CN108879876A - 一种基于pid控制电池更换的充电站*** - Google Patents
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Abstract
一种基于PID控制电池更换的充电站***，包括电力设备、监控管理工作站、交易管理***、配电网络、数据网络、充电设备、换电设备、监测设备，电池更换设备要包括电池箱、电池充电架、换电机器人、传动机构和堆垛机器人,堆垛机器人的控制采用PID切换的方式进行控制，输入值与输出反馈值进行运算得到输入误差值，同时对输入误差值进行模糊PID控制运算和固定参数PID控制运算。
Description
技术领域
本发明属于充电桩领域，特别涉及一种基于PID控制电池更换的充电站***。
背景技术
充电站对于电动汽车推广和普及具有决定性的作用,在全球范围内电动汽车的发展和充电设施的建设同步展开,美国和其他一些发达国家对无人值守电站的研究一直处于领先地位,通过智能化的监控***来实现充电站管理的自动化和智能化,提高安全性水平和效率。目前尚无具有普遍适用性的充电站监控***，电动汽车换电站立体仓库与其它自动化立体仓库一样,用于对货物的存储、搬运和集中管理等,只不过这里是对电动汽车电池的存储、搬运、更换以及管理。这种方式是将电动汽车电池提前充好电,储存起来,当需要更换电池时,利用堆躲机取出已经充好电的电池,随时更换即可,这样可以大大提高电动汽车换电的效率。所以,在电动汽车换电站中,建设高精度控制的自动化的换电设备是十分必要的,能够有效地提高电动汽车换电站的作业效率,增加电动汽车换电站的吞吐量,获得较大的经济效益和社会效益。所以,研究电动汽车换电站立体仓库及堆操机,有着很大的实际意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题是如何实现精确的电池更换，对此本发明提供一种基于PID控制电池更换的充电站***。
本发明的技术方案为：一种基于PID控制电池更换的充电站***，包括电力设备、监控管理工作站、交易管理***、配电网络、数据网络、充电设备、换电设备、监测设备，
电力设备包括光伏设备、火力发电站、风力发电站；
充电设备包括直流充电桩、交流充电桩；
配电网络包高压电网、低压电网、直流母线、高压配电柜、配电变压器、低压配电柜；
数据网络包括以太网和CAN总线；
监测设备包括摄像机、烟感传感器、红外传感器；
监控管理工作站通过以太网与站控计算机连接，站控计算机通过监测设备对电力设备、配电网络和充电设备进行监控，
电池更换设备要包括电池箱、电池充电架、换电机器人、传动机构和堆垛机器人,电池更换设备采用后备箱换电方式，电池充电架、换电机器人、传动机构和堆垛机器人通过CAN现场总线网络与站控计算机通信，堆垛机器人的控制采用PID切换的方式进行控制，产生精确的输出控制量，输入值与输出反馈值进行运算得到输入误差值，同时对输入误差值进行模糊PID控制运算和固定参数PID控制运算，其中，模糊PID控制运算较固定参数PID多出了模糊运算模块，其对固定参数PI D控制运算中的固定参数进行模糊化调节，输入误差值与选定的调节参数进行比较，当输入误差值大于调节参数时，切换开关选定模糊PID控制的输出值作为堆垛机器人的输出控制值，从而使堆垛机器人的动作快速进入稳定状态；输入误差值小于调节参数时,认为堆垛机器人已经处于稳定状态，切换开关选定固定参数PID控制的输出值作为堆垛机器人的输出控制值,减少***执行程序的时间,提高***的运行效率。
本发明的有益效果：
(1)使用PID切换减少***执行程序的时间,提高***的运行效率。
(2)通过PID算法实现电池更换设备的精确控制，提高***的运行效率；
(3)堆垛机运行性能的优化,增加了堆垛机运行过程中的快速性与稳定性；
(4)构建安全、可靠的充电桩共享交易环境，将极大地方便充电用户；
(5)通过BMS电池管理单元到蓄电池SOC、SOH和电池内阻信息，进而控制充电桩对蓄电池进行相应的充电操作；
