CN104836273A - 一种充电桩充电管理系统与方法 - Google Patents

Abstract

应用本发明公开了一种充电桩充电管理系统与方法，所述系统包括网络负荷检测模块、中继通信模块和充电桩，所述充电桩包括：网络负荷监控模块以及充电模式控制模块，网络负荷检测模块检测当前电力网络负荷情况向充电桩进行发送，中继通信模块接收负荷情况向充电桩进行转发，网络负荷监控模块接收到负荷情况，充电桩根据负荷情况得到预充电模式，向网络负荷检测模块发送进行验证，网络负荷检测模块根据当前新的电力网络负荷情况判断预充电模式是否可行，将判断结果反馈至充电桩，若可行则将预充电模式作为目标充电模式进行充电，并在各次发送信息的过程中添加对应的时隙信息，可以根据当前电力网络的负荷情况实时合理规划充电桩的充电模式进行充电，避免因充电桩消耗功率过大引起低压电力网络的安全隐患。

Description

一种充电桩充电管理系统与方法

技术领域

本发明涉及电动汽车领域，特别是涉及一种充电桩充电管理系统与方法。

背景技术

随着新能源电动汽车的普及，居民小区安装电动汽车充电桩的数量会越来越庞大，但是居民小区供电系统在建设之初并没有考虑到充电桩建设的负荷情况。

充电桩慢充时功率消耗相对较少，快充则对当前低压电力网络造成较大的功率消耗，随着数量增多的充电桩接入电力网络，会导致充电桩消耗功率过大给低压电力网络带来安全隐患。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种充电桩充电管理系统与方法，可以根据电力网络负荷情况控制充电桩进行适当模式的充电。

为实现上述目的，本发明提供了一种充电桩充电管理系统，包括：

网络负荷检测模块、中继通信模块和充电桩；

所述充电桩包括：网络负荷监控模块以及充电模式控制模块；

所述网络负荷检测模块用于采集电力网络的负荷情况，将所述负荷情况与网络预设额定负荷进行对比，计算出负荷使用参数，并将所述负荷使用参数与对应第一时隙信息进行发送；接收预充电模式与第三时隙信息后，根据当前电力网络负荷情况判断所述预充电模式是否可执行，根据第三时隙信息将判断结果发送至对应的所述网络负荷监控模块；

所述中继通信模块用于接收所述网络负荷检测模块发送的所述负荷使用参数与对应的第一时隙信息，并根据所述第一时隙信息得到对应第二时隙信息，将所述负荷使用参数与第二时隙信息进行发送；

所述网络负荷监控模块用于接收所述负荷使用参数与时隙信息；根据所述时隙信息得到第三时隙信息，将预充电模式添加第三时隙信息发送至所述网络负荷检测模块；并接收对预充电模式是否可执行的判断结果；

所述充电模式控制模块用于根据所述负荷使用参数得到预充电模式；当所述预充电模式可执行时将所述预充电模式作为目标充电模式进行充电。

优选地，所述充电桩还包括：

显示模块，用于显示所述充电模式控制模块得到的预充电模式；当所述预充电模式不可执行时显示当前网络负荷状况发生变化，需要调整充电方案的信息。

本发明还提供了一种充电桩充电管理方法，应用于所述充电桩充电管理系统，所述方法包括：

所述网络负荷检测模块采集电力网络的负荷情况，将所述负荷情况与网络预设额定负荷进行对比，计算出负荷使用参数，并将所述负荷使用参数与对应第一时隙信息进行发送；

所述中继通信模块接收所述网络负荷检测模块发送的所述负荷使用参数与对应的第一时隙信息，并根据所述第一时隙信息得到对应第二时隙信息，将所述负荷使用参数与第二时隙信息进行发送；

充电桩接收所述负荷使用参数与时隙信息，根据所述负荷使用参数得到预充电模式，根据所述时隙信息得到第三时隙信息，将预充电模式添加第三时隙信息发送至所述网络负荷检测模块；

