有充电桩的当前光伏电量利用率η，；其中，v
总
为整个充电站光伏发电母线总电压，i
总
为光伏发电端母线总电流，v
总
*i
总
为总电量；当没有市电介入时，p
市电
为0，当没有备用储能介入时，p
储能
为0。
45.（3.3.2）若当前利用率η小于预设的利用率阈值时， 则判断当前光伏发电总电量是否充足，扣除掉充电桩使用的电量后，将剩余的电量存储至储能柜中或者反向输送回市电网络。
46.进一步优选的，利用率阈值可以设置为总电量的50%并且可以根据情况手动设置。
47.进一步优选的，剩余电量可以优先进行电能的存储，当储能电池充满后，再将多余的电量反馈至市电网络。
48.（3.3.3）若当前利用率η大于或等于预设的利用率阈值时，则执行步骤（3.4）；（3.4）判断充电桩的功率损耗率，并判断是否进行电量调节，以稳定整个充电站的输出功率。
49.（3.4.1）计算线路损耗功率p和功率损耗率δp： ，，其中，vn’’
为的平均电压，in’’
为的平均电流，平均电压/电流是指初始电压/电流值与当前电压/电流值有效值的平均值或平均值的近似值。
50.当充电桩满负荷并且光伏发电不足且有市电介入时，线路损耗功率p有可能是负数。另外，当电压电流测量精度不够时，会产生负值，此特殊情况下，损耗看成是零，即损耗忽略不计。
51.由于只统计一段计算周期内的p和δp的值，使用百分比（标幺值）来体现计算周期内的功率损耗和总功率的相对比例变化。
52.（3.4.2）若功率损耗率δp小于预设的损耗率阈值时，则判断充电站运营正常，不进行总电流的调节，并重新执行步骤（3.2）。
53.（3.4.3）若功率损耗率δp大于或等于预设的损耗率阈值时，则判断充电站运营存在问题，需要调节光伏发电母线总电压v
总
或总电流i
总
。
54.δp小于1%，则表示损耗的功率与光伏发电功率相比可以忽略，即说明整个充电站运营正常（符合设计寿命等指标要求）。若损耗比例太高，则判定整个充电站散热可能出现问题，加速线路及控制开关等部件的老化，从而影响整个充电站的运营使用寿命。
55.(3.4.3.1)通过人工手动的方式下调总电流i
总
的值，并重新执行步骤（3.4.1）-（3.4.3）。
56.(3.4.3.2)根据预设的电流下调比例/单位调节量，系统自动完成总电流i
总
的调节，并重新执行步骤（3.4.1）-（3.4.3）。
57.进一步优选的，每次电流下调比例可以为总电流量的5%并且人为可调节。
58.（3.5）由于处于恒压充电车辆的充电电压是恒定的，实时获取每个充电桩的当前电流值，并判断是否关闭充电桩。
59.（3.5.1）若当前电流值大于预设的关闭阈值时，则充电桩继续供电。
60.（3.5.2）若当前电流值小于或等于预设的关闭阈值时，则判断充电完毕，关闭充电桩。
61.进一步优选的，关闭阈值一般可以设置为1-2a。
62.（4）获取车辆充电实际耗费的电量，并计算电费。
63.（4.1）当车辆开始充电时，记录初始电量值（一般应为零）。
64.（4.2）直接获取或者根据充电功率与时间的累积积分（本领域常规技术手段）计算得到车辆的当前充电量，并上传给控制器/计算机/服务器以作为充电站运营数据存档；其中，可以根据预设的统计频率，进行实时的充电功率、电流、电压的统计。
65.进一步优选的，统计频率可以为时间间隔（例如5分钟）或者充电桩的电流下降比例，其中，充电桩的电流下降比例可以直接采用电流下降阈值的数值；例如，当任何一个充电桩的电流下降时，该充电桩的电流每降低5%即作为一次统计开始的信号。
66.本发明一种智能光伏市电混合节能充电控制方法的有益效果是：1. 根据电量利用率、损耗率等信息来进行充电量的调节，稳定了充电站的输出功率，使得光伏充电站实现24小时连续稳定的运行；
2.利用光伏发电以及市电的配合供电，平衡了白天和晚上用电峰谷值，提高电能的利用率，节约了电力，减少了成本。
67.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。