CN110525264B - 一种提升并联充电桩运行可靠性的控制***及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种提升并联充电桩运行可靠性的控制***及控制方法，包括如下步骤：每隔设定的时间阈值记录一次AC‑DC变换器的输入电压电流有效值和输出电压电流有效值，并计算输入有功功率、无功功率、输出有功功率、功率损耗，形成了一个以输入有功功率、无功功率为自变量、功率损耗为因变量的二维函数表；对离散数据进行拟合，获得充电桩损耗与输入有功功率、输入无功功率间的函数关系；定义充电桩的整体可靠性控制目标函数，由可靠性目标函数和约束方程组成优化模型；求解优化模型，获得每台充电桩的输入有功功率、输入无功功率和输出功率；判断充电桩的工作状态并根据充电桩的状态结合输入有功功率、无功功率进行调节保证结温的稳定。

Description

一种提升并联充电桩运行可靠性的控制***及控制方法

技术领域

本发明涉及充电桩设计技术领域，具体涉及一种提升并联充电桩运行可靠性的控制***及控制方法。

背景技术

随着电力驱动技术、电池储能技术的不断发展，电动汽车数量不断增长。充电桩的建设在促进电动汽车发展过程中起着重要的作用，现有充电桩多是根据家用轿车等小型充电负载的要求设计，在满足小型充电负载充电功率要求的同时也会留有一定的余量。当大型充电桩使用针对小型负载充电桩时，便无法满足充电功率的需求，完成充电需要耗费大量的时间。近期有专利提出一种多功率段并联充电技术，能够有效利用空闲的充电桩，即能满足小功率充电负荷的需求，也能满足大功率充电负荷的需求。其基本思想是与相邻充电桩组成并联充电***，对于大功率充电负荷，最多可以让3个充电桩同时为充电负荷供电，提升了充电桩的利用率，也提高了大功率充电负荷的充电功率要求。

电动汽车充电桩即是电能的转换装置又是热损耗的产生装置。业内皆知，充电桩有别于传统电力装置的独特之处在于内部的功率开关器件，其高频开通/关断是充电桩实现充电功能的最基本要素。一方面，由于功率器件的非理想导电特性和开/关特性，其高频运行会产生热损耗、导致内部结温上升，而且，充电桩功率随充电模式改变，功率波动特性将进一步造成不规则的功率器件结温波动。研究表明，过高的结温以及剧烈的结温波动是导致半导体器件损坏的主要原因。依据国际权威机构统计，近40％的逆变器故障由功率器件损毁引起，且多为不可修复的严重故障，维护成本极高。因此，提升充电桩中开关器件的可靠性是增加充电桩运行寿命的重要手段。然而，在充电桩并联充电模式出现之前，充电桩只能处于充电状态和待机状态，两种模式下输出功率差异巨大，导致结温差异巨大，造成结温的剧烈波动，严重威胁充电桩的运行可靠性。将来，充电桩不仅是电力***中的重要装置，更是关乎国民日常生活的最基本设施，运行可靠性至关重要。随着充电桩并联充电方式的出现，充电桩由单独运行向集群运行方向转变，并联充电桩的控制灵活度要远高于单一充电桩，这也为提升并联充电桩可靠性提供了条件。然而，现有并联充电桩的控制结构及流程多从完成充电任务的角度出发，没有针对充电桩可靠性的控制结构及控制方法。

发明内容

针对现有并联充电桩的控制结构及流程多从完成充电任务的角度出发，没有针对充电桩可靠性的控制结构及控制方法，本发明提供一种提升并联充电桩运行可靠性的控制***及控制方法。

本发明的技术方案是：

一方面，本发明技术方案提供一种提升并联充电桩运行可靠性的控制***，包括多功率段并联充电子***；多功率段并联充电子***包括若干个充电桩，每个充电桩内均设置有控制器，相邻的充电桩之间通过通讯装置进行连接；

