FR3145902A1 - METHOD FOR MANAGING AN ELECTRIC VEHICLE CHARGING STATION - Google Patents

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Benoît SOHET
Olivier Beaude
Jean-Baptiste BREAL
Yezekael HAYEL
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Electricite de France SA
Universite dAvignon et des Pays de Vaucluse
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Electricite de France SA
Universite dAvignon et des Pays de Vaucluse
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Abstract

L’invention concerne un procédé de gestion d’une station de recharge de véhicules électriques, la station de recharge comprenant une pluralité de bornes de recharge, chaque borne de recharge étant propre à être raccordée à un véhicule électrique pour délivrer au véhicule électrique une puissance électrique au cours du temps selon un profil de recharge, dans lequel à chaque fois qu’un nouveau véhicule électrique entre dans la station de recharge, un profil de recharge corrigé est attribué au véhicule électrique entrant comme une combinaison d’un profil de recharge de base qui dépend des profils de recharge des véhicules électriques déjà présents dans la station de recharge au moment de l’entrée du véhicule électrique entrant, et d’un profil de correction qui dépend de caractéristiques du jour au cours duquel le véhicule électrique entrant est entré dans la station de recharge, le profil de correction ayant été déterminé à partir d’un historique de scénarios d’activité de la station de recharge. Figure pour l’abrégé : figure 6 The invention relates to a method for managing an electric vehicle charging station, the charging station comprising a plurality of charging terminals, each charging terminal being capable of being connected to an electric vehicle to deliver electrical power to the electric vehicle over time according to a charging profile, in which each time a new electric vehicle enters the charging station, a corrected charging profile is assigned to the incoming electric vehicle as a combination of a basic charging profile that depends on the charging profiles of the electric vehicles already present in the charging station at the time of entry of the incoming electric vehicle, and a correction profile that depends on characteristics of the day during which the incoming electric vehicle entered the charging station, the correction profile having been determined from a history of activity scenarios of the charging station. Figure for abstract: figure 6

Description

PROCEDE DE GESTION D’UNE STATION DE RECHargE DE VEHICULES ELECTRIQUESMETHOD FOR MANAGING AN ELECTRIC VEHICLE CHARGING STATION DOMAINE DE L'INVENTIONFIELD OF THE INVENTION

L’invention concerne un procédé de gestion d’une station de recharge de véhicules électriques.The invention relates to a method for managing an electric vehicle charging station.

ETAT DE LA TECHNIQUESTATE OF THE ART

Les usagers de véhicules électriques ont généralement le choix concernant les horaires et les lieux de recharge de leurs véhicules électriques.Electric vehicle users generally have a choice regarding the times and locations of charging their electric vehicles.

Afin de limiter les pics de consommation, les utilisateurs de véhicules électriques sont encouragés à recharger les batteries des véhicules électriques pendant les heures de plus faible consommation (ou « heures creuses ») et à éviter de recharger les batteries des véhicules électriques pendant les heures de consommation plus élevée (ou « heures pleines »). A cet effet, il est possible de proposer à ces utilisateurs deux tarifs : un premier tarif (plus faible) pour l’énergie électrique consommée pendant les heures creuses et un deuxième tarif (plus élevé) pour l’énergie électrique consommée pendant les heures pleines.In order to limit consumption peaks, users of electric vehicles are encouraged to recharge the batteries of electric vehicles during hours of lowest consumption (or “off-peak hours”) and to avoid recharging the batteries of electric vehicles during hours of highest consumption (or “peak hours”). To this end, it is possible to offer these users two tariffs: a first (lower) tariff for electrical energy consumed during off-peak hours and a second (higher) tariff for electrical energy consumed during peak hours.

Toutefois, hormis la recharge durant les heures « creuses » qui est encouragée dans certains endroits, dans les infrastructures de recharge publiques, les utilisateurs n’ont généralement pas de raison de faire des choix qui permettraient de soulager le réseau de distribution électrique et de limiter les pics de consommation.However, apart from charging during "off-peak" hours, which is encouraged in some places, in public charging infrastructures, users generally have no reason to make choices that would relieve the electricity distribution network and limit consumption peaks.

Deux grandes difficultés pour les opérateurs d’infrastructure et de service de recharge cherchant à inciter les usagers de véhicules électriques à une meilleure flexibilité sont de :Two major challenges for infrastructure and charging service operators seeking to encourage greater flexibility among electric vehicle users are:

1. Faire face à un certain nombre de paramètres et « contraintes » associés à la charge imparfaitement connus (ou connus seulement via des modèles statistiques auxquels sont nécessairement associées des erreurs). Des exemples de tels paramètres sont les besoins en recharge des véhicules électrique (c’est-à-dire l’énergie électrique à ajouter dans la batterie), les heures d’arrivée et de départ des véhicules électrique.1. Dealing with a number of parameters and “constraints” associated with charging that are imperfectly known (or known only through statistical models that necessarily involve errors). Examples of such parameters are the charging needs of electric vehicles (i.e. the electrical energy to be added to the battery), the arrival and departure times of electric vehicles.

2. Adapter les informations et incitations (tarif de recharge par exemple) à la flexibilité / l’effort fait effectivement par les véhicules électriques pour aller dans le sens d’une bonne recharge (participation à une meilleure Qualité de Service (QoS) de recharge, diminution de contraintes locales/globales liées au système électrique, etc.).2. Adapt information and incentives (charging rates for example) to the flexibility/effort actually made by electric vehicles to move towards good charging (participation in better Quality of Service (QoS) for charging, reduction of local/global constraints linked to the electrical system, etc.).

Typiquement un véhicule électrique présent plus longtemps dans une station de recharge (par exemple de 9H00 à 18H00) qu’un autre véhicule électrique (par exemple seulement sur la « pause midi » de 12H00 à 14H00) offre plus de possibilité pour « déplacer » le moment de sa recharge, donc plus de flexibilité à l’opérateur de la station de recharge.Typically, an electric vehicle present longer at a charging station (for example from 9:00 a.m. to 6:00 p.m.) than another electric vehicle (for example only during the “lunch break” from 12:00 p.m. to 2:00 p.m.) offers more possibilities to “move” the time of its recharge, therefore more flexibility for the operator of the charging station.

De même, un utilisateur qui accepterait de recharger son véhicule électrique dans une station de recharge vide (quitte à faire quelques centaines de mètres en plus) peut aussi offrir de la flexibilité à l’opérateur de gestion d’un ensemble de stations de recharge.Similarly, a user who agrees to charge their electric vehicle at an empty charging station (even if it means going a few hundred metres further) can also offer flexibility to the operator managing a set of charging stations.

Un but de l’invention est de proposer un procédé de gestion d’une ou de plusieurs stations de recharge de véhicules électriques, permettant de limiter les pics de consommation d’énergie électrique et/ou d’offrir une qualité de service améliorée et/ou de diminuer l’impact de la recharge sur le site de la station de recharge, tout en fournissant un service de recharge efficace des véhicules électriques.One aim of the invention is to propose a method for managing one or more electric vehicle charging stations, making it possible to limit peaks in electrical energy consumption and/or to offer improved quality of service and/or to reduce the impact of charging on the site of the charging station, while providing an efficient charging service for electric vehicles.

Ce but est atteint dans le cadre de la présente invention grâce à un procédé de gestion d’une ou plusieurs station(s) de recharge de véhicules électriques, la ou les station(s) de recharge comprenant une pluralité de bornes de recharge, chaque borne de recharge étant propre à être raccordée à un véhicule électrique pour délivrer au véhicule électrique une puissance électrique au cours du temps selon un profil de recharge, le procédé comprenant une étape de :
a – à l’entrée d’un véhicule électrique dans la station de recharge, attribuer au véhicule électrique entrant un profil de recharge de base, le profil de recharge de base comprenant une série de valeurs de puissance électrique à fournir par l’une des bornes de recharge au véhicule électrique entrant, chaque valeur de puissance électrique étant associée à une plage horaire, le profil de recharge de base étant déterminé en fonction d’une valeur d’un besoin en énergie électrique déclarée du véhicule électrique entrant, d’un instant de sortie déclaré du véhicule électrique entrant, de valeurs de besoins résiduels en énergie électrique de véhicules électriques déjà présents dans la station de recharge au moment de l’entrée du véhicule électrique entrant, et d’instants de sortie déclarés des véhicules électriques déjà présents dans la station de recharge,
b – attribuer au véhicule électrique entrant un profil de correction comprenant une série de valeurs de correction, chaque valeur de correction étant associée à une plage horaire, le profil de correction étant déterminé en fonction d’un instant d’entrée du véhicule électrique entrant, des valeurs de besoins résiduels en énergie électrique de véhicules électriques déjà présents dans la station de recharge au moment de l’entrée du véhicule électrique entrant, des instants de sortie déclarés des véhicules électriques déjà présents dans la station de recharge, et d’une classe du jour au cours duquel le véhicule électrique entrant est entré dans la station de recharge,
c - appliquer à chaque valeur de puissance électrique du profil de recharge de base associé à une plage horaire donnée, une valeur corrective du profil de correction associée à la plage horaire donnée, de manière à générer un profil de recharge corrigé attribué au véhicule électrique entrant,
d - commander une recharge du véhicule électrique entrant par la borne de recharge selon le profil de recharge corrigé attribué au véhicule électrique entrant, et
e – à l’entrée d’un nouveau véhicule électrique dans la station de recharge, renouveler les étapes a à d en considérant le nouveau véhicule électrique comme le véhicule électrique entrant.
This aim is achieved within the framework of the present invention by means of a method for managing one or more electric vehicle charging stations, the charging station(s) comprising a plurality of charging terminals, each charging terminal being capable of being connected to an electric vehicle to deliver electrical power to the electric vehicle over time according to a charging profile, the method comprising a step of:
a – upon entry of an electric vehicle into the charging station, assigning to the incoming electric vehicle a basic charging profile, the basic charging profile comprising a series of electrical power values to be supplied by one of the charging stations to the incoming electric vehicle, each electrical power value being associated with a time slot, the basic charging profile being determined on the basis of a declared electrical energy requirement value of the incoming electric vehicle, a declared exit time of the incoming electric vehicle, residual electrical energy requirement values of electric vehicles already present in the charging station at the time of entry of the incoming electric vehicle, and declared exit times of electric vehicles already present in the charging station,
b – assign to the incoming electric vehicle a correction profile comprising a series of correction values, each correction value being associated with a time slot, the correction profile being determined on the basis of an entry time of the incoming electric vehicle, the values of residual electrical energy requirements of electric vehicles already present in the charging station at the time of entry of the incoming electric vehicle, the declared exit times of electric vehicles already present in the charging station, and a class of the day during which the incoming electric vehicle entered the charging station,
c - apply to each electric power value of the basic charging profile associated with a given time slot, a corrective value of the correction profile associated with the given time slot, so as to generate a corrected charging profile attributed to the incoming electric vehicle,
d - order a recharge of the incoming electric vehicle via the charging station according to the corrected recharge profile assigned to the incoming electric vehicle, and
e – when a new electric vehicle enters the charging station, repeat steps a to d considering the new electric vehicle as the incoming electric vehicle.

Le procédé proposé permet de tenir compte non seulement du besoin en énergie électrique déclaré du véhicule électrique entrant pour calculer le profil de recharge attribué au véhicule électrique entrant, mais également de l’heure déclarée de sortie du véhicule électrique, des profils de recharge ayant été attribués aux véhicules électriques déjà présents dans la station et d’une classe du jour au cours duquel le véhicule électrique entrant est entré dans la station de recharge.The proposed method makes it possible to take into account not only the declared electrical energy requirement of the incoming electric vehicle to calculate the charging profile assigned to the incoming electric vehicle, but also the declared time of exit of the electric vehicle, charging profiles that have been assigned to electric vehicles already present in the station and a class of the day during which the incoming electric vehicle entered the charging station.

En particulier, le profil de correction peut être déterminé en fonction de données historiques ayant été préalablement enregistrées, ces données historiques comprenant d’une part des profils de recharge de consigne réels attribués à des véhicules ayant été rechargés dans la station de recharge et, d’autre part, des profils de recharge théoriques de ces mêmes véhicules tels qu’ils auraient pu être appliqués pour minimiser les pics de consommation d’énergie électrique de la station de recharge ou pour améliorer la qualité de service de recharge des utilisateurs de véhicules électriques ou pour diminuer l’impact de la recharge sur le site de la station de recharge (c’est-à-dire limiter la facture d’électricité du gestionnaire de site, ou limiter les frais de maintenance et remplacement des équipements de ce site – par exemple les transformateurs de puissance), ou une combinaison de ces objectifs.In particular, the correction profile may be determined based on historical data that has been previously recorded, this historical data comprising, on the one hand, actual target charging profiles assigned to vehicles that have been recharged in the charging station and, on the other hand, theoretical charging profiles of these same vehicles as they could have been applied to minimize peaks in electrical energy consumption of the charging station or to improve the quality of charging service for users of electric vehicles or to reduce the impact of charging on the site of the charging station (i.e. limit the electricity bill of the site manager, or limit the maintenance and replacement costs of the equipment of this site – for example power transformers), or a combination of these objectives.

Ainsi, l’application du profil de correction peut permettre par exemple de mieux lisser les pics de consommation d’énergie électrique de la station de recharge, tout en satisfaisant les besoins en énergie électrique des utilisateurs.Thus, the application of the correction profile can, for example, make it possible to better smooth out peaks in electrical energy consumption at the charging station, while still meeting the electrical energy needs of users.