所述网络负荷检测模块接收预充电模式与第三时隙信息后，根据当前电力网络负荷情况判断所述预充电模式是否可执行，根据第三时隙信息将判断结果发送至对应的充电桩；

充电桩接收对预充电模式是否可执行的判断结果，当所述预充电模式可执行时将所述预充电模式作为目标充电模式进行充电。

优选地，充电桩根据所述负荷使用参数得到预充电模式后还包括：

对所述预充电模式进行显示。

优选地，所述充电桩充电管理方法还包括：

当所述预充电模式不可执行时充电桩显示当前网络负荷状况发生变化，需要调整充电方案的信息。

应用本发明提供的充电桩充电管理系统与方法，所述系统包括网络负荷检测模块、中继通信模块和充电桩，所述充电桩包括：网络负荷监控模块以及充电模式控制模块，网络负荷检测模块检测当前电力网络负荷情况向充电桩进行发送，中继通信模块接收负荷情况向充电桩进行转发，网络负荷监控模块接收到负荷情况，充电桩根据负荷情况得到预充电模式，向网络负荷检测模块发送进行验证，网络负荷检测模块根据当前新的电力网络负荷情况判断预充电模式是否可行，将判断结果反馈至充电桩，若可行则将预充电模式作为目标充电模式进行充电，并在各次发送信息的过程中添加对应的时隙信息，可以根据当前电力网络的负荷情况实时合理规划充电桩的充电模式进行充电，避免因充电桩消耗功率过大引起低压电力网络的安全隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明充电桩充电管理系统的结构示意图；

图2为本发明充电桩充电管理系统的又一结构示意图；

图3为本发明充电桩充电管理方法的流程图；

图4为本发明充电桩充电管理方法的具体实施例示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种充电桩充电管理系统，如图1所示，包括：

网络负荷检测模块101、中继通信模块102和充电桩103；

所述充电桩103包括：网络负荷监控模块201以及充电模式控制模块202；

所述网络负荷检测模块101用于采集电力网络的负荷情况，将所述负荷情况与网络预设额定负荷进行对比，计算出负荷使用参数，并将所述负荷使用参数与对应第一时隙信息进行发送；接收预充电模式与第三时隙信息后，根据当前电力网络负荷情况判断所述预充电模式是否可执行，根据第三时隙信息将判断结果发送至对应的所述网络负荷监控模块；

所述中继通信模块102用于接收所述网络负荷检测模块发送的所述负荷使用参数与对应的第一时隙信息，并根据所述第一时隙信息得到对应第二时隙信息，将所述负荷使用参数与第二时隙信息进行发送；

所述网络负荷监控模块201用于接收所述负荷使用参数与时隙信息；根据所述时隙信息得到第三时隙信息，将预充电模式添加第三时隙信息发送至所述网络负荷检测模块；并接收对预充电模式是否可执行的判断结果；

所述充电模式控制模202块用于根据所述负荷使用参数得到预充电模式；当所述预充电模式可执行时将所述预充电模式作为目标充电模式进行充电。

应用本实施例提供的充电桩充电管理系统，包括网络负荷检测模块、中继通信模块和充电桩，所述充电桩包括：网络负荷监控模块以及充电模式控制模块，网络负荷检测模块检测当前电力网络负荷情况向充电桩进行发送，中继通信模块接收负荷情况向充电桩进行转发，网络负荷监控模块接收到负荷情况，充电桩根据负荷情况得到预充电模式，向网络负荷检测模块发送进行验证，网络负荷检测模块根据当前新的电力网络负荷情况判断预充电模式是否可行，将判断结果反馈至充电桩，若可行则将预充电模式作为目标充电模式进行充电，并在各次发送信息的过程中添加对应的时隙信息，可以根据当前电力网络的负荷情况实时合理规划充电桩的充电模式进行充电，避免因充电桩消耗功率过大引起低压电力网络的安全隐患。

