一種充電樁的集中管理控制系統(tǒng)及方法
【專利摘要】一種充電樁的集中管理控制系統(tǒng)及方法，所述系統(tǒng)它可以保障變壓器的安全運行，又滿足充電收益最大化；可以對多個充電樁進行集中管理與控制。所述方法它可以對充電樁進行方便的收費管理，同時還可以根據(jù)充電樁的實時狀態(tài)對充電過程進行集中控制管理，提高充電管理的效率和安全性。
【專利說明】
一種充電樁的集中管理控制系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種電動汽車充電管理領(lǐng)域，特別是一種充電粧的集中管理控制系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電動汽車充電粧建設(shè)的大力發(fā)展，公用充電粧的數(shù)量越來越多，故對充電粧的安全、有效管理顯得尤為重要。如申請?zhí)枮?01220257345.1的實用新型提供了一種電動汽車充電粧的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，解決了傳統(tǒng)單個充電粧不能通過網(wǎng)絡(luò)進行系統(tǒng)化管理的缺陷，可以在事先購買卡值或者帳號等情況下就能實現(xiàn)充電，并且自動完成扣費管理;此專利重點在對于對充電粧充電電量數(shù)據(jù)的采集。申請?zhí)枮?01310004522.4公開了一種分布式充電粧運營管理系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)、發(fā)卡管理系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)，可以基于GIS技術(shù)對充電粧進行管理。然而，充電粧只是配電網(wǎng)負荷的一部分，在實際運行過程中，不僅需要對充電粧進行方便的收費管理，還需要根據(jù)充電粧的實時狀態(tài)對其充電過程進行集中控制管理。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的就是提供一種充電粧的集中管理控制系統(tǒng)，它可以保障變壓器的安全運行，又滿足充電收益最大化;可以對多個充電粧進行集中管理與控制。
[0004]本發(fā)明的目的是通過這樣的技術(shù)方案實現(xiàn)的，它包括有與用戶和變壓器連接的管理控制平臺、電能采集分配單元、多個充電粧;管理控制平臺與電能采集分配單元通過網(wǎng)絡(luò)連接，電能采集分配單元與充電粧通信。
[0005]進一步，所述電能采集分配單元與充電粧的通信方式為載波通信。
[0006]進一步，所述管理控制平臺，所述管理控制平臺，用于接收用戶刷卡授權(quán)的信息；向電能采集分配單元發(fā)送采集指令，并接收所采集的信息;檢測實時的變壓器電壓、電流情況，并判斷能否給該用戶進行充電；向電能采集分配單元發(fā)送充電指令。
[0007]進一步，所述電能采集分配單元，對多個充電粧充電負荷情況的采集，將所采集的信息上傳至管理控制平臺；向用戶分配充電電流;對充電粧的投入時間和電流大小的控制。
[0008]進一步，所述充電粧，用于檢測與電動汽車連接是否良好。
[0009]進一步，所述充電粧通過充電槍上的其中一個觸頭端子進行檢測，其標識為CC，用于充電連接確認。
[0010]本發(fā)明的另一個目的是提供一種充電粧的集中管理控制的方法，它可以對充電粧進行方便的收費管理，同時還可以根據(jù)充電粧的實時狀態(tài)對充電過程進行集中控制管理，提高充電管理效率和安全性。
[0011 ]本發(fā)明的該目的是通過這樣的技術(shù)方案實現(xiàn)的，具體步驟如下:
[0012]I)當用戶刷卡成功通過充電授權(quán)后，管理控制平臺向充電粧發(fā)出充電指令；
[0013 ] 2)充電粧通過其充電槍上的端子CC檢測充電粧與電動汽車是否連接良好，若連接良好，電動汽車車載充電機進行自檢;充電槍上的其中一個觸頭端子進行檢測，其標示標識為CC，用于充電連接確認；
[0014]3)在管理控制平臺接收到自檢通過的信號后，管理控制平臺向電能采集分配單元發(fā)出采集指令；
[0015]4)電能采集分配單元采集此時多個充電粧的充電電壓和充電電流，并將所采集的結(jié)果上傳至管理控制平臺；
[0016]5)管理控制平臺再檢測此時變壓器的負荷情況，并根據(jù)既滿足變壓器不過載運行又滿足多個充電粧充電收益最大化的原則進行優(yōu)化配置，來判斷能否給該電動汽車進行充電，若能進行充電，貝lJ向電能采集分配單元發(fā)出充電指令，電能采集分配單元向電動汽車控制裝置發(fā)出充電可供電流I;
[0017]6)電動汽車控制裝置將電能采集分配單元分配的可供電流I和電動汽車車載充電機的額定輸入電流1進行對比，將二者中的較小值設(shè)定為車載充電機當前最大允許輸入電