控制器包括损耗与有功、无功函数关系更新单元、可靠性控制模型生成单元、可靠性控制参量求解单元和控制单元；

损耗与有功、无功函数关系更新单元，用于接收各充电桩运行过程中的电压、电流信息，实时更新损耗与有功、无功函数关系；

可靠性控制模型生成单元，用于根据损耗与有功、无功函数关系，生成充电桩可靠性的控制模型；

可靠性控制参量求解单元，用于根据接收的充电桩可靠性的控制模型计算下一控制周期中的每台充电桩的输入有功功率、无功功率和输出功率；

控制单元，用于判断充电桩的工作状态并根据充电桩的状态结合输入有功功率、无功功率进行调节保证结温的稳定。

进一步的，所述充电桩的中的AC-DC变换器，用于检测输入电压电流、输出电压电流；

AC-DC变换器，还用于根据有功、无功指令完成有功、无功输出。

进一步的，损耗与有功、无功函数关系更新单元，用于定义充电桩的输入有功无功功率、充电桩的输出功率，电动汽车所需的充电功率；

损耗与有功、无功函数关系更新单元，用于每隔设置的时间阈值记录一次AC-DC变换器的输入电压电流有效值和输出电压电流有效值，并计算输入有功功率、无功功率、输出有功功率、功率损耗形成一个以输入有功功率、无功功率为自变量，功率损耗为因变量的二维函数表；

为避免数据记录量随着时间的增加而增长，新纪录的数据会覆盖原始数据，损耗与有功、无功函数关系更新单元，利用多变量最小二乘方法对离散数据进行拟合，获得充电桩损耗与输入有功功率、输入无功功率间的函数关系。

进一步的，可靠性控制模型生成单元，用于定义两次采样的功率损耗差，其表示本次采样计算出的功率损耗与上次计算的功率损耗差值；

可靠性控制模型生成单元，还用于定义充电桩的整体可靠性控制目标函数，由可靠性目标函数和约束方程组成的优化模型。

进一步的，所述的充电桩的数量为三个；

损耗与有功、无功函数关系更新单元，用于定义三个充电桩的输入有功无功功率P_M,in、Q_M,in(M＝1,2,3)、充电桩的输出功率P_M,out，电动汽车所需的充电功率P_EV；

损耗与有功、无功函数关系更新单元，用于每隔设置的时间阈值t_record记录一次AC-DC变换器的输入电压电流有效值和输出电压电流有效值，并计算输入有功功率P_M,in、无功功率Q_M,in、输出有功功率P_M,out、功率损耗P_M,loss，P_M,loss＝P_M,in-P_M,out形成一个以输入有功功率P_M,in、无功功率Q_M,in为自变量，功率损耗P_M,loss为因变量的二维函数表；

损耗与有功、无功函数关系更新单元，利用多变量最小二乘方法对离散数据进行拟合，获得充电桩损耗与输入有功功率、输入无功功率间的函数关系P_M,loss＝f(P_M,in,Q_M,in)。

进一步的，可靠性控制模型生成单元，用于定义两次采样的功率损耗差△P_M,loss，其表示本次采样计算出的功率损耗与上次计算的功率损耗差值：

ΔP_M,loss(P_M,in(k),Q_M,in(k))＝P_M,loss(P_M,in(k),Q_M,in(k))-P_M,loss(P_M,in(k-1),Q_M,in(k-1))其中，k表示本次采样序号，k-1表示上次采样序号，P_M,in(k)、Q_M,in(k)为待求量，P_M,in(k-1)、Q_M,in(k-1)为已知量；

可靠性控制模型生成单元，还用于定义充电桩的整体可靠性控制目标函数，由可靠性目标函数和约束方程组成的优化模型；

目标函数为：

优化模型如下：

s.t-P_M,in,max≤P_M,in(k)≤P_M,in,max

-Q_M,in,max≤Q_M,in(k)≤Q_M,in,max

其中，P_M,in,max、Q_M,in,max、S_M,max分别表示充电桩有功功率、无功功率、视在功率的最大值。

进一步的，控制单元，用于判断当充电桩处于充电状态时，通过分配有功功率控制损耗，进而达到控制结温的目的；

控制单元，用于判断当充电桩不工作且充电桩输出端并联时，在并联充电桩间加入有功环流，保证充电桩始终有功率损耗，进而保证了结温的稳定；

控制单元，用于判断当充电桩不工作且输出端不并联时，在逆变器间加入无功环流，利用无功环流保证开关器件的损耗，进而保证结温的稳定。

另一方面，本发明技术方案提供一种提升并联充电桩运行可靠性的控制方法，包括如下步骤：

每隔设定的时间阈值记录一次AC-DC变换器的输入电压电流有效值和输出电压电流有效值，并计算输入有功功率、无功功率、输出有功功率、功率损耗，形成了一个以输入有功功率、无功功率为自变量、功率损耗为因变量的二维函数表；