De plus, le procédé permet d’adapter le profil de charge attribué à chaque nouveau véhicule entrant dans la station en fonction des évènements qui sont survenus précédemment, au cours d’une période de temps prédéfinie, grâce au fait que le profil de correction attribué au véhicule électrique entrant dépend de la classe du jour au cours duquel le véhicule électrique entrant est entré dans la station de recharge.Furthermore, the method makes it possible to adapt the charging profile assigned to each new vehicle entering the station based on the events that have occurred previously, during a predefined period of time, thanks to the fact that the correction profile assigned to the incoming electric vehicle depends on the class of the day during which the incoming electric vehicle entered the charging station.

Le procédé peut avantageusement présenter les caractéristiques suivantes :The method can advantageously have the following characteristics:

Dans un mode de réalisation possible, le procédé comprend des étapes de :
f – en même temps que l’étape c, mettre à jour des profils de recharge attribués aux véhicules électriques déjà présents dans la station de recharge, et
g – commander une recharge des véhicules électriques déjà présents, selon les profils de recharge mis à jour.
In one possible embodiment, the method comprises steps of:
f – at the same time as step c, update charging profiles assigned to electric vehicles already present in the charging station, and
g – order a recharge of electric vehicles already present, according to the updated recharge profiles.

Dans un mode de réalisation possible, le profil de recharge corrigé attribué au véhicule électrique entrant est déterminé en fonction de contraintes additionnelles, incluant pour chaque plage horaire, une valeur de puissance électrique maximale pouvant être fournie par la borne de recharge et/ou une valeur de puissance électrique totale maximale pouvant être fournie par la station de recharge pendant la plage horaire et/ou une valeur de puissance électrique consommée par des équipements, autres que les bornes de recharge, pendant la plage horaire.In one possible embodiment, the corrected charging profile assigned to the incoming electric vehicle is determined based on additional constraints, including for each time slot, a maximum electrical power value that can be provided by the charging station and/or a maximum total electrical power value that can be provided by the charging station during the time slot and/or a value of electrical power consumed by equipment, other than the charging stations, during the time slot.

Dans un mode de réalisation possible, le profil de recharge de base attribué au véhicule électrique entrant est déterminé par la résolution d’un problème d’optimisation de la recharge ayant pour effet de : minimiser une variance au cours du temps de la puissance électrique totale fournie à l’ensemble des véhicules présents dans la station de recharge, ou maximiser la qualité de service de recharge des véhicules électriques, ou minimiser des métriques d’impact sur la station de recharge, ou une combinaison de ces effets.In one possible embodiment, the base charging profile assigned to the incoming electric vehicle is determined by solving a charging optimization problem having the effect of: minimizing a variance over time of the total electrical power supplied to all the vehicles present in the charging station, or maximizing the quality of charging service of the electric vehicles, or minimizing impact metrics on the charging station, or a combination of these effects.

Dans un mode de réalisation possible, le procédé comprend des étapes de :
h – attribuer au jour au cours duquel le véhicule électrique entrant est entré dans la station de recharge, une classe, parmi une pluralité de classes prédéfinies, au moyen d’un classificateur, les jours d’une même classe présentant des caractéristiques communes.
In one possible embodiment, the method comprises steps of:
h – assigning to the day on which the incoming electric vehicle entered the charging station, a class, from a plurality of predefined classes, by means of a classifier, the days of the same class having common characteristics.

Dans un mode de réalisation possible, le classificateur est configuré pour attribuer une classe à un jour, en fonction :
- de la position du jour dans la semaine, et/ou
- d’une information selon laquelle le jour est un jour férié ou un jour travaillé, et/ou
- de données météorologiques du jour, en particulier une température ambiante moyenne du jour.
In one possible embodiment, the classifier is configured to assign a class to a day, based on:
- the position of the day in the week, and/or
- information that the day is a public holiday or a working day, and/or
- daily weather data, in particular an average ambient temperature for the day.

Dans un mode de réalisation possible, le profil de correction attribué au véhicule électrique entrant à l’étape b est généré par une fonction de génération de profils de correction, le procédé comprenant en outre des étapes de :
i – enregistrer un scénario réel d’activité de la station de recharge pendant une période de temps prédéterminée, le scénario réel d’activité de la station de recharge comprenant pour chaque véhicule électrique ayant utilisé la station de recharge pendant une période de temps prédéterminée : une plage horaire d’arrivée, une plage horaire de départ, une valeur d’un besoin en énergie électrique déclaré, et un profil de recharge de consigne comprenant une série de valeurs de puissance électrique réellement transmis à une borne de recharge de la station de recharge pour commander la recharge du véhicule électrique,
j – après que la période de temps prédéterminée s’est écoulée, estimer un scénario théorique d’activité de la station de recharge sur la période de temps prédéterminée, le scénario théorique d’activité de la station de recharge comprenant pour chaque véhicule électrique ayant utilisé la station de recharge pendant la période de temps prédéterminée : un profil de recharge théorique calculé en fonction des plages horaire d’arrivée, des plages horaire de départ et des valeurs des besoins en énergie électrique déclarées des différents véhicules électriques ayant utilisé la station de recharge pendant la période de temps prédéterminée, et
k – mettre à jour des paramètres de la fonction de génération de profils de correction en fonction d’une erreur entre le scénario réel d’activité et le scénario théorique d’activité.
In one possible embodiment, the correction profile assigned to the electric vehicle entering step b is generated by a correction profile generation function, the method further comprising steps of:
i – recording an actual scenario of activity of the charging station during a predetermined period of time, the actual scenario of activity of the charging station comprising for each electric vehicle having used the charging station during a predetermined period of time: an arrival time slot, a departure time slot, a value of a declared electrical energy requirement, and a target charging profile comprising a series of electrical power values actually transmitted to a charging terminal of the charging station to control the charging of the electric vehicle,
j – after the predetermined period of time has elapsed, estimating a theoretical scenario of activity of the charging station over the predetermined period of time, the theoretical scenario of activity of the charging station comprising for each electric vehicle having used the charging station during the predetermined period of time: a theoretical charging profile calculated according to the arrival time slots, the departure time slots and the declared electrical energy requirement values of the different electric vehicles having used the charging station during the predetermined period of time, and
k – update parameters of the correction profile generation function based on an error between the actual activity scenario and the theoretical activity scenario.

Dans un mode de réalisation possible, la période de temps prédéterminée a une durée égale à une journée.In one possible embodiment, the predetermined time period has a duration equal to one day.

Dans un mode de réalisation possible, les étapes g à i sont renouvelées à l’expiration de la période de temps prédéterminée, pour une période de temps prédéterminée suivante, de même durée.In one possible embodiment, steps g to i are repeated upon expiration of the predetermined time period, for a subsequent predetermined time period of the same duration.

Dans un mode de réalisation possible, le procédé comprend une étape de :
j – pour chaque véhicule électrique ayant utilisé la station de recharge pendant la période de temps prédéterminée, calculer un surplus d’énergie électrique qui aurait été délivré au véhicule électrique et/ou une plage horaire anticipée durant laquelle la recharge du véhicule électrique aurait été terminée si le scénario théorique d’activité estimé à l’étape h avait eu lieu pendant la période de temps prédéterminée.
In one possible embodiment, the method comprises a step of:
j – for each electric vehicle having used the charging station during the predetermined time period, calculate a surplus of electrical energy which would have been delivered to the electric vehicle and/or an anticipated time slot during which the charging of the electric vehicle would have been completed if the theoretical activity scenario estimated in step h had taken place during the predetermined time period.

L’invention concerne en outre un produit programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes du procédé tel que défini précédemment, lorsque ce programme est exécuté par un ordinateur.The invention further relates to a computer program product comprising program code instructions for executing the steps of the method as defined above, when this program is executed by a computer.

L’invention concerne également une mémoire lisible par ordinateur stockant des instructions exécutables par l’ordinateur pour l’exécution des étapes du procédé tel que défini précédemment.The invention also relates to a computer-readable memory storing computer-executable instructions for executing the steps of the method as defined above.

L’invention concerne également un module de gestion d’une ou plusieurs station(s) de recharge de véhicules électriques, la ou les station(s) de recharge comprenant une pluralité de bornes de recharge, chaque borne de recharge étant propre à être raccordée à un véhicule électrique et le module de gestion étant configuré pour commander chaque borne de recharge pour que la borne de recharge délivre au véhicule électrique une puissance électrique au cours du temps selon un profil de recharge associé au véhicule électrique, le module de recharge étant configuré pour :
- à chaque entrée d’un véhicule électrique dans la station de recharge, recevoir des données comprenant une valeur d’un besoin en énergie électrique déclarée du véhicule électrique entrant, et une plage horaire de départ déclarée du véhicule électrique entrant,
- attribuer au véhicule électrique entrant un profil de recharge, en exécutant les étapes du procédé tel que défini précédemment, et
- une fois que le véhicule électrique entrant est raccordé à l’une des bornes de recharge, commander la borne de recharge pour que la borne de recharge délivre une puissance électrique au véhicule électrique entrant selon le profil de recharge attribué au véhicule électrique entrant.
The invention also relates to a module for managing one or more electric vehicle charging stations, the charging station(s) comprising a plurality of charging terminals, each charging terminal being capable of being connected to an electric vehicle and the management module being configured to control each charging terminal so that the charging terminal delivers electrical power to the electric vehicle over time according to a charging profile associated with the electric vehicle, the charging module being configured to:
- upon each entry of an electric vehicle into the charging station, receive data comprising a value of a declared electrical energy requirement of the entering electric vehicle, and a declared departure time slot of the entering electric vehicle,
- assign a charging profile to the incoming electric vehicle, by performing the steps of the process as defined above, and
- once the incoming electric vehicle is connected to one of the charging stations, controlling the charging station so that the charging station delivers electrical power to the incoming electric vehicle according to the charging profile assigned to the incoming electric vehicle.

presentation des dessinspresentation of drawings

D’autres caractéristiques et avantages ressortiront encore de la description qui suit, laquelle est purement illustrative, et non limitative, et doit être lue en regard des dessins annexés, parmi lesquels :Other features and advantages will emerge from the following description, which is purely illustrative and not limiting, and must be read in conjunction with the attached drawings, among which:

- la représente de manière schématique une station de recharge de véhicules électriques,- there schematically represents an electric vehicle charging station,

- la représente de manière schématique des étapes d’un procédé de gestion d’une station de recherche de véhicules électriques, conforme à un mode de réalisation de l’invention,- there schematically represents steps of a method for managing an electric vehicle research station, in accordance with one embodiment of the invention,

- la représente de manière schématique un exemple de profil de recharge attribué à un véhicule électrique,- there schematically represents an example of a charging profile assigned to an electric vehicle,

- la représente de manière schématique des étapes d’un procédé de mise à jour d’une fonction de génération de profils de correction,- there schematically represents steps of a method for updating a correction profile generation function,

- la représente de manière schématique un exemple de scénario réel d’activité de la station de recharge et de scénario théorique d’activité de la station de recharge,- there schematically represents an example of a real scenario of charging station activity and a theoretical scenario of charging station activity,

- la représente de manière schématique un exemple de mise en œuvre du procédé de gestion de la station de recharge de véhicules électriques,- there schematically represents an example of implementation of the method for managing the electric vehicle charging station,

- la représente de manière schématique une pluralité de stations de recharges raccordées à un même réseau de distribution ou de transport d’énergie électrique.- there schematically represents a plurality of charging stations connected to the same electrical energy distribution or transport network.

DESCRIPTION DETAILLEE D’UN MODE DE REALISATIONDETAILED DESCRIPTION OF AN EMBODIMENT

Sur la , la station de recharge de véhicules électriques 1 représentée comprend une pluralité de bornes de recharge 2.On the , the electric vehicle charging station 1 shown comprises a plurality of charging terminals 2.

Chaque borne de recharge 2 est raccordée à un réseau public de distribution d’énergie électrique ou à un réseau intérieur d’installation électrique 3. Le réseau public de distribution électrique ou à un réseau intérieur d’installation électrique 3 est propre à alimenter la borne de recharge 2 en énergie électrique.Each charging station 2 is connected to a public electrical energy distribution network or to an internal electrical installation network 3. The public electrical distribution network or to an internal electrical installation network 3 is capable of supplying the charging station 2 with electrical energy.

De plus, chaque borne de recharge 2 est propre à être raccordée de manière temporaire à un véhicule électrique pour délivrer au véhicule électrique une puissance électrique, au cours du temps, selon un profil de recharge prédéfini.In addition, each charging station 2 is capable of being temporarily connected to an electric vehicle to deliver electrical power to the electric vehicle, over time, according to a predefined charging profile.

Au cours du temps, des véhicules électriques peuvent entrer et/ou sortir de la station de recharge 1.Over time, electric vehicles may enter and/or exit charging station 1.

Dans l’exemple illustré sur la , un véhicule électrique 4 (appelé « véhicule électrique entrant ») entre dans la station de recharge 1 en vue d’être rechargé.In the example illustrated on the , an electric vehicle 4 (referred to as an “entering electric vehicle”) enters the charging station 1 for recharging.

Plusieurs véhicules électriques 5 sont déjà présents dans la station de recharge. Chacun des véhicules déjà présents 5 est raccordé à une borne de recharge respective 2. Les véhicules électriques déjà présents 5 sont en cours de recharge.Several electric vehicles 5 are already present in the charging station. Each of the vehicles already present 5 is connected to a respective charging station 2. The electric vehicles already present 5 are currently being recharged.

