RU2778134C1 - Charging station for electric cars - Google Patents
Charging station for electric cars Download PDFInfo
- Publication number
- RU2778134C1 RU2778134C1 RU2021134285A RU2021134285A RU2778134C1 RU 2778134 C1 RU2778134 C1 RU 2778134C1 RU 2021134285 A RU2021134285 A RU 2021134285A RU 2021134285 A RU2021134285 A RU 2021134285A RU 2778134 C1 RU2778134 C1 RU 2778134C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- charging
- charging station
- power
- electric
- control unit
- Prior art date
Links
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 2
- 241000282326 Felis catus Species 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к зарядной станции для зарядки нескольких электрических транспортных средств, в частности, для зарядки нескольких электромобилей. The invention relates to a charging station for charging multiple electric vehicles, in particular for charging multiple electric vehicles.
Из уровня техники известна зарядная станция для зарядки нескольких электромобилей (патент RU 2750477, МПК H02J 7/04, опубл. 28.06.2021), соединенная в пункте подключения к сети с сетью электроснабжения, содержащая средство для получения электрической энергии из сети электроснабжения, несколько зарядных терминалов, в каждом случае для зарядки одного из электрических транспортных средств с использованием получаемой из сети электроснабжения электрической энергии, систему управления зарядной станцией.A charging station for charging several electric vehicles is known from the prior art (patent RU 2750477, IPC H02J 7/04, publ. terminals, in each case for charging one of the electric vehicles using the electrical energy received from the power supply network, the charging station control system.
При этом указанное техническое решение имеет ряд недостатков:At the same time, this technical solution has a number of disadvantages:
1. Зарядка электромобилей происходит сразу после подключения, вследствие чего могут возникать пиковые нагрузки и как следствие невозможность использования существующих электрических сетей, по причине их изношенности и отсутствующего запаса по мощности.1. Charging of electric vehicles occurs immediately after connection, as a result of which peak loads may occur and, as a result, the inability to use existing electrical networks, due to their deterioration and lack of power reserve.
2. Принцип реализации зарядной станции - наличие встроенного электрического аккумулятора.2. The principle of the charging station is the presence of a built-in electric battery.
3. Осуществление зарядки только посредством постоянного тока.3. Charging only with direct current.
4. Низкий коэффициент полезного использования одной зарядной станции с точки зрения простоя дорогостоящего оборудования, в момент, когда оно не используется, так как каждая зарядная станция содержит в своем составе дорогостоящие технические решения, которые не используются в момент простоя зарядной станции.4. Low efficiency of one charging station in terms of downtime of expensive equipment when it is not in use, since each charging station contains expensive technical solutions that are not used at the time of downtime of the charging station.
5. Высокая стоимость и низкая скорость развертывания.5. High cost and low deployment speed.
Техническая задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение:The technical problem to be solved by the claimed invention:
1. Повышение коэффициента полезного использования зарядных станций по времени.1. Increasing the efficiency of charging stations over time.
2. Повышение скорости развертывания сети зарядных станций. 2. Increasing the speed of deployment of the network of charging stations.
3. Возможность эффективного использования существующих электрических сетей без необходимости их модернизации для развертывания сети зарядных станций.3. The possibility of efficient use of existing electrical networks without the need to upgrade them to deploy a network of charging stations.
4. Снижение стоимости строительства и эксплуатации сети зарядных станций.4. Reducing the cost of building and operating a network of charging stations.
Технический результат - одновременное подключение нескольких электромобилей к одной электрозаправочной станции и распределение зарядной станцией ограниченной нагрузки между несколькими электромобилями.EFFECT: simultaneous connection of several electric vehicles to one electric filling station and distribution of a limited load by the charging station between several electric vehicles.