(6)通过整体功率协调控制保证尽可能多的充电设备处于工作状态，减少等待电动汽车的数量，充电站将电网调度部门发送的功率较为合理分配至每一台充电设备。
附图说明
图1为本发明的充电站***框图；
图2为本发明的电池更换设备结构示意图；
图3为本发明的PID切换原理图；
图4为本发明的直流充电桩控制***图；
图5为本发明的BMS电池管理单元与充电桩连接示意图；
图6为本发明的整体功率协调控制流程图；
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
本发明的实施例参考图1-6所示。
一种基于PID控制电池更换的充电站***，包括电力设备、监控管理工作站、交易管理***、配电网络、数据网络、充电设备、换电设备、监测设备，
电力设备包括光伏设备、火力发电站、风力发电站；
充电设备包括直流充电桩、交流充电桩；
配电网络包高压电网、低压电网、直流母线、高压配电柜、配电变压器、低压配电柜；
数据网络包括以太网和CAN总线；
监测设备包括摄像机、烟感传感器、红外传感器；
监控管理工作站通过以太网与站控计算机连接，站控计算机通过监测设备对电力设备、配电网络和充电设备进行监控，
电池更换设备要包括电池箱、电池充电架、换电机器人、传动机构和堆垛机器人,电池更换设备采用后备箱换电方式，电动汽车进入换点位，后备箱打开并解锁旧电池箱，换电机器人定位旧电池箱，将电动汽车后备箱上的旧电池箱取出，放入传动机构的回收传送带，同时，堆垛机器人从电池充电架上取出新电池箱，放入传动机构的推送传送带，推送传送带将新电池箱传送给换电机器人，换电机器人定位新电池箱将新电池箱装入电动汽车的后备箱，实现换电操作，回收传送带将旧电池箱送到堆垛机器人处，堆垛机器人将旧电池箱放入电池充电架，进行充电；
电池充电架、换电机器人、传动机构和堆垛机器人通过CAN现场总线网络与站控计算机通信；
电动汽车更换下来的电池箱,需要检测,判定性能是否退化，检测包括充电检测、使用检测以及电池盘点，充电检测包括对充电电压、充电电流、充电温度以及电池SOC在内的参数检测，使用检测包括对SOH状态、更换次数、行驶里程、更换时间在内的参数检测，电池盘点包括状态查询、寿命评估、电池重组、报废注销在内的操作，
堆垛机器人包括水平、垂直、伸缩三方向运行机构、载货台、电气装置；
换电机器人通过电磁吸头来对电池箱进行更换操作，包括台车、工装平台、轨道、货叉。
电池充电架为存储电池箱的立体支架,电池充电架使用标准连接器与电池箱进行连接,当换下的电池箱放入电池充电架后,充电机为待充电电池执行充电操作，电池充电架可完成对电池箱的存放、充电和监测功能,实时显示电池箱状态信息、就位状况等,电池架中配备烟雾传感器,用于监测电池箱的安全状态。
电池充电架与堆垛机器人共同构成了电池箱存储区,堆垛机器人通过立体运动实现电池充电架上电池箱的存取操作,完成换电工作；
堆垛机器人的控制采用PID切换的方式进行控制，产生精确的输出控制量，
输入值与输出反馈值进行运算得到输入误差值，同时对输入误差值进行模糊PID控制运算和固定参数PID控制运算，其中，模糊PID控制运算较固定参数PID多出了模糊运算模块，其对固定参数PID控制运算中的固定参数进行模糊化调节，输入误差值与选定的调节参数进行比较，当输入误差值大于调节参数时，切换开关选定模糊PID控制的输出值作为堆垛机器人的输出控制值，从而使堆垛机器人的动作快速进入稳定状态；输入误差值小于调节参数时,认为堆垛机器人已经处于稳定状态，切换开关选定固定参数PID控制的输出值作为堆垛机器人的输出控制值,减少***执行程序的时间,提高***的运行效率。
其中，PID控制算式具体为：
Δu(k)＝u(k)-u(k-1)＝Kp×[e(k)-e(k-1)]+Ki×e(k)+Kd×[e(k)-2×e(k-1)+e(k-2)]，
其中，u(k)：输出信号，Δu(k)：输出调节，e(k)：输入信号，Kp：比例增益，Ki：积分系数，Kd：微分系数。
其中，模糊运算模块包括知识库、模糊化模块、推理模块、解模糊化模块，
将模糊控制应用到堆垛机控制***中,实现了堆垛机运行性能的优化,增加了堆垛机运行过程中的快速性与稳定性。