Un véhicule électrique 6 (appelé « véhicule électrique sortant ») sort de la station de recharge 1, après avoir été rechargé via l’une des bornes de recharge 2.An electric vehicle 6 (called an “outgoing electric vehicle”) leaves the charging station 1, after having been recharged via one of the charging stations 2.

La station de recharge 1 peut comprendre en outre des équipements électriques additionnels 7, raccordés au réseau public de distribution d’énergie électrique ou au réseau intérieur d’installation électrique 3.The charging station 1 may further include additional electrical equipment 7, connected to the public electrical energy distribution network or to the internal electrical installation network 3.

Par ailleurs, la station de recharge 1 comprend un centre de gestion 8. Le centre de gestion 8 comprend un module de gestion 10, configuré pour commander les différentes bornes de recharge 2, et une base de données 11, configurée pour stocker des données en provenance des bornes de recharge 2.Furthermore, the charging station 1 comprises a management center 8. The management center 8 comprises a management module 10, configured to control the different charging stations 2, and a database 11, configured to store data from the charging stations 2.

Dans l’exemple illustré sur la , le centre de gestion 8, incluant le module de gestion 10 ainsi que la base de données 11, fait partie de la station de recharge 1. Toutefois, dans un autre exemple, le module de gestion 10 et/ou la base de données 11 pourrait ne pas faire partie de la station de recharge 1. En particulier, le centre de gestion 8 et/ou le module de gestion 10 et/ou la base de données 11 peuvent être situés à distance de la station de recharge 1. De plus, le module de gestion 10 peut être configuré pour commander des bornes de recharge situées dans plusieurs stations de recharge.In the example illustrated on the , the management center 8, including the management module 10 as well as the database 11, is part of the charging station 1. However, in another example, the management module 10 and/or the database 11 might not be part of the charging station 1. In particular, the management center 8 and/or the management module 10 and/or the database 11 may be located remotely from the charging station 1. In addition, the management module 10 may be configured to control charging terminals located in several charging stations.

Chaque borne de recharge 2 est propre à transmettre au module de gestion 10 un signal S1 de requête de recharge.Each charging station 2 is capable of transmitting a charging request signal S1 to the management module 10.

Le signal de requête de recharge S1 contient des données relatives à une valeur d’un besoin en énergie électrique déclaré d’un véhicule électrique et d’un instant de sortie déclaré du véhicule électrique.The charging request signal S1 contains data relating to a value of a declared electrical energy requirement of an electric vehicle and a declared output time of the electric vehicle.

Le module de gestion 10 est configuré pour, en fonction des données contenues dans le signal de requête de recharge S1, générer un profil de recharge attribué au véhicule électrique, et pour générer un signal de commande de recharge S2 à destination de la borne de recharge 2 ayant émis le signal de requête de recharge S1. Le signal de commande de recharge S2 contient des données représentatives du profil de recharge attribué au véhicule électrique.The management module 10 is configured to, based on the data contained in the charging request signal S1, generate a charging profile assigned to the electric vehicle, and to generate a charging control signal S2 intended for the charging terminal 2 having emitted the charging request signal S1. The charging control signal S2 contains data representative of the charging profile assigned to the electric vehicle.

La borne de recharge 2 est configurée pour recharger le véhicule électrique selon le profil de recharge transmis via le signal de commande de recharge S2.Charging station 2 is configured to charge the electric vehicle according to the charging profile transmitted via the charging control signal S2.

Par ailleurs, le module de gestion est configuré pour enregistrer dans la base de données 11 des données relatives aux plages horaires d’entrée, aux plages horaires de sortie, aux besoins en énergie électrique des véhicules, ainsi que les données représentatives des profils de recharge calculés par le module de gestion pour les différents véhicules électriques.Furthermore, the management module is configured to record in the database 11 data relating to the entry time slots, the exit time slots, the electrical energy requirements of the vehicles, as well as data representative of the charging profiles calculated by the management module for the different electric vehicles.

En pratique, le module de gestion 10 comprend un ou plusieurs processeur(s). Le module de gestion 10 comprend ou est couplé à une mémoire dans laquelle est enregistré un programme de gestion de la station de recharge 1 et, le cas échéant, des données manipulées par le programme (données d’entrée du programme, ou données de sortie générées par le programme).In practice, the management module 10 comprises one or more processor(s). The management module 10 comprises or is coupled to a memory in which is recorded a management program for the charging station 1 and, where applicable, data manipulated by the program (input data of the program, or output data generated by the program).

La représente de manière schématique des étapes d’un procédé 100 de gestion de la station de recharge 1, mis en œuvre par le module de gestion 10 pour générer un profil de recharge.There schematically represents steps of a method 100 for managing the charging station 1, implemented by the management module 10 to generate a charging profile.

Selon une première étape 101, lorsqu’un véhicule électrique 4 entre dans la station de recharge 1, l’utilisateur du véhicule électrique 4 déclare une valeur d’un besoin en énergie électrique (c’est-à-dire une quantité d’énergie dont il souhaite alimenter la batterie du véhicule électrique) et un instant de sortie (c’est-à-dire la date et l’heure à laquelle il souhaite que la recharge soit terminée).According to a first step 101, when an electric vehicle 4 enters the charging station 1, the user of the electric vehicle 4 declares a value of an electrical energy requirement (i.e. a quantity of energy with which he wishes to supply the battery of the electric vehicle) and an exit time (i.e. the date and time at which he wishes the charging to be completed).

Cette déclaration peut être faite par exemple, par l’utilisateur, via une interface d’une borne de recharge ou d’un autre équipement (par exemple un terminal utilisateur, tel qu’un « smartphone » ou mobile multifonction), par exemple par une saisie manuelle de la valeur du besoin en énergie électrique et l’instant de sortie.This declaration can be made, for example, by the user, via an interface of a charging station or other equipment (for example a user terminal, such as a “smartphone” or multifunction mobile), for example by manually entering the value of the electrical energy requirement and the output time.

Les valeurs du besoin en énergie électrique déclaré du véhicule électrique entrant et de l’instant de sortie déclaré du véhicule électrique sont transmises au module de gestion 10, par exemple via le signal de requête de recharge S1.The values of the declared electrical energy requirement of the incoming electric vehicle and the declared exit time of the electric vehicle are transmitted to the management module 10, for example via the charging request signal S1.

Selon une deuxième étape 102, le module de gestion 10 attribue au véhicule électrique entrant 4 une borne de recharge 2 parmi les bornes de recharge disponibles de la station de recharge 1. Ceci est fait sur la base d’une règle simple fixée à l’avance par le gestionnaire de la – ou des – station(s) ; par exemple (i) par ordre décroissant de puissance maximale des bornes de recharge (les véhicules électriques arrivant en premier bénéficiant d’une puissance maximale de recharge plus importante) ; (i.bis) éventuellement en prenant en compte la puissance maximale de recharge des véhicules électriques pour ne pas leur attribuer une borne disposant d’une puissance maximale supérieure à la leur (si connue) ; (ii) dans le cas de plusieurs stations en appliquant la règle (i) ou (i.bis), éventuellement combinée avec le fait d’orienter les véhicules électriques vers les stations disposant du plus grand nombre de bornes de recharge au moment de leur arrivée.According to a second step 102, the management module 10 assigns to the incoming electric vehicle 4 a charging terminal 2 from among the available charging terminals of the charging station 1. This is done on the basis of a simple rule set in advance by the manager of the station(s); for example (i) in descending order of maximum power of the charging terminals (the electric vehicles arriving first benefiting from a higher maximum charging power); (i.bis) possibly by taking into account the maximum charging power of the electric vehicles so as not to assign them a terminal with a higher maximum power than theirs (if known); (ii) in the case of several stations by applying rule (i) or (i.bis), possibly combined with directing the electric vehicles towards the stations with the greatest number of charging terminals at the time of their arrival.

Selon une troisième étape 103, le module de gestion 10 attribue au véhicule électrique entrant 4 un profil de recharge de base.According to a third step 103, the management module 10 assigns a basic charging profile to the incoming electric vehicle 4.

La représente de manière schématique, sous forme de rectangles noirs, un exemple de profil de recharge de base calculé par le module de gestion 10.There schematically represents, in the form of black rectangles, an example of a basic recharge profile calculated by the management module 10.

Le profil de recharge de base comprend une série de valeurs de puissance électrique à fournir par la borne de recharge qui a été attribuée au véhicule électrique entrant, chaque valeur de puissance électrique étant associée à une plage horaire, le profil de recharge de base étant déterminé en fonction d’une valeur du besoin en énergie électrique déclaré du véhicule électrique entrant 4, de l’instant de sortie déclaré du véhicule électrique entrant 4 et de valeurs de besoins résiduels en énergie électrique de véhicules électriques 5 déjà présents dans la station de recharge 1 au moment de l’entrée du véhicule électrique entrant 4, et d’instants de sortie déclarés des véhicules électriques 5 déjà présents dans la station de recharge 1.The basic charging profile comprises a series of electrical power values to be provided by the charging station that has been assigned to the incoming electric vehicle, each electrical power value being associated with a time slot, the basic charging profile being determined based on a value of the declared electrical energy requirement of the incoming electric vehicle 4, the declared exit time of the incoming electric vehicle 4 and values of residual electrical energy requirements of electric vehicles 5 already present in the charging station 1 at the time of entry of the incoming electric vehicle 4, and declared exit times of the electric vehicles 5 already present in the charging station 1.

Selon un premier exemple, le profil de recharge de base peut être calculé par le module de gestion 10 par un algorithme d’allocation de puissance électrique par « remplissage d’eau » (« water-filling algorithm » en anglais). L’algorithme d’allocation de puissance électrique par remplissage d’eau permet de réduire la variance au cours du temps de la puissance électrique totale fournie à l’ensemble des véhicules présents dans la station de recharge.According to a first example, the basic charging profile can be calculated by the management module 10 by an algorithm for allocating electrical power by “water-filling”. The algorithm for allocating electrical power by water-filling makes it possible to reduce the variance over time of the total electrical power supplied to all the vehicles present in the charging station.

De plus, le profil de recharge de base peut être calculé également en fonction de contraintes additionnelles, incluant pour chaque plage horaire, une valeur de puissance électrique totale maximale pouvant être fournie par la station de recharge pendant la plage horaire et/ou une valeur de puissance électrique consommée par des équipements (par exemple les équipements électriques additionnels 7), autres que les bornes de recharge, pendant la plage horaire.In addition, the basic charging profile can also be calculated based on additional constraints, including for each time slot, a maximum total electrical power value that can be provided by the charging station during the time slot and/or a value of electrical power consumed by equipment (for example the additional electrical equipment 7), other than the charging stations, during the time slot.

Selon un deuxième exemple, le profil de recharge de base peut être calculé par le module de gestion 10 par la résolution d’un problème d’optimisation de la recharge cherchant à maximiser la qualité de service de recharge des véhicules électriques. Ceci permet de fournir une qualité de service « améliorée » aux véhicules électriques déjà présents, sur le plan de la quantité d’énergie rechargée – via un potentiel surplus d’énergie par rapport à la valeur du besoin en énergie électrique déclarée – et de la fin de la recharge – via une fin anticipée par rapport à la valeur de l’instant de départ déclarée.According to a second example, the basic charging profile can be calculated by the management module 10 by solving a charging optimization problem seeking to maximize the quality of service for charging electric vehicles. This makes it possible to provide an “improved” quality of service to electric vehicles already present, in terms of the quantity of energy recharged – via a potential surplus of energy compared to the value of the declared electrical energy requirement – and the end of charging – via an early end compared to the value of the declared starting time.

Selon un troisième exemple, le profil de recharge de base peut être calculé par le module de gestion 10 par la résolution d’un problème d’optimisation de la recharge cherchant à minimiser des métriques d’impact sur la station de recharge de véhicules électriques, et le site auquel elle est rattachée : (i) impact économique via la facture d’électricité ; (ii) impact physique, par exemple vieillissement accéléré des transformateurs – se traduisant en des coûts de maintenance et de remplacement d’équipements.According to a third example, the basic charging profile can be calculated by the management module 10 by solving a charging optimization problem seeking to minimize impact metrics on the electric vehicle charging station, and the site to which it is attached: (i) economic impact via the electricity bill; (ii) physical impact, for example accelerated aging of transformers – resulting in maintenance and equipment replacement costs.

Selon un quatrième exemple, le profil de recharge de base peut être calculé par le module de gestion 10 par la résolution d’un problème d’optimisation de la recharge cherchant à optimiser une métrique « combinée » - ou « agrégée » - des métriques des trois exemples précédents.According to a fourth example, the basic charging profile can be calculated by the management module 10 by solving a charging optimization problem seeking to optimize a “combined” - or “aggregated” - metric of the metrics of the three previous examples.

Selon une quatrième étape 104, le module de gestion 10 attribue au véhicule électrique entrant 4 un profil de correction.According to a fourth step 104, the management module 10 assigns a correction profile to the incoming electric vehicle 4.

La représente de manière schématique, sous forme de rectangles en traits pointillés, un exemple de profil de correction calculé par le module de gestion 10 pour le véhicule entrant 4.There schematically represents, in the form of dotted rectangles, an example of a correction profile calculated by the management module 10 for the incoming vehicle 4.

