CN103107379A - 停车场充电桩智能分时充电控制策略 - Google Patents

Abstract

停车场充电桩智能分时充电控制策略，属于电动汽车快速充电管理领域。具体步骤为：智能快速充电桩硬件系统自检，智能快速充电桩检测停车位充电信号，分时充电优先级确定，分时充电进入定时浮充充电循环。利用夜间停车场的特点和分时充电的策略，在停车场配备有一台智能快速充电桩就能够实现多套智能快速充电桩的充电功能，最大程度上降低了停车场的建造成本；根据各停车位的车辆状态信息和电池状态信息，智能确定分时充电循环，有效的利用了电能，达到节能效果，进一步提升了电动汽车在汽车市场的竞争力。

Description

停车场充电桩智能分时充电控制策略

技术领域

本发明涉及一种停车场充电桩智能分时充电控制策略，尤其涉及夜间停车场的充电管理，属于电动汽车快速充电管理领域。

背景技术

目前公认的电动汽车停车场的充电管理策略是在停车场区域内安装若干快速充电桩，一般充电桩的输出路数最多为四路输出，例如，对于停车位达到20辆以上的大型停车场需要至少五个充电桩，大大增加了停车场的建造成本，同时考虑到夜间停放车辆的长时性和停车充电要求的非紧迫性，此法对于电能也是极大的浪费，长期的结果将会增加供电部门的压力，从而削减了电动汽车带来的节能和环保优势。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对公认的电动汽车停车场的充电管理策略中存在的一些不足之处，提供一种建造成本低，在停车场配备有一台智能充电桩就能够实现多套智能充电桩的充电功能，最大程度上降低了停车场的建造成本；节能的停车场充电桩智能分时充电控制策略。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该停车场充电桩智能分时充电控制策略，其特征在于：具体步骤为：

步骤1，智能快速充电桩硬件系统自检，充电控制流程初始化为等待充电目标状态；转步骤2，否则，继续初始化过程并通过智能门禁系统进行语音提示报警；

步骤2，智能快速充电桩检测停车位充电信号，确定分时充电优先级；转步骤3，否则，若未检测到停车位充电信号，则继续进行停车位充电信号检测并通过智能门禁系统语音提示报警；

步骤3，分时充电优先级确定后，智能快速自动确认分时充电第一转换条件，进行分时充电一次循环；若分时充电一次循环结束，转步骤4；否则，继续分时充电一次循环；初充电时若智能快速充电桩检测到已达到分时充电第一转换条件的停车位或是没有充电信号的停车位，则分时充电一次循环时跳过该停车位；

步骤4，分时充电一次循环结束确认后，智能快速充电桩自动确认分时充电第二转换条件，进行分时充电二次循环；若分时充电二次循环结束，转步骤5；否则，继续分时充电二次循环；分时充电二次循环时若智能快速充电桩检测到已达到分时充电第二转换条件的停车位或是没有充电信号的停车位，则分时充电二次循环时跳过该停车位；

步骤5，分时充电进入定时浮充充电循环，所有车位按照充电优先级依次循环，智能快速充电桩检测到充电结束条件达到，全过程充电结束；整个充电过程中的停车位充电信号拥有充电结束条件最高优先级。

智能快速充电桩其内嵌分时充电控制策略，并与智能门禁系统和车位智能识别系统通过CAN总线通讯系统实时通讯，充电到85%荷电状态时间小于30分钟，总充电完成时间小于3个小时。整个充电过程实时监测充电电池的荷电状态和充电线路温度，并据此智能确定充电循环模式。

与现有技术相比，本发明的停车场充电桩智能分时充电控制策略所具有的有益效果是：

首先，本发明的停车场智能充电管理系统利用夜间停车场的特点和分时充电的策略，在停车场配备有一台智能充电桩就能够实现多套智能充电桩的充电功能，最大程度上降低了停车场的建造成本；

其次，本发明停车场智能充电管理系统的智能充电桩内嵌的分时充电策略，根据各停车位的车辆状态信息和电池状态信息，智能确定分时充电循环，有效的利用了电能，达到节能效果，进一步提升了电动汽车在汽车市场的竞争力。

附图说明

图1本发明停车场智能充电管理系统结构框图。

图2本发明分时充电控制策略流程框图。

图3本发明停车场智能充电管理系统具体工作过程示意图。

图1-3为本发明最佳实施例。

其中，Ⅰ-ⅩⅩ停车位序号     1智能门禁系统    2、5 CAN总线通讯系统     3、4智能快速充电桩    P1-P20多芯智能插头    6停车场监控探头     7停车场外墙。  

具体实施方式

如图1所示为本发明停车场智能充电管理系统结构框图，停车场智能充电管理系统由智能门禁系统1，两个智能快速充电桩3、4，两路CAN总线通讯系统2、5和多芯智能插头P1-P20组成；智能快速充电桩4通过CAN总线通讯系统2获得智能门禁系统1和多芯智能插头P1-P10提供的车辆状态信息，按照智能快速充电桩4内嵌的分时充电控制策略进行电动车辆的智能充电。