直流充电桩采用嵌入式***，包括微控制器、触摸屏、温度传感器、湿度传感器、IC卡检测器、电表、指示灯、直流输出口、接触器、强制关闭开关、BMS电池管理单元，
接触器控制380V交流电输入的通断，电表连接至接触器的输出端，微控制器实时读取电表数据，对使用的电量进行计算，电表的输出端与直流输出口连接，微控制器通过CAN总线向直流输出口发送报文来控制其输出电压和电流，直流输出口直接与电动汽车的电池箱连接，对电池箱进行快速充电，BMS电池管理单元通过CAN总线将电池箱参数形成报文后发送至微控制器。微控制器接收到报文后，对报文进行解析，实时调整充电方式，充电过程中接触器由微控制器控制或者由强制关闭开关直接关闭，温度传感器和湿度传感器通过单总线方式和微控制器通信，将直流充电桩内温、湿度数据传送至微控制器，以此来判断充电桩是否安全运行，IC卡检测器检测用户的IC卡，允许用户通过触摸屏进入***进行相应的包括充电、查询在内的交互操作，触摸屏与微控制器通过ModbusRTU协议通信，实时显示包括充电进程、电压、电流、温度、湿度、用户信息在内的数据，指示灯指示直流桩当前运行的状态。
电表固定安装在直流充电桩内部，位于接触器与直流输出口之间，之间不能接入任何与计量无关的设备，电表能够存储时间电能，其包括计量模块、主控单元、LCD显示、按键、存储器、通信模块。
BMS电池管理单元包括均衡保护管理模块、充放电管理模块、信号调理电路、选通保持电路、A/D转换器以及主控制器，
电压传感器、电流传感器、温度传感器、湿度传感器获得电池箱的电压、电流、温度信号以及湿度信号，信号调理电路对上述信号进行滤波、放大，去除信号中的噪声，并将信号放大到合理的区间，电池箱中有多个单体电池，多个单体电池的多个通道共用一个A/D转换器，在模拟输入通道中通过选通保持电路进行通道选通，实现各通道逐个、分时地被轮流接通，通过选通保持电路分时选择不同单体的电压、电流、温度信号输入A/D转换器，信号通过采样保持器保证采样到的是同一个单体同一时间的电压、电流、温度信号，采集到的所有信息存储并传输到主控制器(DSP)中进行比对分析计算，显示输出数据，同时根据需要计算出包括电池箱的SOC、SOH和电池内阻在内的数据，主控制器(DSP)根据上述计算结果，对电池箱进行充放电控制，主控制器(DSP)将采集到的电压、电流、温度数据通过CAN总线输送到充电桩控制器，并根据实际充电控制的需要，在充电桩控制器中完成相应的分析运算，得到电池箱SOC、SOH和电池内阻信息，进而控制充电桩对电池箱进行相应的充电操作。
均衡保护管理模块与主控制器(DSP)连接，对电池箱进行均衡充电，均衡充电的步骤包括：
步骤1，检查各个电池单体的电压，当出现电池单体的电压大于电压基准值上限或小于电压基准值下限时，执行步骤(2)，否则，重复执行本步骤；
步骤2，确定整个电池单元的电荷量(SOC)的标准差，并将该标准差与启动阈值比较，若标准差大于启动阈值，则执行步骤3，否则，执行步骤1；
步骤3，根据各电池单体的电荷量(SOC)，不同电池单体电荷量的转移效率，确定不同电池单体需要的充放电量，以及相应的充放电时间，其中，充放电时间＝充放电量/均衡电流；
步骤4，根据不同电池单体的充、放电时间，进行相应的充、放电操作。
充放电管理模块与主控制器(DSP)连接，根据电池健康状态评估方法对电池箱进行健康状况预测(SOH)，电池健康状态评估方法步骤包括：
步骤1，建立电池充放电模型；
步骤2，获取待测电池在放电状态下的参数；
步骤3，根据电池充放电模型以及上述参数，估算所述待测电池的SOH值；
步骤4，检测所述SOH值是否大于阈值；若所述SOH值小于所述阈值，则评估所述待测电池老化。
BMS电池管理单元实时监测电动汽车电池组参数、估算SOC、估算行驶里程、进行故障判断等，然后通过CAN总线发送给车辆控制器或非车载充电机。通过BMS电池管理单元实时监测电动汽车电池组参数，采集参数包括电池组总电压、单块电池电压、电池组总电流和单块电池电流；通过BMS电池管理单元进行剩余电量估算，采集电压、电流在内的参数，估算荷电状态(SOC)，将SOC信息通过CAN总线发送至汽车仪表盘供司机及时了解车辆行驶状况；通过BMS电池管理单元进行充放电控制，当电池箱的电压或者电流超过额定参数时，BMS电池管理单元及时切断接触器，保证电池组不受损坏。