Le profil de correction comprend une série de valeurs de correction, chaque valeur de correction étant associée à une plage horaire. Le profil de correction est déterminé en fonction d’un instant d’entrée du véhicule électrique entrant 4, des valeurs de besoins résiduels en énergie électrique de véhicules électriques 5 déjà présents dans la station de recharge 1 au moment de l’entrée du véhicule électrique entrant 4, des instants de sortie déclarés des véhicules électriques 5 déjà présents dans la station de recharge 1, et d’une classe du jour au cours duquel le véhicule électrique entrant 4 est entré dans la station de recharge 1.The correction profile comprises a series of correction values, each correction value being associated with a time slot. The correction profile is determined based on an entry time of the incoming electric vehicle 4, the values of residual electrical energy requirements of electric vehicles 5 already present in the charging station 1 at the time of entry of the incoming electric vehicle 4, the declared exit times of the electric vehicles 5 already present in the charging station 1, and a class of the day during which the incoming electric vehicle 4 entered the charging station 1.

Le profil de correction attribué au véhicule électrique entrant 4 peut être généré via une fonction de génération de profils de correction. La fonction de génération de profils de correction détermine le profil de correction en fonction d’une classe à laquelle appartient le jour d’entrée du véhicule entrant 4, d’une heure d’entrée du véhicule entrant 4 et des profils de charge des véhicules 5 déjà présents dans la station de recharge 1.The correction profile assigned to the incoming electric vehicle 4 can be generated via a correction profile generation function. The correction profile generation function determines the correction profile based on a class to which the day of entry of the incoming vehicle 4 belongs, an entry time of the incoming vehicle 4 and the charging profiles of the vehicles 5 already present in the charging station 1.

La classe à laquelle appartient le jour d’entrée du véhicule peut être prédéfinie à l’avance en fonction de caractéristiques de ce jour, par exemple en fonction de la position du jour dans la semaine et/ou d’une information selon laquelle le jour est un jour férié ou un jour travaillé et/ou de données météorologiques du jour. Les données météorologiques du jour comprennent une température ambiante moyenne du jour.The class to which the day of entry of the vehicle belongs can be predefined in advance based on characteristics of that day, for example based on the position of the day in the week and/or information that the day is a public holiday or a working day and/or weather data of the day. The weather data of the day includes an average ambient temperature of the day.

Les données météorologiques influent sur la consommation « non-flexible » d’énergie électrique (c’est-à-dire l’énergie électrique consommée par des équipements, tels que les équipements électriques additionnels 7, autres que les bornes de recharge 2) et sur les besoins en recharge des véhicules électriques, via une consommation d’énergie électrique plus importante « sur la route » en cas de températures extrêmes.Weather data influences “non-flexible” electrical energy consumption (i.e. electrical energy consumed by equipment, such as additional electrical equipment 7, other than charging stations 2) and the charging needs of electric vehicles, via higher electrical energy consumption “on the road” in the event of extreme temperatures.

Ainsi, la classe du jour en cours peut être choisie parmi une pluralité de classes prédéfinies. Le nombre de classe prédéfinies peut être compris entre 5 et 15 classes, par exemple 10 classes.Thus, the class of the current day can be chosen from a plurality of predefined classes. The number of predefined classes can be between 5 and 15 classes, for example 10 classes.

Le nombre de « catégories météo » (chaud / intermédiaire / froid) est choisi pour disposer de suffisamment de données observées de la station de recharge dans chaque catégorie (croisée avec les autres caractéristiques des jours), de manière à ce que l’apprentissage statistique pour générer la fonction de génération de profils de correction soit « représentatif ».The number of “weather categories” (hot/intermediate/cold) is chosen to have enough observed data from the charging station in each category (crossed with the other characteristics of the days), so that the statistical learning to generate the correction profile generation function is “representative”.

Ces classes peuvent être attribuées à l’avance à chaque jour du calendrier, ou alternativement, ces clases peuvent être attribuées par un classificateur.These classes can be assigned in advance to each day of the calendar, or alternatively, these classes can be assigned by a classifier.

Selon une cinquième étape 105, le module de gestion 10 génère un profil de recharge corrigé à partir du profil de recharge de base et du profil de correction attribués au véhicule entrant 4.According to a fifth step 105, the management module 10 generates a corrected charging profile from the basic charging profile and the correction profile assigned to the incoming vehicle 4.

Comme illustré de manière schématique sur la , le profil de recharge corrigé peut être obtenu en additionnant le profil de recharge de base et le profil de correction attribués au véhicule entrant 4.As schematically illustrated in the , the corrected charging profile can be obtained by adding the basic charging profile and the correction profile assigned to the incoming vehicle 4.

Ainsi, pour chaque plage horaire, le module de gestion 10 applique à chaque valeur de puissance électrique du profil de recharge de base associé à la plage horaire donnée, la valeur corrective du profil de correction associé à la plage horaire donnée.Thus, for each time slot, the management module 10 applies to each electrical power value of the basic charging profile associated with the given time slot, the corrective value of the correction profile associated with the given time slot.

Alternativement, le profil de recharge corrigé peut être obtenu de la manière suivante :Alternatively, the corrected recharge profile can be obtained as follows:

Pour chaque plage horaire, le module de gestion additionne chaque valeur de puissance électrique du profil de recharge de base associé à la plage horaire donnée avec la valeur corrective du profil de correction associé à la plage horaire donnée, et :
- si la somme de la valeur de puissance électrique du profil de recharge de base et de la valeur corrective du profil de correction est inférieure ou égale à une valeur de puissance maximale, alors la valeur du profil de recharge corrigé est considérée comme égale à cette somme, et
- si la somme de la valeur de puissance électrique du profil de recharge de base et de la valeur corrective du profil de correction est supérieure à la valeur de puissance maximale, alors la valeur du profil de recharge corrigé est considérée comme égale à la valeur de puissance maximale.
For each time slot, the management module adds each electrical power value of the basic charging profile associated with the given time slot with the corrective value of the correction profile associated with the given time slot, and:
- if the sum of the electrical power value of the basic charging profile and the corrective value of the correction profile is less than or equal to a maximum power value, then the value of the corrected charging profile is considered equal to this sum, and
- if the sum of the electrical power value of the basic charging profile and the corrective value of the correction profile is greater than the maximum power value, then the value of the corrected charging profile is considered equal to the maximum power value.

Autrement dit, pour chaque plage horaire, la valeur du profil de recharge corrigée est égale au minimum de la somme de la valeur de puissance électrique du profil de recharge de base et de la valeur corrective du profil de correction, et de la valeur de puissance maximale.In other words, for each time slot, the corrected charging profile value is equal to the minimum of the sum of the electrical power value of the basic charging profile and the corrective value of the correction profile, and the maximum power value.

La valeur de puissance maximale peut être la valeur de puissance maximale que peut délivrer la borne de recharge attribuée au véhicule électrique. Cette valeur de puissance maximale est fixée pour chaque borne de recharge.The maximum power value can be the maximum power value that the charging station assigned to the electric vehicle can deliver. This maximum power value is set for each charging station.

Cela évite de générer un profil de recharge corrigé incluant des valeurs de puissance supérieures à la valeur de puissance maximale pouvant être délivrée par la borne de recharge.This avoids generating a corrected charging profile including power values higher than the maximum power value that can be delivered by the charging station.

Selon une sixième étape 106, une fois que le véhicule électrique entrant 4 est raccordé à la borne de recharge 2 qui lui a été attribuée, le module de gestion 10 commande la borne de recharge pour recharger la batterie du véhicule électrique entrant 4 selon le profil de recharge corrigé attribué au véhicule électrique entrant 4.According to a sixth step 106, once the incoming electric vehicle 4 is connected to the charging station 2 assigned to it, the management module 10 controls the charging station to recharge the battery of the incoming electric vehicle 4 according to the corrected charging profile assigned to the incoming electric vehicle 4.

A cet effet, le module de commande 10 transmet à la borne de recharge 2 le signal S2 contenant des données représentatives du profil de recharge corrigé.For this purpose, the control module 10 transmits to the charging terminal 2 the signal S2 containing data representative of the corrected charging profile.

Selon une septième étape 107, à l’entrée d’un nouveau véhicule électrique dans la station de recharge 1, les étapes 101 à 106 sont renouvelées en considérant le nouveau véhicule électrique comme le véhicule électrique entrant.According to a seventh step 107, upon entry of a new electric vehicle into the charging station 1, steps 101 to 106 are repeated by considering the new electric vehicle as the incoming electric vehicle.

Selon une mise en œuvre possible du procédé 100, lors de l’étape 104, le module de gestion 10 peut également mettre à jour des profils de recharge attribués aux véhicules électriques 5 déjà présents dans la station de recharge, puis lors de l’étape 106, commander une recharge des véhicules électriques déjà présents, selon les profils de recharge mis à jour.According to a possible implementation of the method 100, during step 104, the management module 10 can also update charging profiles assigned to the electric vehicles 5 already present in the charging station, then during step 106, order a recharge of the electric vehicles already present, according to the updated charging profiles.

La représente de manière schématique des étapes d’un procédé 110 pour générer la fonction de génération de profils de correction par apprentissage à partir de données d’apprentissage.There schematically represents steps of a method 110 for generating the correction profile generation function by learning from training data.

Les données d’apprentissage comprennent un ensemble de scénarios d’activité de la station de recharge, chaque scénario d’activité de la station de recharge ayant été enregistré pendant une période de temps prédéterminée. La durée de la période de temps prédéterminée peut être d’une journée. Par exemple, la période de temps prédéterminée peut débuter à 00 heure 00 minutes et se terminer à 23 heures 59 minutes.The training data comprises a set of charging station activity scenarios, each charging station activity scenario having been recorded for a predetermined period of time. The duration of the predetermined period of time may be one day. For example, the predetermined period of time may start at 00:00 and end at 23:59.

Le procédé 110 peut comprendre les étapes suivantes :The method 110 may comprise the following steps:

Selon une première étape 111, le module de gestion 10 enregistre un scénario réel d’activité de la station de recharge pendant une période de temps prédéterminée.According to a first step 111, the management module 10 records a real activity scenario of the charging station during a predetermined period of time.

Le scénario réel d’activité de la station de recharge 1 comprend pour chaque véhicule électrique ayant utilisé la station de recharge au cours de la période de temps prédéterminée : une plage horaire d’arrivée, une plage horaire de départ, une valeur d’un besoin en énergie électrique déclaré, et un profil de recharge de consigne comprenant une série de valeurs de puissance électrique tel qu’il a réellement été transmis à une borne de recharge 2 de la station de recharge pour recharger un véhicule électrique raccordé à la borne de recharge 2.The actual activity scenario of the charging station 1 includes for each electric vehicle having used the charging station during the predetermined time period: an arrival time slot, a departure time slot, a value of a declared electrical energy requirement, and a target charging profile including a series of electrical power values as it was actually transmitted to a charging terminal 2 of the charging station to recharge an electric vehicle connected to the charging terminal 2.

Les données de ce scénario réel d’activité peuvent être enregistrées par le module de gestion 10, au fur et à mesure de la journée, dans la base de données 11.The data from this real activity scenario can be recorded by the management module 10, as the day progresses, in the database 11.

Selon une deuxième étape 112, après que la période de temps prédéterminée s’est écoulée, le module de gestion 10 estime un scénario théorique d’activité de la station de recharge sur la période de temps prédéterminée.According to a second step 112, after the predetermined period of time has elapsed, the management module 10 estimates a theoretical scenario of activity of the charging station over the predetermined period of time.

Le scénario théorique d’activité de la station de recharge est le scénario qui aurait été obtenu si le module de gestion 10 avait eu connaissance à l’avance des évènements survenus au cours de la période de temps prédéterminée, c’est-à-dire : des plages horaires d’arrivée, des plages horaires de départ et des valeurs des besoins en énergie électrique déclarées des différents véhicules électriques ayant utilisé la station de recharge pendant la période de temps.The theoretical activity scenario of the charging station is the scenario that would have been obtained if the management module 10 had been aware in advance of the events occurring during the predetermined time period, that is to say: the arrival time slots, the departure time slots and the values of the declared electrical energy requirements of the different electric vehicles having used the charging station during the time period.

Le scénario théorique d’activité de la station de recharge 1 comprend pour chaque véhicule électrique ayant utilisé la station de recharge pendant la période de temps prédéterminée, un profil de recharge théorique calculé en fonction des plages horaire d’arrivée, des plages horaires de départ et des valeurs des besoins en énergie électrique déclarées des différents véhicules électriques ayant utilisé la station de recharge pendant la période de temps.The theoretical activity scenario of charging station 1 includes, for each electric vehicle having used the charging station during the predetermined period of time, a theoretical charging profile calculated according to the arrival time slots, the departure time slots and the declared electrical energy requirement values of the different electric vehicles having used the charging station during the period of time.

Les profils de recharge théoriques peuvent être calculés par le module de gestion 10 par un algorithme d’allocation de puissance électrique par « remplissage d’eau » (« water-filling algorithm » en anglais).The theoretical charging profiles can be calculated by the management module 10 using an electrical power allocation algorithm by “water-filling” (“water-filling algorithm” in English).

De plus, le profil de recharge théorique peut être calculé également en fonction de contraintes additionnelles, incluant pour chaque plage horaire, une valeur de puissance électrique totale maximale pouvant être fournie par la station de recharge pendant la plage horaire et/ou une valeur de puissance électrique consommée par des équipements (par exemple les équipements électriques additionnels 7), autres que les bornes de recharge 2, pendant la plage horaire considérée.In addition, the theoretical charging profile can also be calculated based on additional constraints, including for each time slot, a maximum total electrical power value that can be provided by the charging station during the time slot and/or a value of electrical power consumed by equipment (for example the additional electrical equipment 7), other than the charging stations 2, during the time slot considered.