智能快速充电桩3通过CAN总线通讯系统5获得智能门禁系统1和多芯智能插头P11-P20提供的车辆状态信息，按照智能快速充电桩3内嵌的分时充电控制策略进行电动车辆的智能充电。

智能门禁系统1由第一射频识别阅读器，智能计费系统，语音播报模块和液晶显示模块组成。主要负责进出车辆信息识别，充电智能缴费，语音提示和充电缴费信息显示及故障显示等。一般采用随车携带可充值电子标签达到射频识别自动缴费的目的，充电信息和充电费用将会通过液晶显示模块和语音播报模块进行显示和播报。

智能快速充电桩3、4内嵌分时充电控制策略，并与智能门禁系统1和多芯智能插头P1-P20通过CAN总线通讯系统2、5实时通讯，其快速充电到85%荷电状态时间小于30分钟，总充电完成时间小于3个小时。整个充电过程实时监测充电电池的荷电状态和充电线路温度，并据此智能确定充电循环模式，充电循环模式按照内嵌的分时充电控制策略进行，检测充电线路温度可以有效防止意外情况的发生，充电电池的荷电状态是分时充电循环模式转换条件的主要依据。CAN总线通讯系统主要负责传送车辆状态信息，充电线路信息和故障信息，便于充电过程的管理。

车位智能门禁系统1为多个多芯智能插头P1-P20，每个多芯智能插头内接第二射频识别阅读器，温度传感器和CAN节点控制器。主要负责车辆停车位信息和充电线路温度信息的传送，并据此确定分时充电优先级，每个停车位都有一个多芯智能插头并通过CAN总线连接相应的智能快速充电桩。分时充电优先级以进入停车场区域的射频识别信息先后顺序为准。

整个充电过程中，智能快速充电桩以是否检测到有无停车位充电信号作为充电结束条件优先级，停车位充电信号以多芯智能插头插入车辆充电接口获得电池准确状态信息为准。

如图2所示为本发明分时充电控制策略流程框图。

具体步骤如下：

步骤1，智能快速充电桩硬件系统自检，充电控制流程初始化为等待充电目标状态；转步骤2，否则，继续初始化过程并通过智能门禁系统1进行语音提示报警；此步旨在提醒值班人员进行智能快速充电桩的人工检查。

步骤2，智能快速充电桩检测停车位充电信号，确定分时充电优先级；转步骤3，否则，若未检测到停车位充电信号，则继续进行停车位充电信号检测并通过智能门禁系统语音提示报警；此步旨在提醒值班人员确定停车位智能识别系统是否存在异常，并进行人工检查或相关协助工作。

步骤3，分时充电优先级确定后，智能快速充电桩自动确认分时充电第一转换条件，进行分时充电一次循环；若分时充电一次循环结束，转步骤4；否则，继续分时充电一次循环；初充电时若智能快速检测到已达到分时充电第一转换条件的停车位或是没有充电信号的停车位，则分时充电一次循环时跳过该停车位；分时充电第一转换条件以各充电电池的荷电状态为主要依据，具体情况根据停车场的规模和车辆的出行情况而定，一般设定充电一次循环跳转模式的条件是各充电电池荷电状态达到80%-88%之间。

步骤4，分时充电一次循环结束确认后，智能快速充电桩自动确认分时充电第二转换条件，进行分时充电二次循环；若分时充电二次循环结束，转步骤5；否则，继续分时充电二次循环；分时充电二次循环时若智能快速充电桩检测到已达到分时充电第二转换条件的停车位或是没有充电信号的停车位，则分时充电二次循环时跳过该停车位；分时充电第二转换条件也是以各充电电池的荷电状态为主要依据，具体情况也是根据停车场的规模和车辆的出行情况而定，一般设定充电二次循环跳转模式的条件是各充电电池荷电状态达到88%-96%之间。

步骤5，分时充电进入定时浮充充电循环，所有车位按照充电优先级依次循环，智能快速充电桩检测到充电结束条件达到，全过程充电结束；整个充电过程中的停车位充电信号拥有充电结束条件最高优先级。定时浮充充电循环的定时跳转时间区间为0.5-1.5小时。

如图3所示为本发明停车场智能充电管理系统具体工作过程示意图。

当车辆进入智能门禁系统1的区域时，通过随车电子标签的射频识别或是值班室发放的临时电子标签，获取智能门禁系统1放行操作，同时车辆信息通过CAN总线通讯系统2被智能快速充电桩4获得，当车辆进入指定车位时，多芯智能插头P1-P10通过第二射频识别阅读器获取随车电子标签上的车辆信息，并将车位信号和充电信号通过CAN总线通讯系统2反馈给智能快速充电桩4，便于确定分时充电优先级和分时充电开始操作。