其中，站控计算机对充电设备采用整体功率协调控制，具体为：
步骤1、充电设备执行功率分配前，先对所有电动汽车接入的充电设备的功率输出能力进行统计，得到充电设备输出总功率；
步骤2、读取电网功率阈值；
步骤3、充电设备输出总功率与电网功率阈值进行比较，如果电网功率阈值大于充电设备输出总功率，则可分配总功率为充电设备输出总功率，相当于无功率限制，充电设备在各自的能力范围内按照既定充电策略进行充电，如果充电设备输出总功率大于电网功率阈值，则可分配的总功率为电网功率阈值,即可分配总功率不超过电网调度的限定值；
步骤4、采集各个充电设备当前的包括输出功率、充电状态、是否有新车接入在内的信息，结合步骤3得出的可分配总功率制定分配策略，将分配的功率值下发至每一台充电设备；
步骤5，判断充电站内直至有新车加入或有车退出充电，如果是，则重新执行步骤1，如果否，则继续步骤4；
其中，步骤4的分配策略具体为站控计算机将依据电网功率阈值和充电设备输出总功率制定分配策略，具体包括如下步骤：
步骤4.1，读取可分配总功率；
在一个控制周期的初期，先采集电网的限定值PX和电动汽车接入的充电机功率值PJ，在执行分配时，分配功率值为Pset，Pset＝min(PX,PJ)；
步骤4.2，预测充电功率；
在计算出分配功率值Pset后，进行充电需求的统计预测，电动汽车在充电前预测其最大充电功率，对处于恒流充电阶段和新加入的电动汽车，其预测功率均为计算得出的最大充电功率，对处于恒压充电阶段的充电机，其预测功率为当前输出，统计预测功率需求将作为功率分配的依据；
步骤4.3，统计充电时间；
功率分配算法使用到已充电时间，对所有充电机的已充电时间进行统计；
步骤4.4，根据功率分配算法进行功率分配。
其中，步骤4.4的功率分配算法具体为：
步骤4.4.1，根据对充电机的已充电时间设置权重，
| 已充电时间 | 权重 |
| 0～t1 | β1 |
| t1～t2 | β2 |
| ＞t2 | β3 |
表1已充电时间与权重对应关系表
步骤4.4.2，初级分配，有m台充电设备处于恒流充电阶段，其充电需求均为预测的最大充电功率，有n台充电设备处于恒压充电阶段，其充电需求为当前输出的功率，则第i台电动汽车分配的初级分配功率值PF(i)为：
步骤4.4.3，当执行完步骤4.4.2分配后，如果电动汽车的功率分配功率值Pi超过其最大充电功率，则需要进行次级分配，将初级分配中存在的不能利用的冗余分配量，再次分配到还有增加功率分配空间的充电机中，次级分配将根据充电设备还可提升的空间按比例分配，二次分配的增量ΔPM(i)如下所示：
ΔPM(i)＝PM(i)-PF(i)(PM(i)<PF(i))，
ΔPM(i)＝0(PM(i)＝PF(i))，
其中，PM(i)：第i台电动汽车的充电机功率值，β(i)：第i台电动汽车的权重，β(i)为β1、β2或β3，PS：冗余功率值，
整体功率协调控制作为一种有效的功率分配手段，在充电站消耗总功率被限制的情况下，一方面同一时间能为更多的用户提供服务，另一方面充电功率尽可能地被利用，创造更多的经济价值，保证尽可能多的充电设备处于工作状态，减少等待电动汽车的数量，充电站将电网调度部门发送的功率较为合理分配至每一台充电设备。
交易管理***通过数据网络控制电动汽车和充电设备的交易，具体的控制方法为：
步骤1，注册阶段，交易管理***采用基于云计算的互联网环境架构，建立基于区块链***，所有电动汽车、所有充电设备和所有运营商都在区块链***上注册，使得区块链***成为值得信赖的第三方，以保证双方资金安全和运营支付；
步骤2，调度阶段，根据电动汽车车主的需求和运营商的政策，制定调度策略；
步骤3，认证阶段，电动汽车和充电设备使用椭圆曲线密码学计算哈希函数，这些函数无法通过钥匙反推从而确保密码的安全，电动汽车和充电设备之间相互认证，如果认证是有效的并且与身份匹配，则充电的请求被接受；