如图2所示，为本发明系统的一实施例结构示意图，对应于图1，所述充电桩还包括：

显示模块203，用于显示所述充电模式控制模块得到的预充电模式；当所述预充电模式不可执行时显示当前网络负荷状况发生变化，需要调整充电方案的信息。

本发明还提供了一种充电桩充电管理方法，应用于所述充电桩充电管理系统，如图3所示，所述方法包括：

步骤S101：所述网络负荷检测模块采集电力网络的负荷情况，将所述负荷情况与网络预设额定负荷进行对比，计算出负荷使用参数，并将所述负荷使用参数与对应第一时隙信息进行发送；

步骤S102：所述中继通信模块接收所述网络负荷检测模块发送的所述负荷使用参数与对应的第一时隙信息，并根据所述第一时隙信息得到对应第二时隙信息，将所述负荷使用参数与第二时隙信息进行发送；

步骤S103：充电桩接收所述负荷使用参数与时隙信息，根据所述负荷使用参数得到预充电模式，根据所述时隙信息得到第三时隙信息，将预充电模式添加第三时隙信息发送至所述网络负荷检测模块；

步骤S104：所述网络负荷检测模块接收预充电模式与第三时隙信息后，根据当前电力网络负荷情况判断所述预充电模式是否可执行，根据第三时隙信息将判断结果发送至对应的充电桩；

步骤S105：充电桩接收对预充电模式是否可执行的判断结果，当所述预充电模式可执行时将所述预充电模式作为目标充电模式进行充电。

应用本实施例提供的充电桩充电管理方法，网络负荷检测模块检测当前电力网络负荷情况向充电桩进行发送，中继通信模块接收负荷情况向充电桩进行转发，网络负荷监控模块接收到负荷情况，充电桩根据负荷情况得到预充电模式，向网络负荷检测模块发送进行验证，网络负荷检测模块根据当前新的电力网络负荷情况判断预充电模式是否可行，将判断结果反馈至充电桩，若可行则将预充电模式作为目标充电模式进行充电，并在各次发送信息的过程中添加对应的时隙信息，可以根据当前电力网络的负荷情况实时合理规划充电桩的充电模式进行充电，避免因充电桩消耗功率过大引起低压电力网络的安全隐患。

如图4所示，为本发明充电桩充电管理系统的又一具体实施例结构示意图，包括网络负荷检测模块，k个中继通信模块以及n个充电桩。

网络负荷检测模块实时采集电力网络的负荷情况，并和网络的额定设计负荷进行对比，计算出负荷使用参数，通过电力线载波通信技术将相关信息广播传递给充电桩。

中继通信模块主要实现转发网络负荷检测模块发送的当前电力网络负荷情况的电力载波数据帧，实现充电桩和负荷检测设备间的通信中继作用，解决由于充电桩和符合检测设备距离较远通信不稳定的难题。

充电桩具有网络负荷监控模块、充电模式控制模块以及显示模块。网络负荷监控装置主要实现接收电力载波通信信号，以实时获取当前电力网络的负荷情况。充电模式控制模块通过和负荷检测设备进行数据交互，计算当前最优充电模式控制，为用户提供安全的充电解决方案，显示模块如液晶显示屏对用户提示信息进行显示，实现与用户间的交互。

整个电力载波通信网络采用时隙数据发送规则，网络负荷检测模块按照设定的参数周期广播当前电力网络的负荷信息，占据时隙T(1)，并作为全网通信同步的起始标准。中继通信模块完成数据传输中继，k个中继通信模块根据设定的参数占据相应的T(2)～T(k+1)的时隙，并在转发数据帧时对数据信息进行标记，表明发送的数据为对应的中继通信模块转发，以提供接收设备区分该帧数据是网络负荷检测模块发出还是某中继通信模块发出。n个充电桩根据设定参数占据T(k+2)～T(k+2+n)个时隙。充电桩接收到数据帧后，首先判断是网络负荷检测模块发出还是某个中继通信模块发出，从而精确计算整个电力线载波通信网络同步时间，为下一次数据发送的时隙做好时间同步。