La représente de manière schématique un exemple de scénario réel d’activité de la station de recharge 1 et de scénario théorique d’activité de la station de recharge 1. Plus précisément, la représente la puissance totale consommée par la station de recharge 1 au cours de chaque plage horaire.There schematically represents an example of a real activity scenario of charging station 1 and a theoretical activity scenario of charging station 1. More precisely, the represents the total power consumed by charging station 1 during each time slot.

Selon une troisième étape 113, le module de gestion 10 met à jour les paramètre de la fonction de génération de profils de correction, en fonction d’une erreur entre le scénario réel d’activité et le scénario théorique d’activité.According to a third step 113, the management module 10 updates the parameters of the correction profile generation function, based on an error between the actual activity scenario and the theoretical activity scenario.

Les étapes 111 à 113 sont renouvelées à chaque nouvelle période de temps. Par exemple, les étapes 111 à 113 sont renouvelées chaque jour, avec les données enregistrées au cours d’une journée.Steps 111 to 113 are repeated at each new time period. For example, steps 111 to 113 are repeated every day, with the data recorded over the course of a day.

Par ailleurs, le procédé 110 peut comprendre une étape additionnelle selon laquelle, pour chaque véhicule électrique ayant utilisé la station de recharge pendant la période de temps prédéterminée, le module de gestion 10 calcule un surplus d’énergie électrique qui aurait été délivré à chaque véhicule électrique et/ou une plage horaire anticipée durant laquelle la recharge du véhicule électrique aurait été terminée si le scénario théorique d’activité estimé à l’étape 112 avait eu lieu pendant la période de temps prédéterminée.Furthermore, the method 110 may comprise an additional step according to which, for each electric vehicle having used the charging station during the predetermined period of time, the management module 10 calculates a surplus of electrical energy which would have been delivered to each electric vehicle and/or an anticipated time slot during which the charging of the electric vehicle would have been completed if the theoretical activity scenario estimated in step 112 had taken place during the predetermined period of time.

La représente de manière schématique un exemple de mise en œuvre du procédé de gestion de la station de recharge de véhicules électriques.There schematically represents an example of implementation of the method for managing the electric vehicle charging station.

Comme illustré sur la , le procédé de gestion comprend d’une part un premier procédé « infra-journalier », qui est mis en œuvre au cours d’une journée, et d’autre part un deuxième procédé d’ « entrainement de la fonction de génération de profils de correction », qui est mis en œuvre une fois par jour, en fin de journée, à partir de données récoltées dans la journée écoulée.As illustrated in the , the management method comprises on the one hand a first “intra-daily” method, which is implemented during the course of a day, and on the other hand a second method of “training the correction profile generation function”, which is implemented once a day, at the end of the day, from data collected during the past day.

Le premier procédé « infra-journalier » se déroule de la manière suivante :The first “intra-daily” process takes place as follows:

A chaque entrée d’un véhicule électrique i dans la station de recharge au temps ti, le module de gestion reçoit les données associées au véhicule électrique i, nécessaires pour calculer le profil de recharge attribué au véhicule électrique i. Les données reçues comprennent notamment une valeur d’un besoin en énergie électrique déclarée du véhicule électrique i, et un instant de sortie déclaré du véhicule électrique i. De plus, le module de gestion dispose déjà des données suivantes : des valeurs de besoins résiduels en énergie électrique de véhicules électriques déjà présents dans la station de recharge au moment de l’entrée du véhicule électrique i, et des instants de sortie déclarés des véhicules électriques déjà présents dans la station de recharge, ainsi que des données relatives à des contraintes additionnelles éventuelles.At each entry of an electric vehicle i into the charging station at time ti, the management module receives the data associated with the electric vehicle i, necessary to calculate the charging profile assigned to the electric vehicle i. The data received include in particular a value of a declared electrical energy requirement of the electric vehicle i, and a declared exit time of the electric vehicle i. In addition, the management module already has the following data: values of residual electrical energy requirements of electric vehicles already present in the charging station at the time of entry of the electric vehicle i, and declared exit times of the electric vehicles already present in the charging station, as well as data relating to possible additional constraints.

Ces contraintes additionnelles peuvent inclure, pour chaque plage horaire, une valeur de puissance électrique totale maximale pouvant être fournie par la station de recharge pendant la plage horaire et/ou une valeur de puissance électrique consommée par des équipements (par exemple les équipements électriques additionnels 7), autres que les bornes de recharge, pendant la plage horaire.These additional constraints may include, for each time slot, a maximum total electrical power value that can be provided by the charging station during the time slot and/or a value of electrical power consumed by equipment (for example additional electrical equipment 7), other than the charging stations, during the time slot.

Puis le module de gestion calcule un profil de recharge attribué au véhicule électrique i (étape Pi2). Ce profil de recharge tient compte du profil de correction déterminé par la fonction de génération de profils de correction.Then the management module calculates a charging profile assigned to the electric vehicle i (step Pi2). This charging profile takes into account the correction profile determined by the correction profile generation function.

De plus, les données associées au véhicule électrique i sont enregistrées dans la base de données (étape Q1). Ces données constituent le scénario réel d’activité l1 de la station de recharge.In addition, the data associated with the electric vehicle i are recorded in the database (step Q1). These data constitute the real activity scenario l1 of the charging station.

Le deuxième procédé d’ « entrainement de la fonction de génération de profils de correction » se déroule de la manière suivante :The second process of “training the correction profile generation function” is as follows:

A la fin de la journée, le module de gestion calcule un scénario théorique d’activité l2 de la station de recharge (étape Q2) à partir des données associées aux véhicules électriques qui ont été enregistrées dans la base de données au cours de la journée qui vient de s’écouler.At the end of the day, the management module calculates a theoretical scenario of l2 activity of the charging station (step Q2) from the data associated with the electric vehicles that have been recorded in the database during the day that has just passed.

De plus, le module de gestion calcule une erreur entre le scénario théorique d’activité l2 et le scénario réel d’activité l1 de la station de recharge (étape Q3), et met à jour des paramètres de la fonction de génération de profils de correction en fonction de l’erreur l2 – l1 ainsi obtenue.In addition, the management module calculates an error between the theoretical activity scenario l2 and the real activity scenario l1 of the charging station (step Q3), and updates parameters of the correction profile generation function based on the error l2 – l1 thus obtained.

La fonction de génération de profils de correction ainsi mise à jour est ensuite utilisée pour calculer des profils de correction utilisés le jour suivant, par le premier procédé « infra-journalier » pour générer des profils de recharge corrigés.The correction profile generation function thus updated is then used to calculate correction profiles used the following day, by the first “intra-daily” process to generate corrected recharge profiles.

Le procédé de gestion de la station de recharge a été décrit en relation avec une seule station de recharge. Toutefois, comme illustré sur la , il serait possible d’appliquer le même procédé à une pluralité de stations de recharge raccordées à un même réseau de distribution ou de transport d’énergie électrique.The method of managing the charging station has been described in relation to a single charging station. However, as illustrated in the , it would be possible to apply the same process to a plurality of charging stations connected to the same electrical energy distribution or transport network.

De plus, chaque station de recharge peut comprendre une ou plusieurs bornes de recharge rapide et une ou plusieurs bornes de recharge lente. Dans ce cas, les caractéristiques de chaque borne de recharge (rapide/lente) sont prises en compte par le module de gestion pour attribuer un profil de recharge à un véhicule électrique entrant.In addition, each charging station may include one or more fast charging terminals and one or more slow charging terminals. In this case, the characteristics of each charging terminal (fast/slow) are taken into account by the management module to assign a charging profile to an incoming electric vehicle.

Exemple 1 : Algorithme d’allocation de puissance électrique par Water-FillingExample 1: Algorithm for allocating electrical power by Water-Filling

Le module de gestion 10 détermine le profil de recharge des véhicules électriques 4 branchés aux bornes de recharge 2 pendant la période de temps . Cette période de temps est représentée par un ensemble contenant un nombre de plages horaires : , chaque plage horaire ayant une durée . Dans cet exemple, l’ensemble peut représenter une journée, la durée d’une plage horaire peut être de deux heures, de sorte que le nombre de plages horaires est 12.The management module 10 determines the charging profile of the electric vehicles 4 connected to the charging stations 2 during the time period . This period of time is represented by a set containing a number of time slots: , each time slot having a duration . In this example, the set can represent a day, the duration of a time slot can be two hours, so the number of time slots is 12.

Les véhicules électriques sont divisés en différentes classes . Chaque classe regroupe des véhicules électriques ayant une plage horaire d’arrivée et une plage horaire de départ communes. Plus précisément, les véhicules électriques de la classe arrivent dans la station de recharge pendant la plage horaire et sortent de la station de recharge pendant la plage horaire de départ , et peuvent ainsi être rechargés uniquement pendant les plages horaires . Par exemple, les véhicules électriques d’une classe dans laquelle peuvent seulement être rechargés pendant la plage horaire . L’ensemble des paires de plages horaires est noté . Le besoin en énergie électrique total agrégé sur l’ensemble des véhicules électriques de la classe est noté .Electric vehicles are divided into different classes . Each class groups together electric vehicles with an arrival time slot and a departure time slot municipalities. More specifically, electric vehicles of the class arrive at the charging station during the time slot and leave the charging station during the departure time slot , and can therefore only be recharged during the time slots . For example, electric vehicles of a class in which can only be recharged during the time slot . The set of time slot pairs is noted . The total electrical energy requirement aggregated across all electric vehicles in the class is noted .

Pour chaque classe , l’opérateur souhaite déterminer la puissance à chaque plage horaire agrégée sur tous les véhicules de la classe , de sorte que le besoin en énergie électrique est satisfait dans la plage horaire de départ , c’est-à-dire que . Pout tout , .For each class , the operator wishes to determine the power at each time slot aggregated across all vehicles in the class , so that the need for electrical energy is satisfied within the departure time slot , that is to say that . For all , .

Détermination des profils de charge dans le cas d’un scénario théorique d’activité (deuxième procédé d’ « entrainement de la fonction de génération de profils de correction »)Determination of load profiles in the case of a theoretical activity scenario (second method of “training the correction profile generation function”)

Lors de ma mise en œuvre du deuxième procédé d’ « entrainement de la fonction de génération de profils de correction », le module de gestion 10 connaît toutes les plages d’arrivée et de départ et les besoins déclarés en énergie électrique avant le commencement de la période de temps .When implementing the second method of "training the correction profile generation function", the management module 10 knows all the arrival ranges and departure and the declared electrical energy requirements before the start of the time period .

Le profil de charge agrégé sélectionné par le module de gestion 10 (vecteur noté ) est celui qui minimise une fonction de coût (dont la valeur minimum est notée ), qui dépend également des consommations électriques de la station de recharge, autres que les consommations dues à la recharge des véhicules électriques et appelées « consommations non-flexibles » (typiquement les consommations des équipements électriques 7 de la station de recharge ou de bâtiments situés sur le site de la station de recharge, autres que les bornes de recharge 2). Cette consommation non-flexible peut également inclure des équipements de génération d’énergie électrique, tels que des panneaux photovoltaïques. Ainsi, le terme peut être négatif, ce qui signifie qu’il y a plus d’énergie électrique produite localement dans la station de recharge que d’énergie électrique consommée par les équipements électriques 7 autres que les bornes de recharge 2.The aggregated load profile selected by the management module 10 (vector noted ) is the one that minimizes a cost function (whose minimum value is noted ), which also depends on electricity consumption of the charging station, other than consumption due to the charging of electric vehicles and called "non-flexible consumption" (typically consumption of electrical equipment 7 of the charging station or of buildings located on the site of the charging station, other than charging stations 2). This non-flexible consumption may also include electrical energy generation equipment, such as photovoltaic panels. Thus, the term can be negative, meaning that there is more electrical energy produced locally in the charging station than electrical energy consumed by electrical equipment 7 other than the charging stations 2.

La fonction de coût dépend du coût de la charge de puissance totale pendant une plage horaire donnée, représentée par une fonction croissante et convexe. La fonction peut représenter le mécanisme économique de la station de recharge ou des effets de congestion du réseau de distribution électrique local (pertes, impact sur le plan de tension, vieillissement des équipements électriques).The cost function depends on the cost of the total power load during a time slot given, represented by a function increasing and convex. The function may represent the economic mechanism of the charging station or the congestion effects of the local electricity distribution network (losses, impact on the voltage plan, aging of electrical equipment).

Le module de gestion 10 calcule les profils de recharge optimaux en résolvant le problème suivant :
tel que , (
The management module 10 calculates the optimal charging profiles by solving the problem following :
such as , (

Détermination des profils de charge dans le cas d’un scénario réel d’activité (premier procédé « infra-journalier »)Determination of load profiles in the case of a real activity scenario (first “intra-daily” process)

Lors de la mise en œuvre du premier procédé « infra-journalier », le module de gestion 10 ne connaît pas à l’avance toutes les plages horaires d’arrivée et de départ, ni les besoins en énergie électrique des véhicules électriques qui entreront dans la station de recharge 1. Le module de gestion 10 a accès aux données suivantes : les plages horaires d’arrivée et de départ d’un véhicule entrant 4 et une valeur déclarée de besoin en énergie électrique du véhicule électrique entrant 4, seulement au moment où le véhicule électrique 4 entre dans la station de recharge 1 et communique ces informations au module de gestion. Ainsi, pour l’ensemble de la période de temps , le module de gestion 10 attend l’arrivée d’un nouveau véhicule électrique dans la station de recharge 1 pour mettre à jour les profils de recharge des véhicules électriques présents dans la station de recharge.When implementing the first “intra-daily” method, the management module 10 does not know in advance all the arrival and departure time slots, nor the electrical energy requirements of the electric vehicles that will enter the charging station 1. The management module 10 has access to the following data: the arrival and departure time slots of an incoming vehicle 4 and a declared value of the electrical energy requirement of the incoming electric vehicle 4, only at the time when the electric vehicle 4 enters the charging station 1 and communicates this information to the management module. Thus, for the entire time period , the management module 10 waits for the arrival of a new electric vehicle in the charging station 1 to update the charging profiles of the electric vehicles present in the charging station.