对离散数据进行拟合，获得充电桩损耗与输入有功功率、输入无功功率间的函数关系；

定义充电桩的整体可靠性控制目标函数，由可靠性目标函数和约束方程组成优化模型；

求解优化模型，获得每台充电桩的输入有功功率、输入无功功率和输出功率；

判断充电桩的工作状态并根据充电桩的状态结合输入有功功率、无功功率进行调节保证结温的稳定。

进一步的，每隔t_record记录一次AC-DC变换器的输入电压电流有效值和输出电压电流有效值，并计算输入有功功率P_M,in、无功功率Q_M,in、输出有功功率P_M,out、功率损耗P_M,loss，P_M,loss＝P_M,in-P_M,out，形成了一个以P_M,in、Q_M,in为自变量、P_loss为因变量的二维函数表；

利用多变量最小二乘方法对离散数据进行拟合，获得充电桩损耗与输入有功功率、输入无功功率间的函数关系P_M,loss＝f(P_M,in,Q_M,in)；

计算出功率损耗与上次计算的功率损耗差值：

ΔP_M,loss(P_M,in(k),Q_M,in(k))＝P_M,loss(P_M,in(k),Q_M,in(k))-P_M,loss(P_M,in(k-1),Q_M,in(k-1))

定义充电桩的整体可靠性控制目标函数如下：

由可靠性目标函数和约束方程组成优化模型；

s.t-P_M,in,max≤P_M,in(k)≤P_M,in,max

-Q_M,in,max≤Q_M,in(k)≤Q_M,in,max

其中，P_M,in,max、Q_M,in,max、S_M,max分别表示充电桩有功功率、无功功率、视在功率的最大值；

利用粒子群算法求解上述优化模型，获得每台充电桩的输入有功功率、输入无功功率和输出功率。

进一步的，所述的判断充电桩的工作状态并根据充电桩的状态结合输入有功功率、无功功率进行调节保证结温的稳定的步骤具体包括：

当充电桩处于充电状态时，通过分配有功功率控制损耗，进而达到控制结温的目的；

当充电桩不工作且充电桩输出端并联时，在并联充电桩间加入有功环流，保证充电桩始终有功率损耗，进而保证了结温的稳定；

当充电桩不工作且输出端不并联时，在逆变器间加入无功环流，利用无功环流保证开关器件的损耗，进而保证结温的稳定。在现有并联充电桩的基础上，加入开关器件结温在线提取单元，可靠性在线评估单元，评估各充电桩的当前可靠性。在主控单元中加入结温控制策略备选集合及控制目标函数，通过获取的充电桩可靠性信息优选结温控制策略及调控参数，以大幅降低充电桩结温波动，提升并联充电桩的运行可靠性。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：在不增加硬件结构的基础上，通过合理规划充电桩输入有功功率、输入无功功率、输出有功功率，在不影响正常充电的同时，显著降低充电桩中半导体器件的结温波动，提升充电桩的运行可靠性，从充电站运行经济性角度来说，充电桩可靠性的改善课可以大大提升充电桩的正常使用年限，从而增加充电站的收益。

此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。

由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著地进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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他的附图。

图1、2为提升并联充电桩运行可靠性的控制结构图；

图3为提升并联充电桩运行可靠性工作流程图；

图4为提升并联充电桩运行可靠性的效果图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1、2所示，本发明技术方案提供一种提升并联充电桩运行可靠性的控制***，包括多功率段并联充电子***；多功率段并联充电子***包括若干个充电桩，每个充电桩内均设置有控制器，相邻的充电桩之间通过通讯装置进行连接；所述充电桩的中的AC-DC变换器，用于检测输入电压电流、输出电压电流；AC-DC变换器，还用于根据有功、无功指令完成有功、无功输出，其具体实现方式为业内公知常识。AC-DC变换器的功率电路结构根据充电桩的功率等级确定，其功率电路结构为业内公知常识。所述通讯装置用来在相邻充电桩间、充电桩与电动汽车间传递可靠性控制所需的采样信号和控制信号。其具体硬件结构和底层驱动程序为业内公知常识。另外，需要说明的是，所述充电桩间的连接装置能够根据指令进行闭合、打开动作，其具体原理为业内公知常识。