Технический результат достигается тем, что зарядная станция для электромобилей содержит зарядный терминал для зарядки, по крайней мере, одного электрического транспортного средства с использованием получаемой из сети электроснабжения электрической энергии, средство для получения электрической энергии из сети электроснабжения - силовую часть, блок управления зарядной станцией, согласно изобретению, в одном корпусе зарядного терминала установлено нескольких силовых частей, по одной для каждого подключаемого электромобиля, при этом имеющих одну общую точку подключения к электрической сети, через общую шину, а также блок управления, содержащий контроллер, выполненный с возможностью одновременного установления соединения с несколькими электромобилями по pilot протоколу, включая управление допустимой потребляемой мощностью, которое осуществляется на стороне электромобиля, но управляется с блока управления терминала зарядной станции, а силовая часть, выполнена с возможностью подключать и отключать подачу питания одновременно на несколько электромобилей за счет реализации на симисторных коммутаторах, и содержит не менее одного порта для подключения и зарядки электромобиля.The technical result is achieved by the fact that the charging station for electric vehicles contains a charging terminal for charging at least one electric vehicle using the electrical energy received from the power supply network, a means for obtaining electrical energy from the power supply network - a power unit, a charging station control unit, according to the invention, several power units are installed in one housing of the charging terminal, one for each connected electric vehicle, while having one common point of connection to the electrical network, via a common bus, as well as a control unit containing a controller configured to simultaneously establish a connection with several electric vehicles according to the pilot protocol, including the control of the permissible power consumption, which is carried out on the side of the electric vehicle, but controlled from the control unit of the charging station terminal, and the power section is made with the ability to connect and disconnect enable power supply to several electric vehicles simultaneously due to the implementation on triac switches, and contains at least one port for connecting and charging an electric vehicle.
Эксплуатация зарядной станции осуществляется следующим образом. Получают электрическую энергию из сети электроснабжения, причем зарядной станцией управляют так, чтобы исключить пиковые нагрузки в часы наиболее высокой нагрузки на электрические сети; настраивают так, что подводимый уровень мощности заранее задан и не может быть превышен, а в случае попытки превышения заданного уровня мощности потребители отключаются или получают указание на снижение потребляемой мощности до момента, пока потребляемая мощность не вернется в требуемый диапазон, при этом распределяют потребляемую электромобилями мощность в один момент времени таким образом, что регулировка потребляемой мощности осуществляется на стороне электромобиля, на основе передаваемого pilot-сигнала от зарядной станции, а суммарная потребляемая мощность всех подключенных в одно время электромобилей была как можно ближе к заданному подводимому уровню мощности, для получения максимального коэффициента полезного использования.The operation of the charging station is carried out as follows. Receive electrical energy from the power supply network, and the charging station is controlled so as to exclude peak loads during the hours of the highest load on the electrical network; set in such a way that the input power level is predetermined and cannot be exceeded, and in case of an attempt to exceed the specified power level, consumers are turned off or they are instructed to reduce power consumption until the power consumption returns to the required range, while distributing the power consumed by electric vehicles at one time in such a way that the regulation of power consumption is carried out on the side of the electric vehicle, based on the transmitted pilot signal from the charging station, and the total power consumption of all electric vehicles connected at the same time was as close as possible to the specified input power level, in order to obtain the maximum coefficient beneficial use.
По умолчанию электромобили распределяются в очередь, которая заряжается последовательно по принципу "первый вошел - первый вышел". Также возможно распределение потребляемой мощности между всеми подключенными электромобилями в одно и то же время, в таком случае силовой частью одновременно включается зарядка на все подключенные к зарядной станции электромобили, а мощность подаваемого заряда считается по формуле Nзар= Nобщ/количествово, где Nзар - мощность, подаваемая на каждый электромобиль, Nобщ - ограничение по подведенной мощности к зарядной станции, количество - число подключенных электромобилей в один момент времени.By default, electric vehicles are assigned to a queue that is charged sequentially on a first-in-first-out basis. It is also possible to distribute the power consumed between all connected electric vehicles at the same time, in which case the power unit simultaneously switches on charging for all electric vehicles connected to the charging station, and the power of the supplied charge is calculated according to the formula Ncharge = Ntotal / quantitative, where Ncharge is the power, supplied to each electric vehicle, Ntot is the limitation on the power supplied to the charging station, quantity is the number of connected electric vehicles at one time.
При этом распределение нагрузки производит контроллер электрозаправочной станции за счет указания подключенным электромобилям верхней границы допустимого потребляемого тока по pilot протоколу. Исходя из преднастроенного порогового значения для приходящей электрической линии, контроллер электрозаправочной станции самостоятельно или по управляющему сигналу от сервера подает питание на следующие в очереди автомобили, зная текущее потребление и/или место в очереди каждого из подключенных электромобилей.In this case, the load distribution is performed by the filling station controller by indicating to the connected electric vehicles the upper limit of the permissible current consumption according to the pilot protocol. Based on the pre-configured threshold value for the incoming electric line, the filling station controller independently or by a control signal from the server supplies power to the next cars in the queue, knowing the current consumption and / or place in the queue of each of the connected electric vehicles.