同样，当车辆进入智能门禁系统1的区域时，通过随车电子标签的射频识别或是值班室发放的临时电子标签，获取智能门禁系统1放行操作，同时车辆信息通过CAN总线通讯系统5被智能快速充电桩3获得，当车辆进入指定车位时，多芯智能插头P11-P20通过第二射频识别阅读器获取随车电子标签上的车辆信息，并将车位信号和充电信号通过CAN总线通讯系统5反馈给智能快速充电桩3，便于确定分时充电优先级和分时充电开始操作。

以Ⅰ-Ⅹ号停车位区域为例，当车辆甲按规定进入停车场内时，根据智能门禁系统1的语音提示进入指定车位假设为Ⅷ号停车位，则Ⅷ号停车位的多芯智能插头P8通过内嵌的第二射频识别阅读器获得进入该车位车辆甲的相关信息，并将信息通过CAN总线通讯系统2传送给智能快速充电桩4，智能快速充电桩4根据该车辆甲此前在智能门禁系统1获得的该车辆信息与现在多芯智能插头P8发送过来的车辆信息进行比对，若信息符合则确定其分时充电优先级为优先，否则发送信息通过智能门禁系统1进行语音提示车位不匹配；当车主将多芯智能插头P8插入车辆甲指定充电接口时，其将获得的电池状态信号通过CAN总线通讯系统2发送给智能快速充电桩4，智能快速充电桩4根据获得的电池状态信息自动确定分时充电循环模式；

当车辆乙按规定进入停车场内时，根据智能门禁系统1的语音提示进入指定车位假设为Ⅴ号停车位，则Ⅴ号停车位的多芯智能插头P6通过内嵌的第二射频识别阅读器获得进入该车位车辆乙的相关信息，并将信息通过CAN总线通讯系统2传送给智能快速充电桩4，智能快速充电桩4根据该车辆乙此前在智能门禁系统1获得的该车辆信息与现在多芯智能插头P6发送过来的车辆信息进行比对，若信息符合则确定其分时充电优先级为待充1号位，否则发送信息通过智能门禁系统1进行语音提示车位不匹配；当车主将多芯智能插头P6插入车辆乙指定充电接口时，其将获得的电池状态信号通过CAN总线通讯系统2发送给智能快速充电桩4，智能快速充电桩4根据获得的电池状态信息自动确定分时充电循环模式；

以此类推，当所有Ⅰ-Ⅹ号停车位停满后，智能快速充电桩4根据逐次确定的分时充电优先级和分时充电循环模式进行Ⅰ-Ⅹ号停车位的分时充电，当任意车位的充电信号无法获得时，分时充电循环跳过该车位，ⅩⅠ-ⅩⅩ停车位的分时充电策略与此相同。

当车主将车辆取走经过智能门禁系统1时，智能门禁系统1通过其内的第一射频识别阅读器获取该车辆信息，并将该车辆信息通过CAN总线通讯系统2发给智能充电装4，智能快速充电桩4将该车辆的充电状态信息通过CAN总线通讯系统反馈给智能门禁系统1，智能门禁系统1通过其内的自动计费系统计算出该车辆总充电费用，并进行液晶显示和语音播报，并通过第一射频阅读器获取的车辆电子标签内的费用总额信息自动扣除其本次充电费用，智能门禁系统1自动放行，否则，人工强制缴费；携带临时发放的随车电子标签的实行人工缴费。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (1)

1.一种停车场充电桩智能分时充电控制策略，其特征在于：具体步骤为：

步骤1，智能快速充电桩硬件系统自检，充电控制流程初始化为等待充电目标状态；转步骤2，否则，继续初始化过程并通过智能门禁系统进行语音提示报警；

步骤2，智能快速充电桩检测停车位充电信号，确定分时充电优先级；转步骤3，否则，若未检测到停车位充电信号，则继续进行停车位充电信号检测并通过智能门禁系统语音提示报警；

步骤3，分时充电优先级确定后，智能快速充电桩自动确认分时充电第一转换条件，进行分时充电一次循环；若分时充电一次循环结束，转步骤4；否则，继续分时充电一次循环；初充电时若智能快速充电桩检测到已达到分时充电第一转换条件的停车位或是没有充电信号的停车位，则分时充电一次循环时跳过该停车位；

步骤4，分时充电一次循环结束确认后，智能快速充电桩自动确认分时充电第二转换条件，进行分时充电二次循环；若分时充电二次循环结束，转步骤5；否则，继续分时充电二次循环；分时充电二次循环时若智能快速充电桩检测到已达到分时充电第二转换条件的停车位或是没有充电信号的停车位，则分时充电二次循环时跳过该停车位；

步骤5，分时充电进入定时浮充充电循环，所有车位按照充电优先级依次循环，智能快速充电桩检测到充电结束条件达到，全过程充电结束；整个充电过程中的停车位充电信号拥有充电结束条件最高优先级。

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