ifltlmax ；
[0018]7)最后，管理控制平臺向電能采集分配單元發(fā)出充電相關(guān)指令，通過充電粧，車載充電機開始對電動汽車進行充電；
[0019]8)若步驟5)中管理控制平臺檢測判斷結(jié)果是不能對該電動汽車進行充電，則管理控制平臺計算出客戶需要排隊等候的時間及充電完成所需的時間，并將此信息提示給用戶，如用戶同意等待，則運行步驟調(diào)回至步驟6);
[0020]進一步，步驟5)中所述的收益最大化的計算公式如下:
[0021]K = f(q)+g(T)+h(t)
[0022]其中K為充電收益，f(q)為與充電電量q相關(guān)的收益，g(T)為與充電總時間T相關(guān)的收益，Mt)為與充電時刻t相關(guān)的收益。
[0023]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下的優(yōu)點:
[0024]管理控制平臺根據(jù)內(nèi)置的控制策略判斷能否給該電動汽車進行充電，并計算供電電流的大小，既滿足變壓器的安全運行，又滿足充電收益最大化;采用本系統(tǒng)可對多個充電粧進行集中管理，集中收費，節(jié)省人力物力。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于電動汽車充電管理，提高充電管理的效率、安全性。
[0025]本發(fā)明的其他優(yōu)點、目標和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發(fā)明的實踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標和其他優(yōu)點可以通過下面的說明書和權(quán)利要求書來實現(xiàn)和獲得。
【附圖說明】
[0026]本發(fā)明的【附圖說明】如下。
[0027]圖1為本發(fā)明的控制流程圖；
[0028]圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)控制不意圖。
【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0030]本發(fā)明提供了如圖2所示的一種充電粧的集中管理控制系統(tǒng)，包括有與用戶和變壓器連接的管理控制平臺、電能采集分配單元、多個充電粧;所述管理控制平臺與所述電能采集分配單元通過網(wǎng)絡(luò)連接，所述電能采集分配單元與所述充電粧通過電力線載波通信。[0031 ]進一步，所述管理控制平臺，用于接收用戶刷卡授權(quán)的信息；用于向所述電能采集分配單元發(fā)送采集指令，并接收所采集的信息；用于檢測實時的變壓器電壓值、電流值，并判斷能否給該用戶進行充電；用于向所述電能采集分配單元發(fā)送充電指令。
[0032]進一步，所述電能采集分配單元，用于對所述多個充電粧的充電負荷情況進行采集，并將所采集的信息上傳至所述管理控制平臺；用于向用戶分配充電電流;用于對充電粧的投入時間和電流大小的控制。
[0033]進一步，所述充電粧，用于檢測與電動汽車連接是否良好。
[0034]進一步，所述充電粧通過充電槍上的其中一個觸頭端子進行檢測，其標識為CC，用于充電連接確認。
[0035]本發(fā)明的另一個目的是提供一種充電粧的集中管理控制的方法，它可以對充電粧進行方便的收費管理，同時還可以根據(jù)充電粧的實時狀態(tài)對充電過程進行集中控制管理，提高充電管理的效率和安全性。
[0036]本發(fā)明的該目的是通過這樣的技術(shù)方案實現(xiàn)的，具體步驟如下:
[0037]I)當用戶刷卡成功通過充電授權(quán)后，管理控制平臺向充電粧發(fā)出充電指令；
[0038]2)充電粧通過其充電槍上的觸頭端子CC檢測充電粧與電動汽車是否連接良好，確認連接良好后，車載充電機進行自檢；
[0039]3)在管理控制平臺接收到自檢通過的信號后，管理控制平臺向電能采集分配單元發(fā)出采集指令；
[0040]4)電能采集分配單元采集此時多個充電粧的充電電壓、充電電流，并將所采集的結(jié)果上傳至管理控制平臺；
[0041]5)管理控制平臺再檢測此時變壓器的負荷情況，并根據(jù)既滿足變壓器不過載運行又滿足多個充電粧充電收益最大化的原則進行優(yōu)化配置，來判斷能否給該電動汽車進行充電，若能進行充電，貝lJ向電能采集分配單元發(fā)出充電指令，電能采集分配單元向電動汽車控制裝置發(fā)出充電可供電流I的大小;在本實施例中，變壓器容量為160kVA，其能量轉(zhuǎn)換效率為0.8，負載功率約為128kW，最大負荷電流為194A/相;管理控制平臺檢測到此時的負荷情況為170A，此時電能采集分配單元向電動汽車控制裝置發(fā)出充電可供電流I為24A;