控制器包括损耗与有功、无功函数关系更新单元、可靠性控制模型生成单元、可靠性控制参量求解单元和控制单元；

其中，损耗与有功、无功函数关系更新单元接收各充电桩运行过程中的电压、电流信息，实时更新损耗与有功、无功函数关系；可靠性控制模型生成单元根据损耗与有功、无功函数关系，生成针对三台并联充电桩可靠性的控制模型；可靠性控制参量求解单元根据接收的桩可靠性控制模型，计算下一控制周期中的每台充电桩的输入有功功率、无功功率控制单元，用于判断充电桩的工作状态并根据充电桩的状态结合输入有功功率、无功功率进行调节保证结温的稳定。

在损耗与有功、无功函数关系更新单元中，定义三个充电桩的输入有功无功功率分别为P_M,in、Q_M,in(M＝1,2,3)，三个充电桩的输出功率分别为P_M,out，电动汽车所需的充电功率为P_EV。充电桩中的控制器每隔t_record记录一次AC-DC变换器的输出电压电流有效值和输出电压电流有效值，并计算输入有功功率P_M,in、无功功率Q_M,in和输出有功功率P_M,out。控制器计算出功率损耗P_M,loss，P_M,loss＝P_M,in-P_M,out，对输出功率取整数，并在控制器中对应于输出功率的位置存储功率损耗，相当于形成了一个以P_M,in,Q_M,in为自变量、P_loss为因变量的二维函数表。该过程不需要单独进行，只需在给电动汽车充电过程中记录即可。充电桩的损耗特性随着使用年限的增长而发生微小变化，因此上述计算功率损耗的功能一直在运行。为避免数据记录量随着时间的增加而增长，新纪录的数据会覆盖原始数据，利用多变量最小二乘方法对离散数据进行拟合，获得充电桩损耗与输入有功、输入无功间的函数关系P_M,loss＝f(P_M,in,Q_M,in)。其中多变量最小二乘法的具体计算过程为公知常识。

在可靠性控制模型生成单元中，定义两次采样的功率损耗差为△P_M,loss，其表示本次采样计算出的功率损耗与上次计算的功率损耗差值：

ΔP_M,loss(P_M,in(k),Q_M,in(k))＝P_M,loss(P_M,in(k),Q_M,in(k))-P_M,loss(P_M,in(k-1),Q_M,in(k-1))

其中，k表示本次采样序号，k-1表示上次采样序号。P_M,in(k)、Q_M,in(k)为待求量，P_M,in(k-1)、Q_M,in(k-1)为已知量。

进一步，定义三台充电桩的整体可靠性控制目标函数为。由于可靠性与结温波动密切相关，因此降低结温波动可以提升可靠性。定义提升可靠性的目标函数为：

由可靠性目标函数和约束方程组成的优化模型如下：

s.t-P_M,in,max≤P_M,in(k)≤P_M,in,max

-Q_M,in,max≤Q_M,in(k)≤Q_M,in,max

其中，P_M,in,max、Q_M,in,max、S_M,max分别表示充电桩有功功率、无功功率、视在功率的最大值。

本实施例中，当充电桩处于充电状态时，通过分配有功功率控制损耗，进而达到控制结温的目的；当充电桩不工作且充电桩输出端并联时，即S1、S2闭合时，在并联充电桩间加入有功环流，保证充电桩始终有功率损耗，进而保证了结温的稳定；当充电桩不工作且输出端不并联时，即S1、S2断开时，在逆变器间加入无功环流，利用无功环流保证开关器件的损耗，进而保证结温的稳定。

实施例二

如图3所示，本发明实施例提供的一种基于最优效率的多功率段充电方法，包括以下步骤:

充电桩中的控制器每隔t_record记录一次AC-DC变换器的输出电压电流有效值和输出电压电流有效值，并计算输入有功功率P_M,in、无功功率Q_M,in和输出有功功率P_M,out。控制器计算出功率损耗P_M,loss，P_M,loss＝P_M,in-P_M,out，对输出功率取整数，并在控制器中对应于输出功率的位置存储功率损耗，相当于形成了一个以P_M,in,Q_M,in为自变量、P_loss为因变量的二维函数表。