步骤4，充电阶段，电动汽车进行充电，完成后，充电设备记录交易的信息。
将区块链技术应用到充电桩领域，从而构建的安全、可靠的充电桩共享交易环境，将极大地方便充电用户，提高充电桩的利用率，有效地阻止数据篡改和撤销的恶意行为，确保了***处于所有人的监督之下，任何人都无法通过添加恶意代码或者利用***漏洞牟取利益。
以上所述实施方式仅表达了本发明的一种实施方式，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于PID控制电池更换的充电站***，包括电力设备、监控管理工作站、交易管理***、配电网络、数据网络、充电设备、换电设备、监测设备，
电力设备包括光伏设备、火力发电站、风力发电站；
充电设备包括直流充电桩、交流充电桩；
配电网络包高压电网、低压电网、直流母线、高压配电柜、配电变压器、低压配电柜；
数据网络包括以太网和CAN总线；
监测设备包括摄像机、烟感传感器、红外传感器；
监控管理工作站通过以太网与站控计算机连接，站控计算机通过监测设备对电力设备、配电网络和充电设备进行监控，
电池更换设备要包括电池箱、电池充电架、换电机器人、传动机构和堆垛机器人,电池更换设备采用后备箱换电方式，电池充电架、换电机器人、传动机构和堆垛机器人通过CAN现场总线网络与站控计算机通信，堆垛机器人的控制采用PID切换的方式进行控制，产生精确的输出控制量，输入值与输出反馈值进行运算得到输入误差值，同时对输入误差值进行模糊PID控制运算和固定参数PID控制运算。
2.根据权利要求1所述的一种基于PID控制电池更换的充电站***，其特征在于：模糊PID控制运算较固定参数PID多出了模糊运算模块，其对固定参数PID控制运算中的固定参数进行模糊化调节，输入误差值与选定的调节参数进行比较，当输入误差值大于调节参数时，切换开关选定模糊PID控制的输出值作为堆垛机器人的输出控制值，从而使堆垛机器人的动作快速进入稳定状态；输入误差值小于调节参数时,认为堆垛机器人已经处于稳定状态，切换开关选定固定参数PID控制的输出值作为堆垛机器人的输出控制值。
3.根据权利要求2所述的一种基于PID控制电池更换的充电站***，其特征在于：电动汽车进入换点位，后备箱打开并解锁旧电池箱，换电机器人定位旧电池箱，将电动汽车后备箱上的旧电池箱取出，放入传动机构的回收传送带，同时，堆垛机器人从电池充电架上取出新电池箱，放入传动机构的推送传送带，推送传送带将新电池箱传送给换电机器人，换电机器人定位新电池箱将新电池箱装入电动汽车的后备箱，实现换电操作，回收传送带将旧电池箱送到堆垛机器人处，堆垛机器人将旧电池箱放入电池充电架，进行充电。
4.根据权利要求1所述的一种基于PID控制电池更换的充电站***，其特征在于：堆垛机器人包括水平、垂直、伸缩三方向运行机构、载货台、电气装置；换电机器人通过电磁吸头来对电池箱进行更换操作，包括台车、工装平台、轨道、货叉；电池充电架为存储电池箱的立体支架,电池充电架使用标准连接器与电池箱进行连接,当换下的电池箱放入电池充电架后,充电机为待充电电池执行充电操作，电池充电架可完成对电池箱的存放、充电和监测功能,实时显示电池箱状态信息、就位状况等,电池架中配备烟雾传感器,用于监测电池箱的安全状态。
5.根据权利要求1所述的一种基于PID控制电池更换的充电站***，其特征在于PID控制算式具体为：
Δu(k)＝u(k)-u(k-1)＝Kp×[e(k)-e(k-1)]+Ki×e(k)+Kd×[e(k)-2×e(k-1)+e(k-2)]，其中，u(k)：输出信号，Δu(k)：输出调节，e(k)：输入信号，Kp：比例增益，Ki：积分系数，Kd：微分系数；其中，模糊运算模块包括知识库、模糊化模块、推理模块、解模糊化模块。
6.根据权利要求1所述的一种基于PID控制电池更换的充电站***，其特征在于：直流充电桩采用嵌入式***，包括微控制器、触摸屏、温度传感器、湿度传感器、IC卡检测器、电表、指示灯、直流输出口、接触器、强制关闭开关、BMS电池管理单元。
