（一）技术原创性及重要性

随着环境和能源形势的日益严峻，电动汽车凭借其绿色、节能、环保等优点在全球范围内得到了大规模推广。在我国“碳达峰碳中和”战略背景下，电动汽车的保有量将进一步提升。随着我国电动汽车爆发性增长，而电网建设滞后于井喷式充电设施建设，充电难的原因由早几年前的缺桩变成当前的缺供电容量，矛盾逐渐显现出来。此外，电动汽车充电具有间歇性和不规律性，突发且集中的充电负荷容易和电网常规用电高峰重叠，导致变压器过载，造成区域停电故障。从而制约了电动汽车充电的可靠性，影响车主出行的需求和体验感。

本发明专利属于基础型专利，提出了一种基于充电失败风险排序的电动汽车充放电控制方法。通过获取充电站所在配电网的网架结构和电网元件参数，建立电动汽车充电失败风险评估模型；当电动汽车接入充电站时，获取电池容量、充放电功率、接入时荷电状态、预计离开的时间以及离开时期望的荷电状态信息；由管理系统为用户提供多种充放电方案，用户根据自身出行需求与经济性进行选取；评估每辆电动汽车的充电失败风险，进而分别对不同方案的电动汽车进行排序；按照用户所选的充电方案、分时电价、配电变压器的容量以及排序结果控制电动汽车进行充放电。其原创性和重要性表现在以下几个方面：

（1）提出了电动汽车充电失败风险评估模型和简单实用的算法，以充电失败频次和缺充电量指标量化充电站的客户服务质量和车主满意度，解决了集群电动汽车充放电有序控制的理论依据问题和共性难题。在此之前，大量电动汽车集中接入且充电随机性很强的场景下，如何兼顾充电站容量限制以及用户充电需求，协调控制充电设施的运行方式还缺乏理论方法指引。电动汽车能否在一定的时间内充好电直接影响车主的日常出行和使用体验，同时也对电网的安全可靠运行带来挑战，作为全球性的新生事物，大规模电动汽车集中充电的安全控制成为全世界共同的新难题，也是当前电网公司和充电服务商最为关心的技术问题。

（2）提出了根据车主充电意愿和充电失败风险两维判据的电动汽车充放电排序方法，解决了以往技术只关注电网削峰填谷需求或充电费用而忽略了车主充电最大的痛点即充电成效问题。

（3）提出了兼顾微观用户体验需求与宏观电网供电能力约束的充放电控制策略，仿真分析表明能够将集群电动汽车充电失败率降低约8%，缺充电量降低约12%。

本发明已应用在多个电动汽车充电站充放电控制管理场景中，有效提升充电站运营商的客户服务质量和电动汽车用户的满意度，为电动汽车的大规模推广应用后的“充电难”问题提供了经济可行的解决方案；进而对电动汽车行业发展和我国能源革命战略的贯彻扫除了一个巨大的障碍。

本发明属于专利单位相关电动汽车充放电控制管理相关软硬件产品和技术的核心专利，目前专利单位尚未有其他相关专利获得过中国专利奖。为了对本发明的控制方法及控制对象进行保护，专利权人以本发明专利技术为核心和起点，形成了有效的技术专利池，在有序充电、充电调度、车网互动（V2G）等领域共申请中国发明专利38项，获得授权中国发明专利11项、美国发明专利1项，相关技术方案共发表相关SCI/EI收录的高水平学术论文18篇，出版专著1部，具有完全自主知识产权。

（二）技术优势

本发明专利技术实施的优势：

目前电动汽车充电桩充放电控制方面的技术发明呈井喷式趋势，但多数是停留在学术表现层面，而广泛实际应用于各地充电站中的技术仍然普遍采用即插即充、即拔或充满即停的简单模式。

与同类技术相比，本发明专利的技术优势包括：

（1）变压器过载更少，产品充电可靠性更高

本发明利用充电站桩和电房电气信息的采集、通信和计算，对变压器重过载进行有效监控和态势预测，作为约束条件引导电动汽车有序充放电，减少了变压器过载停电风险，充电可靠性得以提高。

（2）产品缺充电量更低，用户满意度更高

本发明以电动汽车充电失败风险为主要决策依据进行充放电的有序控制，降低了电动汽车的充电失败率和缺充电量，车主满意度更高、出行更放心。相比于传统的电动汽车有序充放电控制方法，本发明能够将集群电动汽车充电失败率降低约8%，缺充电量降低约12%，具有明显的技术优势。

本专利所公开的技术目前主要应用的领域包括：

（1） 智能充电管理系统

（2） 充电桩智能控制器

（3） 有序充电控制器等智能终端

（4） 智能交流充电桩

（5） 智能直流充电桩

面向出租车、公交车、私家车等各种电动车辆的集中充电场景，能够有效减少电动汽车充电失败率和缺充电量，提升充电站运营商的客户服务质量和电动汽车用户的满意度，缓解电动汽车保有量增加与高峰期充电资源不足的矛盾，助力我国电动汽车的推广应用和“双碳”战略目标的实施。

本专利技术成果还可推广应用到电动卡车、电动叉车等多类电动物流交通工具的集中充电场景，提升充电可靠性和经济性，实现配电网安全可靠运行与最大化满足车主充电的需求的兼顾。

鉴于当前充电桩和智能充电管理系统、智慧能源管理系统的生产厂家众多，全国每年都有数以十万计的新增充电桩建设可以应用本专利成果，而且本专利技术原理简单清晰，数据来源容易获取，计算方法和逻辑简单，具有很强的可操作性和可推广性。目前每年都有计划增加合作企业来推广。预期对电动汽车行业和物流行业都具有推广空间和范围。

图1 应用电动汽车充放电控制的智慧充电管理架构

图2 应用本专利技术的主要充电设施产品

图3 有序充电控制器实际应用示例图片