利用多变量最小二乘方法对离散数据进行拟合，获得充电桩损耗与输入有功、输入无功间的函数关系P_M,loss＝f(P_M,in,Q_M,in)。

计算出的功率损耗与上次计算的功率损耗差值：

ΔP_M,loss(P_M,in(k),Q_M,in(k))＝P_M,loss(P_M,in(k),Q_M,in(k))-P_M,loss(P_M,in(k-1),Q_M,in(k-1))

由可靠性目标函数和约束方程组成如下优化模型：

s.t-P_M,in,max≤P_M,in(k)≤P_M,in,max

-Q_M,in,max≤Q_M,in(k)≤Q_M,in,max

利用粒子群算法求解上述优化模型，获得每台充电桩的输入有功功率、输入无功功率和输出功率；

当充电桩处于充电状态时，通过分配有功功率控制损耗，进而达到控制结温的目的；当充电桩不工作且充电桩输出端并联时，即S1、S2闭合时，在并联充电桩间加入有功环流，保证充电桩始终有功率损耗，进而保证了结温的稳定；当充电桩不工作且输出端不并联时，即S1、S2断开时，在逆变器间加入无功环流，利用无功环流保证开关器件的损耗，进而保证结温的稳定。通过合理规划充电桩输入有功功率、输入无功功率、输出有功功率，在不影响正常充电的同事，显著降低充电桩中半导体器件的结温波动，提升充电桩的运行可靠性，如图4所示。

尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种提升并联充电桩运行可靠性的控制***，其特征在于，包括多功率段并联充电子***；多功率段并联充电子***包括若干个充电桩，每个充电桩内均设置有控制器，相邻的充电桩之间通过通讯装置进行连接；

控制器包括损耗与有功、无功函数关系更新单元，可靠性控制模型生成单元，可靠性控制参量求解单元和控制单元；

损耗与有功、无功函数关系更新单元，用于接收各充电桩运行过程中的电压、电流信息，实时更新损耗与有功、无功函数关系；

可靠性控制模型生成单元，用于根据损耗与有功、无功函数关系，生成充电桩可靠性的控制模型；

可靠性控制参量求解单元，用于根据接收的充电桩可靠性的控制模型计算下一控制周期中的每台充电桩的输入有功功率、无功功率和输出功率；

控制单元，用于判断充电桩的工作状态并根据充电桩的状态结合输入有功功率、无功功率进行调节保证结温的稳定；

所述充电桩中的AC-DC变换器，用于检测输入电压电流、输出电压电流；

AC-DC变换器，还用于根据有功、无功指令完成有功、无功输出；

损耗与有功、无功函数关系更新单元，用于定义充电桩的输入有功无功功率、充电桩的输出功率，电动汽车所需的充电功率；

损耗与有功、无功函数关系更新单元，用于每隔设置的时间阈值记录一次AC-DC变换器的输入电压电流有效值和输出电压电流有效值，并计算输入有功功率、无功功率、输出有功功率、功率损耗，形成一个以输入有功功率、无功功率为自变量，功率损耗为因变量的二维函数表；

损耗与有功、无功函数关系更新单元，利用多变量最小二乘方法对离散数据进行拟合，获得充电桩损耗与输入有功功率、输入无功功率间的函数关系；

可靠性控制模型生成单元，用于定义两次采样的功率损耗差，其表示本次采样计算出的功率损耗与上次计算的功率损耗差值；

可靠性控制模型生成单元，还用于定义充电桩的整体可靠性控制目标函数，由可靠性目标函数和约束方程组成的优化模型；

所述的充电桩的数量为三个；

损耗与有功、无功函数关系更新单元，用于定义三个充电桩的输入有功无功功率P_M,in、Q_M,in(M＝1,2,3)、充电桩的输出功率P_M,out，电动汽车所需的充电功率P_EV；

损耗与有功、无功函数关系更新单元，用于每隔设置的时间阈值t_record记录一次AC-DC变换器的输入电压电流有效值和输出电压电流有效值，并计算输入有功功率P_M,in、无功功率Q_M,in、输出有功功率P_M,out、功率损耗P_M,loss，P_M,loss＝P_M,in-P_M,out形成一个以输入有功功率P_M,in、无功功率Q_M,in为自变量，功率损耗P_M,loss为因变量的二维函数表；

损耗与有功、无功函数关系更新单元，利用多变量最小二乘方法对离散数据进行拟合，获得充电桩损耗与输入有功功率、输入无功功率间的函数关系P_M,loss＝f(P_M,in,Q_M,in)；