7.根据权利要求6所述的一种基于PID控制电池更换的充电站***，其特征在于：接触器控制380V交流电输入的通断，电表连接至接触器的输出端，微控制器实时读取电表数据，对使用的电量进行计算，电表的输出端与直流输出口连接，微控制器通过CAN总线向直流输出口发送报文来控制其输出电压和电流，直流输出口直接与电动汽车的电池箱连接，对电池箱进行快速充电，BMS电池管理单元通过CAN总线将电池箱参数形成报文后发送至微控制器。微控制器接收到报文后，对报文进行解析，实时调整充电方式，充电过程中接触器由微控制器控制或者由强制关闭开关直接关闭，温度传感器和湿度传感器通过单总线方式和微控制器通信，将直流充电桩内温、湿度数据传送至微控制器，以此来判断充电桩是否安全运行，IC卡检测器检测用户的IC卡，允许用户通过触摸屏进入***进行相应的包括充电、查询在内的交互操作，触摸屏与微控制器通过ModbusRTU协议通信，实时显示包括充电进程、电压、电流、温度、湿度、用户信息在内的数据，指示灯指示直流桩当前运行的状态。
8.根据权利要求1所述的一种基于PID控制电池更换的充电站***，其特征在于站控计算机对充电设备采用整体功率协调控制，具体为：
步骤1，充电设备执行功率分配前，先对所有电动汽车接入的充电设备的功率输出能力进行统计，得到充电设备输出总功率；
步骤2，读取电网功率阈值；
步骤3，充电设备输出总功率与电网功率阈值进行比较，如果电网功率阈值大于充电设备输出总功率，则可分配总功率为充电设备输出总功率，相当于无功率限制，充电设备在各自的能力范围内按照既定充电策略进行充电，如果充电设备输出总功率大于电网功率阈值，则可分配的总功率为电网功率阈值,即可分配总功率不超过电网调度的限定值；
步骤4，采集各个充电设备当前的包括输出功率、充电状态、是否有新车接入在内的信息，结合步骤3得出的可分配总功率制定分配策略，将分配的功率值下发至每一台充电设备；
步骤5，判断充电站内直至有新车加入或有车退出充电，如果是，则重新执行步骤1，如果否，则继续步骤4。
9.根据权利要求8所述的一种基于PID控制电池更换的充电站***，其特征在于步骤4的分配策略具体为站控计算机将依据电网功率阈值和充电设备输出总功率制定分配策略，具体包括如下步骤：
步骤4.1，读取可分配总功率；
在一个控制周期的初期，先采集电网的限定值PX和电动汽车接入的充电机功率值PJ，在执行分配时，分配功率值为Pset，Pset＝min(PX,PJ)；
步骤4.2，预测充电功率；
在计算出分配功率值Pset后，进行充电需求的统计预测，电动汽车在充电前预测其最大充电功率，对处于恒流充电阶段和新加入的电动汽车，其预测功率均为计算得出的最大充电功率，对处于恒压充电阶段的充电机，其预测功率为当前输出，统计预测功率需求将作为功率分配的依据；
步骤4.3，统计充电时间；
功率分配算法使用到已充电时间，对所有充电机的已充电时间进行统计；
步骤4.4，根据功率分配算法进行功率分配。
10.根据权利要求9所述的一种基于PID控制电池更换的充电站***，其特征在于步骤4.4的功率分配算法具体为：
步骤4.4.1，根据已充电时间与权重对应关系表对充电机的已充电时间设置权重，
步骤4.4.2，初级分配，有m台充电设备处于恒流充电阶段，其充电需求均为预测的最大充电功率，有n台充电设备处于恒压充电阶段，其充电需求为当前输出的功率，则第i台电动汽车分配的初级分配功率值PF(i)为：
步骤4.4.3，当执行完步骤4.4.2分配后，如果电动汽车的功率分配功率值Pi超过其最大充电功率，则需要进行次级分配，将初级分配中存在的不能利用的冗余分配量，再次分配到还有增加功率分配空间的充电机中，次级分配将根据充电设备还可提升的空间按比例分配，二次分配的增量ΔPM(i)如下所示：
ΔPM(i)＝PM(i)-PF(i) (PM(i)<PF(i))，
ΔPM(i)＝0 (PM(i)＝PF(i))，
其中，PM(i)：第i台电动汽车的充电机功率值，β(i)：第i台电动汽车的权重，β(i)为β1、β2或β3，PS：冗余功率值。
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