A chaque arrivée d’un véhicule électrique pendant une plage horaire , le module de gestion 10 procède de la manière suivante :

  1. Le module de gestion met à jour les quantités d’énergie restant à charger à partir de cette plage horaire d’arrivée pour chaque instant de départ . Pour chaque , est obtenue à partir du besoin en énergie électrique agrégé sur les véhicules électriques qui sont arrivés au cours de la plage horaire et qui repartiront au cours de la plage horaire , et des besoins en énergie électrique restants pour charger les véhicules électriques qui sont arrivés plus tôt (et qui repartiront également au cours de la plage horaire ).
    A noter que si aucun véhicule électrique n’arrive avant la plage horaire , la quantité est simplement égale à . L’ensemble ordonné (croissant) de plages horaires de départ est noté . Vu de la plage horaire , il correspond à toutes les plages horaires (futures) de départs pour lesquelles un besoin en énergie électrique non-nul doit être satisfait.
  2. Le module de gestion 10 exécute l’Algorithme 1 ci-dessous pour calculer la valeur optimale et des profils de recharge agrégés par classe ( , ), solutions du problème suivant. Ce problème correspond aux prévisions de recharge « infra-journalier » des besoins en énergie électrique résiduels, par classe, restant à charger à l’instant d’arrivée :

    tel que , (
    A noter que est la puissance de charge programmée pour la plage horaire et agrégée sur tous les véhicules électriques qui sont arrivés à la station de recharge 1 pendant la plage horaire ou avant et quittent la station de recharge 1 au cours de la plage horaire : . La puissance de charge de ces véhicules électriques pendant la plage horaire peut être mise à jour plus tard.
Each time an electric vehicle arrives during a time slot , the management module 10 proceeds as follows:
  1. The management module updates the energy quantities remaining to be loaded from this arrival time slot for each moment of departure . For each , is obtained from the electrical energy requirement aggregated on electric vehicles that arrived during the time slot and who will leave during the time slot , and the remaining electrical energy requirements for charging electric vehicles that arrived earlier (and will also leave during the time slot ).
    Please note that if no electric vehicle arrives before the time slot , the quantity is simply equal to . The ordered (ascending) set of departure time slots Or is noted . Seen from the time slot , it corresponds to all (future) departure time slots for which a non-zero electrical energy requirement must be satisfied.
  2. Management module 10 executes Algorithm 1 below to calculate the optimal value and aggregated charging profiles by class ( , ), solutions to the problem next. This problem corresponds to the “intra-daily” recharge forecasts of residual electrical energy needs, by class, remaining to be loaded at time of arrival :

    such as , (
    Please note that is the scheduled charging power for the time slot and aggregated across all electric vehicles that arrived at charging station 1 during the time slot or before and leave charging station 1 during the time slot : . The charging power of these electric vehicles during the time slot may be updated later.

Algorithme 1: (exécuté à l’instant ) Résolution de ( Algorithm 1 : (executed now) ) Resolution of (

1.Données disponibles :instants de départ et besoins en énergie électrique
2.Pourchaque instant de départ ordonné chronologiquementexécuter
3. Calcul du profil de recharge optimal des véhicules électriques qui quittent la station de recharge à l’instant en utilisant la solution de Water-Filling (voir définition 1) :
4. Calcul du coût minimal pour le gestionnaire du réseau de distribution électrique
Sortie :Profils de recharge et coût
1. Available data: departure times and electrical energy needs
2. For each starting moment chronologically ordered to execute
3. Calculation of the optimal charging profile of electric vehicles leaving the charging station at the moment using the solution of Water-Filling (see definition 1):
4. Calculation of the minimum cost for the electricity distribution network manager
Output: Charging profiles and cost

Définition 1: Definition 1 :

Si est croissante et convexe et est ordonné croissant, le vecteur solution du problème de recharge suivant pendant la période de temps :
, tel que ( )
est :
, (2)
et sont tels que , avec pour et et .
If is increasing and convex and is ordered increasing, the solution vector of the following recharge problem during the time period :
, such as ( )
East :
, (2)
Or And are such that , with For And And .

Ceci est une solution standard appelée Water-Filling (« WF »). Dans cette solution, la charge totale (énergie électrique utilisée pour recharger les véhicules électriques ajoutée à l’énergie électrique dite « non-flexible » consommée par d’autres équipements que les bornes de recharge) à chaque plage horaire utilisée pour les opérations de recharge est la même (elle a le même « niveau d’eau »), tandis que la charge totale est plus haute dans les plages horaires non-utilisées. L’équation (2) montre qu’une fonction croissante et convexe conduit au même profil de recharge optimisé , qui lisse autant que possible le profil de puissances totales (constitué des termes de la recharge des véhicules électriques et des termes de consommations non-flexibles). A noter aussi que contrairement au problème d’ « entrainement de la fonction de génération de profils de correction » pour lequel une optimisation est nécessaire, la solution ici prend une forme explicite ; elle est obtenue « immédiatement ».This is a standard solution called Water-Filling (“WF”). In this solution, the total load (electrical energy used to charge electric vehicles added to the so-called “non-flexible” electrical energy consumed by other equipment than the charging stations) at each time slot used for charging operations is the same (it has the same “water level”), while the total load is higher in the unused time slots. Equation (2) shows that a function increasing and convex leads to the same optimized recharge profile , which smooths as much as possible the total power profile (consisting of the terms of the recharging of electric vehicles and the terms of non-flexible consumption). It should also be noted that unlike the problem of "training the correction profile generation function" for which an optimization is necessary, the solution here takes an explicit form; it is obtained "immediately".

L’Algorithme 1 permet de résoudre d’abord le problème de planification de recharge (solution qui s’écrit ) introduit dans la Définition 1 pour les véhicules électriques sortants qui quittent la station de recharge au cours d’une première plage horaire de départ , en fonction du besoin en énergie électrique agrégé de la classe (a, et du vecteur non-flexible . Ensuite, ce problème d’optimisation standard est résolu pour les véhicules sortants qui quittent la station de recharge au cours d’une deuxième plage horaire de départ , en fonction de et d’un vecteur fictif non-flexible qui inclut le profil de recharge des véhicules électriques qui auront quitté la station de recharge plus tôt (à commencer par ), et ainsi de suite dans l’ordre des instants de départ de la station de recharge.Algorithm 1 first solves the problem of recharge planning (solution which is written ) introduced in Definition 1 for outgoing electric vehicles that leave the charging station during a first departure time slot , depending on the aggregate electrical energy requirement of the class (a, and the non-flexible vector . Then this standard optimization problem is resolved for outgoing vehicles that leave the charging station during a second departure time slot , depending on and a non-flexible fictitious vector which includes the charging profile of electric vehicles that will have left the charging station earlier (starting with ), and so on in the order of the times of departure from the charging station.

Exemple 2 : détermination des profils de puissance de recharge des véhicules électriques par un problème d’optimisation maximisant la qualité de service de la recharge pour les utilisateurs de véhicules électriquesExample 2: Determination of the charging power profiles of electric vehicles by an optimization problem maximizing the quality of service of charging for users of electric vehicles

La modélisation temporelle et en classe de véhicules électriques par plages horaires d’arrivée et départ est identique à celle décrite dans l’Exemple 1. Deux temps de résolution du problème d’optimisation de la recharge sont aussi distingués – de manière identique à l’Exemple 1.Temporal and class modeling of electric vehicles by arrival and departure time slots is identical to that described in Example 1. Two resolution times of the recharge optimization problem are also distinguished – identically to Example 1.

Détermination des profils de charge dans le cas d’un scénario théorique d’activité (deuxième procédé d’ « entrainement de la fonction de génération de profils de correction »)Determination of load profiles in the case of a theoretical activity scenario (second method of “training the correction profile generation function”)

La modélisation employée est identique à celle de l’Exemple 1, à certaines contraintes et à l’objectif d’optimisation près, qui traduisent dans le présent exemple la maximisation de la qualité de recharge des usagers de véhicules électriques (et non le lissage de la consommation totale de la station de recharge sous contrainte de satisfaction du besoin de recharge dans l’Exemple 1). Dans cet Exemple 2, le module de gestion 10 calcule les profils de recharge optimaux en résolvant le problème suivant :
tel que , (
The modeling used is identical to that of Example 1, with certain constraints and the optimization objective, which translate in the present example the maximization of the quality of recharging of users of electric vehicles (and not the smoothing of the total consumption of the recharging station under the constraint of satisfaction of the recharging need in Example 1). In this Example 2, the management module 10 calculates the optimal recharging profiles by solving the problem following :
such as , (

et avec (i) (importance mise sur la métrique « surplus d’énergie », via une pondération), (de même, pour favoriser un départ anticipé), et ; (ii) la puissance maximale de recharge de la classe de véhicules électriques , prise égale à la somme des puissances maximales des bornes de recharge ayant été attribuées aux véhicules électriques de cette classe : (iii) et sont des paramètres qui viennent normaliser la métrique correspondante (respectivement « surplus d’énergie » et « départ anticipé »), afin que par exemple lorsque , les deux métriques aient autant de poids (les valeurs de et peuvent être définies par rapport à la valeur optimale de exécuté la veille).and with (i) (importance placed on the “surplus energy” metric, via weighting), (also to encourage early departure), and; (ii) the maximum charging power of the electric vehicle class , taken equal to the sum of the maximum powers of the charging stations which have been allocated to the electric vehicles of this class: (iii) And are parameters which come to normalize the corresponding metric (respectively “surplus energy” and “early departure”), so that for example when , both metrics have equal weight (the values of And can be defined relative to the optimal value of executed the day before).

Ce problème étant un « Programme Linéaire » (PL), et de taille relativement faible (pour heures, comme évoqué par exemple dans l’Exemple 1, seulement 12 variables et 25 contraintes pour chaque classe de véhicules électriques ), il peut être résolu par un solveur de Programme Linéaire connu.This problem being a “Linear Program” (LP), and of relatively small size (for hours, as mentioned for example in Example 1, only 12 variables and 25 constraints for each class of electric vehicles ), it can be solved by a known Linear Program solver.

Détermination des profils de charge dans le cas d’un scénario réel d’activité (premier procédé « infra-journalier »)Determination of load profiles in the case of a real activity scenario (first “intra-daily” process)

Pour la mise en œuvre du premier procédé « infra-journalier », les conditions sont les mêmes que pour l’Exemple 1, à savoir que le module de gestion 10 ne connaît pas à l’avance toutes les plages horaires d’arrivée et de départ, ni les besoins en énergie électrique des véhicules électriques qui entreront dans la station de recharge 1. Les notations utilisées sont aussi identiques à celles de l’Exemple 1. Le procédé à appliquer est ensuite le même que dans l’Exemple 1, en remplaçant la résolution du problème d’optimisation par celle du problème d’optimisation suivant :For the implementation of the first “intra-daily” method, the conditions are the same as for Example 1, namely that the management module 10 does not know in advance all the arrival and departure time slots, nor the electrical energy requirements of the electric vehicles that will enter the charging station 1. The notations used are also identical to those of Example 1. The method to be applied is then the same as in Example 1, replacing the resolution of the optimization problem by that of the optimization problem following :

tel que , ( such as , (

avec la puissance maximale de recharge des véhicules électriques présents au cours de la plage horaire dans la station de recharge et partant au cours de la plage horaire , prise égale à la somme des puissances maximales des bornes de recharge ayant été attribuées à ces véhicules électriques.with the maximum charging power of electric vehicles present during the time slot in the charging station and leaving during the time slot , taken equal to the sum of the maximum powers of the charging stations which have been allocated to these electric vehicles.

Tout comme , ce problème d’optimisation peut être résolu par un solveur de Programmation Linéaire connu. Noter qu’à la différence de l’Exemple 1, un algorithme (comme l’Algorithme 1) n’est pas ici utilisé pour résoudre ce problème ; la résolution est faite « frontalement » (en une seule fois), et non de manière séquentielle instant de départ après instant de départ.Just like , this optimization problem can be solved by a known Linear Programming solver. Note that unlike Example 1, an algorithm (like Algorithm 1) is not used here to solve this problem; the solution is done "frontally" (in one go), and not sequentially starting time after starting time.