可靠性控制模型生成单元，用于定义两次采样的功率损耗差△P_M,loss，其表示本次采样计算出的功率损耗与上次计算的功率损耗差值：

ΔP_M,loss(P_M,in(k),Q_M,in(k))＝P_M,loss(P_M,in(k),Q_M,in(k))-P_M,loss(P_M,in(k-1),Q_M,in(k-1))

其中，k表示本次采样序号，k-1表示上次采样序号，P_M,in(k)、Q_M,in(k)为待求量，P_M,in(k-1)、Q_M,in(k-1)为已知量；

可靠性控制模型生成单元，还用于定义充电桩的整体可靠性控制目标函数，由可靠性目标函数和约束方程组成的优化模型；

目标函数为：

优化模型如下：

s.t-P_M,in,max≤P_M,in(k)≤P_M,in,max

-Q_M,in,max≤Q_M,in(k)≤Q_M,in,max

其中，P_M,in,max、Q_M,in,max、S_M,max分别表示充电桩有功功率、无功功率、视在功率的最大值。

2.根据权利要求1所述的一种提升并联充电桩运行可靠性的控制***，其特征在于，

控制单元，用于判断当充电桩处于充电状态时，通过分配有功功率控制损耗，进而达到控制结温的目的；

控制单元，用于判断当充电桩不工作且充电桩输出端并联时，在并联充电桩间加入有功环流，保证充电桩始终有功率损耗，进而保证了结温的稳定；

控制单元，用于判断当充电桩不工作且输出端不并联时，在逆变器间加入无功环流，利用无功环流保证开关器件的损耗，进而保证结温的稳定。

3.一种提升并联充电桩运行可靠性的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

每隔设定的时间阈值记录一次AC-DC变换器的输入电压电流有效值和输出电压电流有效值，并计算输入有功功率、无功功率、输出有功功率、功率损耗，形成了一个以输入有功功率、无功功率为自变量、功率损耗为因变量的二维函数表；

对离散数据进行拟合，获得充电桩损耗与输入有功功率、输入无功功率间的函数关系；

定义充电桩的整体可靠性控制目标函数，由可靠性目标函数和约束方程组成优化模型；

求解优化模型，获得每台充电桩的输入有功功率、输入无功功率和输出功率；

判断充电桩的工作状态并根据充电桩的状态结合输入有功功率、无功功率进行调节保证结温的稳定；

每隔t_record记录一次AC-DC变换器的输入电压电流有效值和输出电压电流有效值，并计算输入有功功率P_M,in、无功功率Q_M,in、输出有功功率P_M,out、功率损耗P_M,loss，P_M,loss＝P_M,in-P_M,out，形成了一个以P_M,in、Q_M,in为自变量、P_loss为因变量的二维函数表；

利用多变量最小二乘方法对离散数据进行拟合，获得充电桩损耗与输入有功功率、输入无功功率间的函数关系P_M,loss＝f(P_M,in,Q_M,in)；

计算出功率损耗与上次计算的功率损耗差值：

ΔP_M,loss(P_M,in(k),Q_M,in(k))＝P_M,loss(P_M,in(k),Q_M,in(k))-P_M,loss(P_M,in(k-1),Q_M,in(k-1))

定义充电桩的整体可靠性控制目标函数如下：

由可靠性目标函数和约束方程组成优化模型；

s.t-P_M,in,max≤P_M,in(k)≤P_M,in,max

-Q_M,in,max≤Q_M,in(k)≤Q_M,in,max

其中，P_M,in,max、Q_M,in,max、S_M,max分别表示充电桩有功功率、无功功率、视在功率的最大值；

利用粒子群算法求解上述优化模型，获得每台充电桩的输入有功功率、输入无功功率和输出功率。

4.根据权利要求3所述的一种提升并联充电桩运行可靠性的控制方法，其特征在于，所述的判断充电桩的工作状态并根据充电桩的状态结合输入有功功率、无功功率进行调节保证结温的稳定的步骤具体包括：

当充电桩处于充电状态时，通过分配有功功率控制损耗，进而达到控制结温的目的；

当充电桩不工作且充电桩输出端并联时，在并联充电桩间加入有功环流，保证充电桩始终有功率损耗，进而保证了结温的稳定；

当充电桩不工作且输出端不并联时，在逆变器间加入无功环流，利用无功环流保证开关器件的损耗，进而保证结温的稳定。

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