Сущность изобретения поясняется графическим материалом, где на фиг. 1 представлена схема электрозаправочной станции с подключением одного электроавтомобиля, фиг. 2 - схема подключения нескольких автомобилей.The essence of the invention is illustrated by graphic material, where in Fig. 1 shows a diagram of an electric filling station with the connection of one electric car, fig. 2 - connection diagram of several cars.
Технический результат достигается при помощи размещения блока управления (1), обеспечивающего связь с электромобилями (2) по Pilot-сигналу (3) в одном корпусе с силовой частью (4), обеспечивающей подачу заряда переменным током (5). Pilot-сигнал (3) и подаваемый заряд переменным током (5) между электрозаправкой (6) и электромобилем (2) объединены и идут в одном силовом кабеле (7). The technical result is achieved by placing the control unit (1) that provides communication with electric vehicles (2) via the Pilot signal (3) in the same housing with the power unit (4) that provides AC charging (5). The pilot signal (3) and the applied AC charge (5) between the electric filling station (6) and the electric vehicle (2) are combined and run in one power cable (7).
При этом в одном корпусе электрозаправки (6) может быть расположено более одной силовой части (4) для подключения к нескольким электромобилям (2) одновременно, силовые части (4) на входе имеют общую силовую шину (14), а блок управления (1) со своей стороны также поддерживает подключение к нескольким электромобилям (2) и управление процессом их зарядки в одно время (фиг.2).At the same time, more than one power unit (4) can be located in one electric charging station (6) to connect to several electric vehicles (2) at the same time, the power units (4) at the input have a common power bus (14), and the control unit (1) for its part, it also supports connecting to several electric vehicles (2) and managing their charging process at the same time (figure 2).
При этом использование переменного тока (5), вместо постоянного, для зарядки электромобилей дает возможность существенно упростить силовую часть (4) станции и использовать симисторные коммутаторы (8) в своей реализации без ущерба функциональности и надежности устройства.At the same time, the use of alternating current (5), instead of direct current, for charging electric vehicles makes it possible to significantly simplify the power part (4) of the station and use triac switches (8) in its implementation without compromising the functionality and reliability of the device.
При этом реализация очереди и/или других сценариев работы, когда блок управления (1) преднастроен на ограниченную подведенную электрическую мощность (9), позволяет реализовать постоянный максимальный коэффициент полезного использования зарядной станции без создания пиковых нагрузок, которые могут вывести из строя изношенные электрические коммуникационные сети (10).At the same time, the implementation of the queue and / or other scenarios of work, when the control unit (1) is pre-configured for a limited supplied electrical power (9), allows you to realize a constant maximum efficiency of the charging station without creating peak loads that can disable worn-out electrical communication networks (ten).
При этом размещение в одном корпусе электрозаправки (6) нескольких силовых частей (4), по одной для каждого подключаемого электромобиля, при этом имеющих одну общую точку подключения к электрической сети (11), позволяет сократить затраты на создание сети заправочных станций и повысить коэффициент полезного использования за счет того, чтоAt the same time, placing several power units (4) in one electric filling station (6), one for each connected electric vehicle, while having one common point of connection to the electrical network (11), makes it possible to reduce the cost of creating a network of filling stations and increase the efficiency use due to
- в момент простоя точки подключения электромобилей (13) из всего состава зарядной станции (6) простаивает лишь его небольшая часть, отвечающая за неиспользуемые в текущий момент времени точки подключения электромобилей (13) - симисторные коммутаторы (8), при этом весь остальной состав зарядной станции полностью задействован.- at the moment of downtime of the connection point of electric vehicles (13) of the entire composition of the charging station (6), only a small part of it is idle, which is responsible for the currently unused connection points of electric vehicles (13) - triac switches (8), while the rest of the composition of the charging station stations are fully operational.
- подведенная линия имеет высокий коэффициент полезного использования и для каждой новой точки подключения электромобиля (13) не нужно прокладывать новый кабель питания (12) и организовывать точку подключения (11) к электрическим коммуникационным сетям (10) .- the brought line has a high efficiency and for each new connection point of the electric vehicle (13) it is not necessary to lay a new power cable (12) and organize a connection point (11) to electrical communication networks (10) .