[0042]6)電動汽車控制裝置將電能采集分配單元分配的可供電流I和電動汽車車載充電機的額定輸入電流1進行對比，將二者中的較小值設(shè)定為車載充電機當前最大允許輸入電流Imax;在本實施例中，車載充電機的額定輸入電流1為32A，因此，車載充電機當前最大允許輸入電流I.為24A;
[0043]7)最后，管理控制平臺向電能采集分配單元發(fā)出充電相關(guān)指令，通過充電粧，車載充電機開始對電動汽車進行充電。
[0044]進一步，步驟5)中所述的收益最大化的計算公式如下:
[0045]K = f(q)+g(T)+h(t)
[0046]其中K為充電收益，f(q)為與充電電量q相關(guān)的收益，g(T)為與充電總時間T相關(guān)的收益，Mt)為與充電時刻t相關(guān)的收益。
[0047]最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。
【主權(quán)項】
1.一種充電粧的集中管理系統(tǒng)，其特征在于:所述系統(tǒng)包括有與用戶和變壓器連接的管理控制平臺、電能采集分配單元、多個充電粧;管理控制平臺與電能采集分配單元通過網(wǎng)絡(luò)連接，電能采集分配單元與充電粧通信。2.如權(quán)利要求1所述的充電粧的集中管理控制系統(tǒng)，其特征在于:所述電能采集分配單元與充電粧的通信方式為載波通信。3.如權(quán)利要求2所述的充電粧的集中管理控制系統(tǒng)，其特征在于:所述管理控制平臺，用于接收用戶刷卡授權(quán)的信息；向電能采集分配單元發(fā)送采集指令，并接收所采集的信息；檢測實時的變壓器電壓、電流情況，并判斷能否給該用戶進行充電；向電能采集分配單元發(fā)送充電指令。4.如權(quán)利要求3所述的充電粧的集中管理控制系統(tǒng)，其特征在于:所述電能采集分配單元，對多個充電粧充電負荷情況的采集，并將所采集的信息上傳至管理控制平臺；向用戶分配充電電流;對充電粧的投入時間和電流大小的控制。5.如權(quán)利要求4所述的充電粧的集中管理控制系統(tǒng)，其特征在于:所述充電粧，用于檢測與電動汽車連接是否良好。6.如權(quán)利要求5所述的充電粧的集中管理系統(tǒng)，其特征在于:所述充電粧通過充電槍上的其中一個觸頭端子進行檢測，其標識為CC，用于充電連接確認。7.如權(quán)利要求1至6任意一項所述系統(tǒng)進行充電粧的集中管理控制的方法，其特征在于，具體步驟如下: 1)當用戶刷卡成功通過充電授權(quán)后，管理控制平臺向充電粧發(fā)出充電指令； 2)充電粧通過其充電槍上的端子CC檢測充電粧與電動汽車是否連接良好，若連接良好，電動汽車車載充電機進行自檢;充電槍上的其中一個觸頭端子進行檢測，其標示標識為CC，用于充電連接確認； 3)管理控制平臺接收到自檢通過的信號后，向電能采集分配單元發(fā)出采集指令； 4)電能采集分配單元采集此時多個充電粧的充電負荷情況，并將采集的結(jié)果上傳至管理控制平臺； 5)管理控制平臺再檢測此時變壓器的負荷情況，并根據(jù)既滿足變壓器不過載運行又滿足多個充電粧充電收益最大化的原則進行優(yōu)化配置，來判斷能否給該電動汽車進行充電，若能進行充電，則向電能采集分配單元發(fā)出充電指令，電能采集分配單元向電動汽車控制裝置分配充電可供電流I; 6)電動汽車控制裝置將電能采集分配單元分配的可供電流I和電動汽車車載充電機的額定輸入電流1進行對比，將二者中的較小值設(shè)定為車載充電機當前最大允許輸入電流Imax X 7)管理控制平臺向電能采集分配單元發(fā)出充電指令，通過充電粧，車載充電機開始對電動汽車進行充電； 8)若步驟5)中管理控制平臺檢測判斷結(jié)果是不能對該電動汽車進行充電，則管理控制平臺計算出客戶需要排隊等候的時間及充電完成所需的時間，并將此信息提示給用戶，如用戶同意等待，則運行步驟調(diào)回至步驟6)。8.如權(quán)利要求7所述的充電粧的集中管理控制方法，其特征在于，步驟5)中所述的收益最大化的計算公式如下:K = f (q)+g(T)+h(t) 其中K為充電收益，f(q)為與充電電量q相關(guān)的收益，g(T)為與充電總時間T相關(guān)的收益，Mt)為與充電時刻t相關(guān)的收益。
【文檔編號】G07F15/00GK106067219SQ201610638040
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年8月5日
【發(fā)明人】朱彬, 呂躍春, 侯興哲, 李志勇, 孫洪亮, 劉永相, 周全, 鄭可, 劉國平, 汪會財, 龍羿, 李智, 徐婷婷, 周李, 楊澤偉
【申請人】國網(wǎng)重慶市電力公司電力科學(xué)研究院, 國網(wǎng)重慶市電力公司, 國家電網(wǎng)公司