Exemple 3 : détermination des profils de puissance de recharge des véhicules électriques par un problème d’optimisation minimisant l’impact de la recharge sur les métriques de la station de recharge de véhicules électriques, et sur celles du site de rechargeExample 3: Determination of the charging power profiles of electric vehicles by an optimization problem minimizing the impact of charging on the metrics of the electric vehicle charging station, and on those of the charging site

Le déroulé dans cet Exemple 3 est identique à celui de l’Exemple 2, en remplaçant des métriques de qualité de service de recharge (pour les utilisateurs de véhicules électriques) par des métriques d’impact sur la station de recharge et le site de recharge. A titre d’exemple, deux métriques seront minimisées ici : (i) la facture d’électricité du gestionnaire de la station de recharge et ; (ii) le vieillissement des transformateurs (de puissance) du site de la station de recharge. Ceci mène :

  • lors de l’ « entrainement de la fonction de génération de profils de correction », à remplacer le problème d’optimisation par le problème d’optimisation :
The flow in this Example 3 is identical to that of Example 2, replacing charging service quality metrics (for electric vehicle users) with impact metrics on the charging station and the charging site. As an example, two metrics will be minimized here: (i) the electricity bill of the charging station manager and; (ii) the aging of the (power) transformers of the charging station site. This leads to:
  • when "training the correction profile generation function", to replace the optimization problem by the optimization problem :

tel que , ( such as , (

avec (i) (importance mise sur la métrique « facture d’électricité », via une pondération), (de même, pour minimiser l’impact sur les équipements électriques du site de recharge de véhicules électriques ; dans le présent exemple le transformateur), ; (ii) le prix de l’électricité payé par l’opérateur de la station de recharge de véhicules électriques, fixé typiquement par la relation à un fournisseur d’électricité ; (iii) (respectivement ) une fonction donnant une estimation de la température du « point chaud » (ou « Hot Spot » en anglais, « HS ») selon la consommation totale d’électricité sur le site de la station de recharge (respectivement la contribution de la température du transformateur sur la plage horaire t au vieillissement cumulé de celui-ci) 1 ; (iv) la puissance maximale de recharge de la classe de véhicules électriques définie de même que dans l’Exemple 2. En prenant des formulations linéaires pour les fonctions du (iii), ce problème d’optimisation peut être résolu avec des solveurs de Programmation Linéaire connus ;

  • en « infra-journalier », à remplacer le problème d’optimisation par le problème d’optimisation suivant :
with (i) (importance placed on the “electricity bill” metric, via weighting), (also, to minimize the impact on the electrical equipment of the electric vehicle charging site; in this example the transformer), ; (ii) the price of electricity paid by the operator of the electric vehicle charging station, typically set by the relationship with an electricity supplier; (iii) (respectively ) a function giving an estimate of the temperature of the “hot spot” (or “HS”) according to the total electricity consumption on the site of the charging station (respectively the contribution of the temperature of the transformer over the time slot t to its cumulative aging) 1 ; (iv) the maximum charging power of the electric vehicle class defined as in Example 2. By taking linear formulations for the functions of (iii), this optimization problem can be solved with known Linear Programming solvers;
  • in “intra-daily”, to replace the optimization problem by the optimization problem following :

tel que , ( such as , (

1La fonction peut être fixée en linéarisant une fonction standard de la littérature (cf. Jauregui-Rivera, L., & Tylavsky, D. J. (2008). Acceptability of four transformer top-oil thermal models—Part I: Defining metrics.IEEE Transactions on Power Delivery, 23(2), 860-865 par exemple) ; celle exprimant le vieillissement peut être reprise dans Beaude, O., Lasaulce, S., Hennebel, M., & Mohand-Kaci, I. (2016). Reducing the impact of EV charging operations on the distribution network.IEEE Transactions on Smart Grid,7(6), 2666-2679. 1 The function can be fixed by linearizing a standard function from the literature (cf. Jauregui-Rivera, L., & Tylavsky, DJ (2008). Acceptability of four transformer top-oil thermal models—Part I: Defining metrics. IEEE Transactions on Power Delivery , 23(2), 860-865 for example); the one expressing aging can be taken up in Beaude, O., Lasaulce, S., Hennebel, M., & Mohand-Kaci, I. (2016). Reducing the impact of EV charging operations on the distribution network. IEEE Transactions on Smart Grid , 7 (6), 2666-2679.

Exemple 4 : détermination des profils de puissance de recharge des véhicules électriques par un problème d’optimisation combinant l’optimisation de plusieurs types de métriques – ici par exemple la qualité de service de la recharge (pour les utilisateurs) et l’impact de la recharge sur la station de recharge, et sur son site (pour l’opérateur de la station et/ou du site)Example 4: Determination of the charging power profiles of electric vehicles by an optimization problem combining the optimization of several types of metrics – here for example the quality of service of the charging (for users) and the impact of the charging on the charging station, and on its site (for the operator of the station and/or the site)

Le déroulé de cet Exemple 4 est identique à celui de l’Exemple 2 ou de l’Exemple 3, en remplaçant dans le procédé d’ « entrainement de la fonction de génération de profils de correction » (respectivement dans le procédé « infra-journalier ») le problème ou ( par un problème d’optimisation combinant ( et ( (respectivement le problème ( ou ( par un problème d’optimisation combinant et ( )).The procedure for this Example 4 is identical to that of Example 2 or Example 3, replacing in the “training of the correction profile generation function” process (respectively in the “intra-daily” process) the problem Or ( by an optimization problem combining ( And ( (respectively the problem ( Or ( by an optimization problem combining And ( )).

Pour appliquer cet Exemple 4, il reste à combiner deux problèmes d’optimisation :

  • concernant le « sens » de l’optimisation (maximisation ou minimisation) : (i) si les deux problèmes « à combiner » ont le même sens, garder ce sens pour le problème « combiné » ; (ii) si les deux problèmes ont un sens distinct (par exemple ( et ( ), choisir arbitrairement l’un des deux sens (par exemple la maximisation) ;
  • concernant les variables d’optimisation, prendre l’union des variables des deux problèmes d’optimisation à combiner (en supprimant celles redondantes). Par exemple, comme ici et ( ont les mêmes variables d’optimisation, cela donne :
To apply this Example 4, it remains to combine two optimization problems:
  • regarding the "direction" of optimization (maximization or minimization): (i) if the two problems "to be combined" have the same direction, keep this direction for the "combined"problem; (ii) if the two problems have a distinct direction (for example ( And ( ), arbitrarily choose one of the two directions (e.g. maximization);
  • regarding the optimization variables, take the union of the variables of the two optimization problems to be combined (removing the redundant ones). For example, as here And ( have the same optimization variables, this gives:

  • concernant la fonction objectif « combinée », sommer les fonctions objectif des deux problèmes à combiner, avec des pondérations, et en prenant l’opposé de l’objectif pour un problème dont le sens a été inversé. Par exemple, ici cette fonction objectif s’écrit :regarding the “combined” objective function, sum the objective functions of the two problems to be combined, with weightings, and taking the opposite of the objective for a problem whose direction has been reversed. For example, here this objective function is written:

avec (importance mise sur la qualité de service de la recharge – côté usagers de véhicules électriques, cf. , (de même, pour les métriques de la station de recharge et/ou du site, cf. ( ), . Noter que l’opposé est pris concernant la contribution de ( à cette fonction objectif « combinée », car le sens de ce problème d’optimisation est la minimisation (et ici le problème « combiné » opère une maximisation) ;

  • concernant l’ensemble de contraintes à considérer dans le problème combiné, prendre l’union des ensembles de contraintes des deux problèmes d’optimisation (en supprimant celles redondantes). Par exemple, comme ici les contraintes des problèmes et ( sont identiques, cet ensemble serait :
with (importance placed on the quality of charging service – on the side of electric vehicle users, cf. , (similarly, for charging station and/or site metrics, see ( ), . Note that the opposite is taken regarding the contribution of ( to this “combined” objective function, because the meaning of this optimization problem is minimization (and here the “combined” problem operates a maximization);
  • regarding the set of constraints to be considered in the combined problem, take the union of the sets of constraints of the two optimization problems (removing the redundant ones). For example, as here the constraints of the problems And ( are identical, this set would be:

, ,

Le problème est obtenu de même, en combinant ( et . Noter que ces problèmes combinés « héritent » directement de l’appartenance à la catégorie de la « Programmation Linéaire » ; ils peuvent ainsi être résolus avec des solveurs connus.The problem is obtained in the same way, by combining ( And . Note that these combined problems directly "inherit" membership in the "Linear Programming"category; they can thus be solved with known solvers.

Obtention de la fonction de génération de profils de correction :Obtaining the correction profile generation function:

La fonction de génération de profils (de charge) de correction est obtenue par une méthode statistique de la manière suivante :The correction profile generation function (load) is obtained by a statistical method as follows:

Cette fonction de génération est choisie dans une famille paramétrée, par exemple linéaire en ses arguments. Pour rappel, un profil de correction est propre au type de jour , à la plage horaire à laquelle la correction est appliquée (par exemple, à chaque pas de temps où un ou des véhicules électriques arrivent à la station de recharge), au pas de temps de départ du véhicule électrique considéré, ainsi qu’aux quantités qu’il reste à recharger (vecteur indexé sur les plages horaires de départ ). Et par exemple, le profil de correction peut être donné par :This generation function is chosen from a parameterized family, for example linear in its arguments. As a reminder, a correction profile is specific to the type of day , at the time slot at which the correction is applied (e.g. at each time step where one or more electric vehicles arrive at the charging station), at the departure time step of the electric vehicle considered, as well as the quantities that remains to be recharged (vector indexed on the departure time slots ). And for example, the correction profile can be given by:

avec les , tous les profils de correction appliqués les jours précédents et correspondant aux mêmes paramètres , et à n’importe quelles valeurs pour le vecteur . est l’ensemble des profils de correction disponibles pour un jourjet une plage horaire d’arrivéea. Les pondérations utilisées pour ce calcul de barycentre – de vecteurs - étant l’inverse de la distance (par exemple en norme 2) entre et .

  • Initialement, tant qu’aucun scénario de réalisation des données de recharge sur une journée n’est disponible, un choix arbitraire est fait pour cette fonction de génération de profils de correction. Par exemple, pour des paramètres donnés, si aucun n’a été précédemment calculé, alors on pose , c’est-à-dire un vecteur nul – de la taille du profil à générer
  • Ensuite, à mesure que des scénarios lors des journées de recharge sur la ou les stations de recharge se réalisent, on procède de la manière suivante :
    • Le procédé d’ « d’entrainement de la fonction de génération de profils de correction » permet de calculer les profils de correction (optimaux) qu’il aurait fallu appliquer « théoriquement », i.e. si toutes les données avaient été connues à l’avance. Ces corrections ( ) sont définies comme la différence entre le profil de recharge « théorique » calculé à la fin de la journée ( ), et le profil de recharge qui aurait été effectivement appliqué ce jour-là si aucune correction n’avait été utilisée. Autrement dit, ce profil de recharge effectif étant composé des profils « online » ( ) recalculés au cours de la journée, corrigés par les différentes corrections , on a :
with the , all correction profiles applied on previous days and corresponding to the same parameters , and to any values for the vector . is the set of correction profiles available for a day j and an arrival time slot a . The weightings used for this calculation of barycenter – of vectors – being the inverse of the distance (for example in norm 2) between And .
  • Initially, as long as no scenario for realizing recharge data over a day is available, an arbitrary choice is made for this correction profile generation function. For example, for parameters given, if none has not been previously calculated, then we set , i.e. a zero vector – of the size of the profile to be generated
  • Then, as scenarios during the charging days at the charging station(s) occur, we proceed as follows:
    • The "training of the correction profile generation function" method allows to calculate the (optimal) correction profiles that should have been applied "theoretically", i.e. if all the data had been known in advance. These corrections ( ) are defined as the difference between the “theoretical” recharge profile calculated at the end of the day ( ), and the recharge profile that would have actually been applied that day if no correction had been used. In other words, this effective recharge profile being composed of the “online” profiles ( ) recalculated during the day, corrected by the various corrections , we have:

. .

A noter que est ainsi dépendant des arguments de la fonction de génération de profils de correction ; même si pas noté explicitement ici.

  • A chaque réalisation des arguments de la fonction génération de profils de correction mesurée lors d’une journée de recharge, il est donc possible d’associer ce profil de correction théorique. Ceci vient enrichir une base de couples (réalisation des arguments de la fonction de génération de profils de correction, profil de correction théorique). Autrement dit, pour tous les paramètres parcourus pendant ce jour , on pose :
Please note that is thus dependent on the arguments of the correction profile generation function ; even if not explicitly noted here.
  • For each realization of the arguments of the correction profile generation function measured during a recharge day, it is therefore possible to associate this theoretical correction profile. This enriches a base of pairs (realization of the arguments of the correction profile generation function, theoretical correction profile). In other words, for all the parameters traveled during this day , we pose:

  • Dans le cas particulier où un (avec exactement les mêmes paramètres ) a déjà été défini auparavant, on peut par exemple poser :In the particular case where a (with exactly the same parameters ) has already been defined before, we can for example ask:

. .

Au lieu de pondérer uniformément l’ensemble des réalisations passées et celle courante (avec des coefficients ½ dans l’équation précédente), un autre exemple d’application serait d’appliquer une règle proportionnelle au nombre de réalisations (pondération 1 pour celle courante, et nombre de réalisations passées pour celles réalisées jusque-là).Instead of uniformly weighting all past and current achievements (with coefficients ½ in the previous equation), another example of application would be to apply a rule proportional to the number of achievements (weighting 1 for the current one, and number of past achievements for those achieved so far).