当业主需要使用充电桩进行充电服务时，充电桩根据最新接收到的当前电力网络负荷信息进行计算，得出安全的充电管理解决方案，在充电桩显示屏上实时显示当前提供的安全充电解决方案即提供哪种模式的充电。比如当前网络负荷较为宽裕，则提供大电流快速充电服务，并计算和显示充电时长，如果网络负荷较为紧张，则提供小电流慢充服务，并计算和显示充电时长，如果网络负荷超标，则提示无法充电服务。同时，充电桩通过电力线载波通信网络根据自身对应的时隙发送电力载波信息提交给网络负荷检测模块进行确认，当电力网络负荷检测设备接收到某个充电桩充电解决方案确认请求后，实时对照当前网络负荷情况，如果符合网络的负荷情况，就予以确认，对应充电桩接收到确认后，就可以为业主提供安全的充电服务。网络负荷检测模块如果发现当前网络负荷情况已经无法支持充电桩的充电方案时，则回复否认，对应充电桩则在显示屏上提示业主当前电力网络负荷情况发生了变化，需要调整充电方案，再次提供给业主新的安全充电方案。

通过本实施例的方法，能够有效避免充电桩消耗功率过大给低压电力网络带来的安全隐患，为充电桩的普及应用提供了较好的技术解决方案。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本申请所提供的系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (5)

1.一种充电桩充电管理系统，其特征在于，包括：

网络负荷检测模块、中继通信模块和充电桩；

所述充电桩包括：网络负荷监控模块以及充电模式控制模块；

所述网络负荷检测模块用于采集电力网络的负荷情况，将所述负荷情况与网络预设额定负荷进行对比，计算出负荷使用参数，并将所述负荷使用参数与对应第一时隙信息进行发送；接收预充电模式与第三时隙信息后，根据当前电力网络负荷情况判断所述预充电模式是否可执行，根据第三时隙信息将判断结果发送至对应的所述网络负荷监控模块；

所述中继通信模块用于接收所述网络负荷检测模块发送的所述负荷使用参数与对应的第一时隙信息，并根据所述第一时隙信息得到对应第二时隙信息，将所述负荷使用参数与第二时隙信息进行发送；

所述网络负荷监控模块用于接收所述负荷使用参数与时隙信息；根据所述时隙信息得到第三时隙信息，将预充电模式添加第三时隙信息发送至所述网络负荷检测模块；并接收对预充电模式是否可执行的判断结果；

所述充电模式控制模块用于根据所述负荷使用参数得到预充电模式；当所述预充电模式可执行时将所述预充电模式作为目标充电模式进行充电。

2.根据权利要求1所述的充电桩充电管理系统，其特征在于，所述充电桩还包括：

显示模块，用于显示所述充电模式控制模块得到的预充电模式；当所述预充电模式不可执行时显示当前网络负荷状况发生变化，需要调整充电方案的信息。

3.一种充电桩充电管理方法，其特征在于，应用于所述充电桩充电管理系统，所述方法包括：

所述网络负荷检测模块采集电力网络的负荷情况，将所述负荷情况与网络预设额定负荷进行对比，计算出负荷使用参数，并将所述负荷使用参数与对应第一时隙信息进行发送；

所述中继通信模块接收所述网络负荷检测模块发送的所述负荷使用参数与对应的第一时隙信息，并根据所述第一时隙信息得到对应第二时隙信息，将所述负荷使用参数与第二时隙信息进行发送；

充电桩接收所述负荷使用参数与时隙信息，根据所述负荷使用参数得到预充电模式，根据所述时隙信息得到第三时隙信息，将预充电模式添加第三时隙信息发送至所述网络负荷检测模块；

所述网络负荷检测模块接收预充电模式与第三时隙信息后，根据当前电力网络负荷情况判断所述预充电模式是否可执行，根据第三时隙信息将判断结果发送至对应的充电桩；

充电桩接收对预充电模式是否可执行的判断结果，当所述预充电模式可执行时将所述预充电模式作为目标充电模式进行充电。

4.根据权利要求3所述的充电桩充电管理方法，其特征在于，充电桩根据所述负荷使用参数得到预充电模式后还包括：

对所述预充电模式进行显示。

5.根据权利要求4所述的充电桩充电管理方法，其特征在于，还包括：

当所述预充电模式不可执行时充电桩显示当前网络负荷状况发生变化，需要调整充电方案的信息。