При этом благодаря преднастройке блока управления (1) весь функционал, позволяющий эффективно использовать электрические коммуникационные сети (10) без их модификации, сохраняется даже при автономном режиме работы, без связи с сервером (13).At the same time, thanks to the preconfiguration of the control unit (1), all functionality that allows efficient use of electrical communication networks (10) without their modification is preserved even in offline mode, without communication with the server (13).
При этом, благодаря снижению стоимости пусконаладочных и монтажных работ для организации нескольких зарядных пунктов расположенных в непосредственной близости друг от друга, возрастает скорость развертывания новых зарядных станций одновременно со снижением капитальных затрат.At the same time, due to the reduction in the cost of commissioning and installation works for the organization of several charging points located in close proximity to each other, the speed of deployment of new charging stations increases simultaneously with a decrease in capital costs.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2778134C1 true RU2778134C1 (en) | 2022-08-15 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2812769C1 (en) * | 2023-06-29 | 2024-02-02 | Автономная некоммерческая организация высшего образования "Университет Иннополис" | Charging method using electric vehicle charging station control unit |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2553617C2 (en) * | 2010-07-05 | 2015-06-20 | Абб Б.В. | Charger for accumulator, network of several chargers and method of their operation |
| RU2623621C1 (en) * | 2015-12-02 | 2017-06-28 | Публичное акционерное общество "Межрегиональная распределительная сетевая компания Центра и Приволжья" | System for power exchange with electric vehicle |
| RU2730914C1 (en) * | 2017-07-26 | 2020-08-26 | Воббен Пропертиз Гмбх | Charging station with dynamic distribution of charging current |
| RU2750477C2 (en) * | 2017-04-21 | 2021-06-28 | Воббен Пропертиз Гмбх | Method for operation of charging station |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2553617C2 (en) * | 2010-07-05 | 2015-06-20 | Абб Б.В. | Charger for accumulator, network of several chargers and method of their operation |
| RU2623621C1 (en) * | 2015-12-02 | 2017-06-28 | Публичное акционерное общество "Межрегиональная распределительная сетевая компания Центра и Приволжья" | System for power exchange with electric vehicle |
| RU2750477C2 (en) * | 2017-04-21 | 2021-06-28 | Воббен Пропертиз Гмбх | Method for operation of charging station |
| RU2730914C1 (en) * | 2017-07-26 | 2020-08-26 | Воббен Пропертиз Гмбх | Charging station with dynamic distribution of charging current |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2812769C1 (en) * | 2023-06-29 | 2024-02-02 | Автономная некоммерческая организация высшего образования "Университет Иннополис" | Charging method using electric vehicle charging station control unit |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3190682B1 (en) | Power supply system and method | |
| EP3929027B1 (en) | Charging pile system management method and charging pile system | |
| US20220393491A1 (en) | Charging System for Swapping Station or Energy Storage Station | |
| KR101437019B1 (en) | Power feed system for electric vehicle | |
| US5917251A (en) | Method and circuit arrangement to cover peak energy demands in electrical alternating or three-phase current networks | |
| US20120280655A1 (en) | Charging system for electric vehicles | |
| JP2011097825A (en) | Battery charging system and method | |
| CN108674247A (en) | Energy storage type freely links DC charging system | |
| CN111284354A (en) | Charging system and charging method | |
| KR20170076129A (en) | Hybrid Energy Storage Apparatus for Diesel Generator and Method therefor | |
| CN112918288A (en) | Integrated charging module, charging pile and control method of charging pile | |
| CN114161983B (en) | Electric vehicle battery replacement system and charging method of battery pack | |
| EP4112362A1 (en) | Terminal for charging electric vehicles with electrochemical energy storage | |
| CN110710083A (en) | Energy storage system | |
| RU2778134C1 (en) | Charging station for electric cars | |
| CN105529699B (en) | A kind of AC/DC devices, distribution system and its control method | |
| CN115871505B (en) | Power aggregation system | |
| US20230018650A1 (en) | Method, system and apparatus for supplying a consumer device with electrical energy | |
| US20210370793A1 (en) | Electric vehicle charging station | |
| CN209738859U (en) | Electric automobile island control system that charges | |
| CN115675161A (en) | Parallel charging pile, parallel charging pile group and interconnection method | |
| RU168255U1 (en) | The device for regulating the transmitted power in distribution networks in case of power shortage in the power system | |
| CN111497675A (en) | Charging device, system and method | |
| CN211592271U (en) | Integrated direct-current charger power dynamic distribution circuit and integrated direct-current charger | |
| US20230294841A1 (en) | Ground support equipment |