Claims (13)

Procédé de gestion d’une ou plusieurs station(s) de recharge (1) de véhicules électriques, la ou les station(s) de recharge (1) comprenant une pluralité de bornes de recharge (2), chaque borne de recharge (2) étant propre à être raccordée à un véhicule électrique (5) pour délivrer au véhicule électrique (5) une puissance électrique au cours du temps selon un profil de recharge, le procédé comprenant une étape de :
a – à l’entrée d’un véhicule électrique (4) dans la station de recharge (1), attribuer au véhicule électrique entrant (4) un profil de recharge de base, le profil de recharge de base comprenant une série de valeurs de puissance électrique à fournir par l’une des bornes de recharge (2) au véhicule électrique entrant (4), chaque valeur de puissance électrique étant associée à une plage horaire, le profil de recharge de base étant déterminé en fonction d’une valeur d’un besoin en énergie électrique déclarée du véhicule électrique entrant, d’un instant de sortie déclaré du véhicule électrique entrant (4), de valeurs de besoins résiduels en énergie électrique de véhicules électriques (5) déjà présents dans la station de recharge (1) au moment de l’entrée du véhicule électrique entrant (4), et d’instants de sortie déclarés des véhicules électriques (5) déjà présents dans la station de recharge,
b – attribuer au véhicule électrique entrant (4) un profil de correction comprenant une série de valeurs de correction, chaque valeur de correction étant associée à une plage horaire, le profil de correction étant déterminé en fonction d’un instant d’entrée du véhicule électrique entrant (4), des valeurs de besoins résiduels en énergie électrique de véhicules électriques (5) déjà présents dans la station de recharge au moment de l’entrée du véhicule électrique entrant (4), des instants de sortie déclarés des véhicules électriques (5) déjà présents dans la station de recharge (1), et d’une classe du jour au cours duquel le véhicule électrique entrant (4) est entré dans la station de recharge (1),
c - appliquer à chaque valeur de puissance électrique du profil de recharge de base associé à une plage horaire donnée, une valeur corrective du profil de correction associée à la plage horaire donnée, de manière à générer un profil de recharge corrigé attribué au véhicule électrique entrant (4),
d - commander une recharge du véhicule électrique entrant (4) par la borne de recharge (2) selon le profil de recharge corrigé attribué au véhicule électrique entrant, et
e – à l’entrée d’un nouveau véhicule électrique dans la station de recharge, renouveler les étapes a à d en considérant le nouveau véhicule électrique comme le véhicule électrique entrant.
Method for managing one or more charging stations (1) for electric vehicles, the charging station(s) (1) comprising a plurality of charging terminals (2), each charging terminal (2) being capable of being connected to an electric vehicle (5) to deliver electrical power to the electric vehicle (5) over time according to a charging profile, the method comprising a step of:
a – upon entry of an electric vehicle (4) into the charging station (1), assigning to the incoming electric vehicle (4) a basic charging profile, the basic charging profile comprising a series of electrical power values to be supplied by one of the charging stations (2) to the incoming electric vehicle (4), each electrical power value being associated with a time slot, the basic charging profile being determined as a function of a declared electrical energy requirement value of the incoming electric vehicle, a declared exit time of the incoming electric vehicle (4), residual electrical energy requirement values of electric vehicles (5) already present in the charging station (1) at the time of entry of the incoming electric vehicle (4), and declared exit times of the electric vehicles (5) already present in the charging station,
b – assigning to the incoming electric vehicle (4) a correction profile comprising a series of correction values, each correction value being associated with a time slot, the correction profile being determined as a function of an entry time of the incoming electric vehicle (4), the values of residual electrical energy requirements of electric vehicles (5) already present in the charging station at the time of entry of the incoming electric vehicle (4), the declared exit times of the electric vehicles (5) already present in the charging station (1), and a class of the day during which the incoming electric vehicle (4) entered the charging station (1),
c - applying to each electric power value of the basic charging profile associated with a given time slot, a corrective value of the correction profile associated with the given time slot, so as to generate a corrected charging profile attributed to the incoming electric vehicle (4),
d - order a recharge of the incoming electric vehicle (4) by the charging station (2) according to the corrected recharge profile assigned to the incoming electric vehicle, and
e – when a new electric vehicle enters the charging station, repeat steps a to d considering the new electric vehicle as the incoming electric vehicle.
Procédé selon la revendication 1, comprenant des étapes de :
f – en même temps que l’étape c, mettre à jour des profils de recharge attribués aux véhicules électriques (5) déjà présents dans la station de recharge (1), et
g – commander une recharge des véhicules électriques (5) déjà présents, selon les profils de recharge mis à jour.
The method of claim 1, comprising the steps of:
f – at the same time as step c, update charging profiles assigned to electric vehicles (5) already present in the charging station (1), and
g – order a recharge of electric vehicles (5) already present, according to the updated recharge profiles.
Procédé selon l’une des revendications 1 et 2, dans lequel le profil de recharge corrigé attribué au véhicule électrique entrant (4) est déterminé en fonction de contraintes additionnelles, incluant pour chaque plage horaire, une valeur de puissance électrique maximale pouvant être fournie par la borne de recharge (2) et/ou une valeur de puissance électrique totale maximale pouvant être fournie par la station de recharge pendant la plage horaire et/ou une valeur de puissance électrique consommée par des équipements (7), autres que les bornes de recharge (2), pendant la plage horaire. Method according to one of claims 1 and 2, in which the corrected charging profile assigned to the incoming electric vehicle (4) is determined according to additional constraints, including for each time slot, a maximum electrical power value that can be provided by the charging station (2) and/or a maximum total electrical power value that can be provided by the charging station during the time slot and/or a value of electrical power consumed by equipment (7), other than the charging stations (2), during the time slot. Procédé selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel le profil de recharge de base attribué au véhicule électrique entrant (4) est déterminé par la résolution d’un problème d’optimisation de la recharge ayant pour effet de : minimiser une variance au cours du temps de la puissance électrique totale fournie à l’ensemble des véhicules présents dans la station de recharge, ou maximiser la qualité de service de recharge des véhicules électriques, ou minimiser des métriques d’impact sur la station de recharge, ou une combinaison de ces effets. Method according to one of claims 1 to 3, in which the basic charging profile assigned to the incoming electric vehicle (4) is determined by solving a charging optimization problem having the effect of: minimizing a variance over time of the total electrical power supplied to all the vehicles present in the charging station, or maximizing the quality of charging service of the electric vehicles, or minimizing impact metrics on the charging station, or a combination of these effects. Procédé selon l’une des revendications 1 à 4, comprenant des étapes de :
h – attribuer au jour au cours duquel le véhicule électrique entrant (4) est entré dans la station de recharge, une classe, parmi une pluralité de classes prédéfinies, au moyen d’un classificateur, les jours d’une même classe présentant des caractéristiques communes.
Method according to one of claims 1 to 4, comprising steps of:
h – assigning to the day on which the incoming electric vehicle (4) entered the charging station, a class, from a plurality of predefined classes, by means of a classifier, the days of the same class having common characteristics.
Procédé selon la revendication 5, dans lequel le classificateur est configuré pour attribuer une classe à un jour, en fonction :
- de la position du jour dans la semaine, et/ou
- d’une information selon laquelle le jour est un jour férié ou un jour travaillé, et/ou
- de données météorologiques du jour, en particulier une température ambiante moyenne du jour.
The method of claim 5, wherein the classifier is configured to assign a class to a day, based on:
- the position of the day in the week, and/or
- information that the day is a public holiday or a working day, and/or
- daily weather data, in particular an average ambient temperature for the day.
Procédé selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel le profil de correction attribué au véhicule électrique entrant (4) à l’étape b est généré par une fonction de génération de profils de correction, le procédé comprenant en outre des étapes de :
i – enregistrer un scénario réel d’activité de la station de recharge (1) pendant une période de temps prédéterminée, le scénario réel d’activité de la station de recharge (1) comprenant pour chaque véhicule électrique ayant utilisé la station de recharge pendant une période de temps prédéterminée : une plage horaire d’arrivée, une plage horaire de départ, une valeur d’un besoin en énergie électrique déclaré, et un profil de recharge de consigne comprenant une série de valeurs de puissance électrique réellement transmis à une borne de recharge (2) de la station de recharge pour commander la recharge du véhicule électrique,
j – après que la période de temps prédéterminée s’est écoulée, estimer un scénario théorique d’activité de la station de recharge sur la période de temps prédéterminée, le scénario théorique d’activité de la station de recharge comprenant pour chaque véhicule électrique ayant utilisé la station de recharge (1) pendant la période de temps prédéterminée : un profil de recharge théorique calculé en fonction des plages horaire d’arrivée, des plages horaire de départ et des valeurs des besoins en énergie électrique déclarées des différents véhicules électriques ayant utilisé la station de recharge pendant la période de temps prédéterminée, et
k – mettre à jour des paramètres de la fonction de génération de profils de correction en fonction d’une erreur entre le scénario réel d’activité et le scénario théorique d’activité.
Method according to one of claims 1 to 6, in which the correction profile assigned to the incoming electric vehicle (4) in step b is generated by a correction profile generation function, the method further comprising steps of:
i – recording an actual activity scenario of the charging station (1) for a predetermined period of time, the actual activity scenario of the charging station (1) comprising for each electric vehicle having used the charging station for a predetermined period of time: an arrival time slot, a departure time slot, a value of a declared electrical energy requirement, and a target charging profile comprising a series of electrical power values actually transmitted to a charging terminal (2) of the charging station to control the charging of the electric vehicle,
j – after the predetermined period of time has elapsed, estimating a theoretical scenario of activity of the charging station over the predetermined period of time, the theoretical scenario of activity of the charging station comprising for each electric vehicle having used the charging station (1) during the predetermined period of time: a theoretical charging profile calculated according to the arrival time slots, the departure time slots and the declared electrical energy requirement values of the different electric vehicles having used the charging station during the predetermined period of time, and
k – update parameters of the correction profile generation function based on an error between the actual activity scenario and the theoretical activity scenario.
Procédé selon la revendication 7, dans lequel la période de temps prédéterminée a une durée égale à une journée. The method of claim 7, wherein the predetermined time period has a duration equal to one day. Procédé selon l’une des revendications 7 et 8, dans lequel les étapes g à i sont renouvelées à l’expiration de la période de temps prédéterminée, pour une période de temps prédéterminée suivante, de même durée. Method according to one of claims 7 and 8, in which steps g to i are repeated at the end of the predetermined time period, for a following predetermined time period, of the same duration. Procédé selon l’une des revendications 7 à 9, comprenant une étape de :
j – pour chaque véhicule électrique ayant utilisé la station de recharge pendant la période de temps prédéterminée, calculer un surplus d’énergie électrique qui aurait été délivré au véhicule électrique et/ou une plage horaire anticipée durant laquelle la recharge du véhicule électrique aurait été terminée si le scénario théorique d’activité estimé à l’étape h avait eu lieu pendant la période de temps prédéterminée.
Method according to one of claims 7 to 9, comprising a step of:
j – for each electric vehicle having used the charging station during the predetermined time period, calculate a surplus of electrical energy which would have been delivered to the electric vehicle and/or an anticipated time slot during which the charging of the electric vehicle would have been completed if the theoretical activity scenario estimated in step h had taken place during the predetermined time period.
Produit programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes du procédé selon l’une des revendications 1 à 10, lorsque ce programme est exécuté par un ordinateur. Computer program product comprising program code instructions for executing the steps of the method according to one of claims 1 to 10, when this program is executed by a computer. Mémoire lisible par ordinateur stockant des instructions exécutables par l’ordinateur pour l’exécution des étapes du procédé selon l’une des revendications 1 à 10. Computer readable memory storing computer executable instructions for carrying out the steps of the method according to one of claims 1 to 10. Module de gestion (10) d’une ou plusieurs station(s) de recharge de véhicules électriques, la ou les station(s) de recharge (1) comprenant une pluralité de bornes de recharge (2), chaque borne de recharge (2) étant propre à être raccordée à un véhicule électrique (4) et le module de gestion (10) étant configuré pour commander chaque borne de recharge (2) pour que la borne de recharge délivre au véhicule électrique (4) une puissance électrique au cours du temps selon un profil de recharge associé au véhicule électrique (4), le module de recharge (10) étant configuré pour :
- à chaque entrée d’un véhicule électrique (5) dans la station de recharge (1), recevoir des données comprenant une valeur d’un besoin en énergie électrique déclarée du véhicule électrique entrant, et une plage horaire de départ déclarée du véhicule électrique entrant,
- attribuer au véhicule électrique entrant un profil de recharge, en exécutant les étapes du procédé selon l’une des revendications 1 à 10, et
- une fois que le véhicule électrique entrant est raccordé à l’une des bornes de recharge, commander la borne de recharge pour que la borne de recharge délivre une puissance électrique au véhicule électrique entrant selon le profil de recharge attribué au véhicule électrique entrant.
Management module (10) of one or more electric vehicle charging stations, the charging station(s) (1) comprising a plurality of charging terminals (2), each charging terminal (2) being capable of being connected to an electric vehicle (4) and the management module (10) being configured to control each charging terminal (2) so that the charging terminal delivers to the electric vehicle (4) an electrical power over time according to a charging profile associated with the electric vehicle (4), the charging module (10) being configured to:
- upon each entry of an electric vehicle (5) into the charging station (1), receive data comprising a value of a declared electrical energy requirement of the entering electric vehicle, and a declared departure time slot of the entering electric vehicle,
- assigning a charging profile to the incoming electric vehicle, by executing the steps of the method according to one of claims 1 to 10, and
- once the incoming electric vehicle is connected to one of the charging stations, control the charging station so that the charging station delivers electrical power to the incoming electric vehicle according to the charging profile assigned to the incoming electric vehicle.
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