CN111376750A - 一种充电桩及充电控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种充电桩及充电控制方法，所述充电桩包括充电系统和制冷系统，所述充电系统与电动车电池连接，用于向电动车电池充电；所述制冷系统与电动车车载冷却系统的冷水换热器连接，用于冷却电动汽车车载冷却系统的冷水换热器；所述制冷系统通过快速连接装置连接电动汽车车载冷水机组的冷水换热器。本发明的有益效果是：(1)使得充电桩能够保证充电速度；(2)能够使充电桩进行合理计费。

Description

一种充电桩及充电控制方法
技术领域
本发明涉及充电桩领域，具体的涉及一种充电桩及充电控制方法。
背景技术
电动车的电池在向电动车供电的同时，也会有一定的能量转化为热量，由其在车辆行驶时，复杂的车辆运行情况也会使电动车电池升温。这样，当电动车行驶到充电桩进行充电时，其电池由于温度过高也不适宜立即进行充电。基于安全和电池寿命的考虑，电池温度需保持在25～35℃，而电池充电的过程中也必然会产生大量的热量，因此，电池充电过程中的电池冷却问题成为阻挡电池充电速度的主要因素。而现有车载冷却系统的制冷量具有局限性，不能满足快速充电过程中对电池降温的要求，从而降低了快速充电的充电速度。本发明提供一种充电桩，能够根据电动车发送的充电请求信息确定预充电模式，再根据预充电模式对电动车电池进行冷却降温，使得充电桩能够保证充电速度。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种充电桩及充电控制方法，使得能够根据电动车发送的充电请求信息确定预充电模式，再根据预充电模式对电动车电池进行冷却降温，使得充电桩能够保证充电速度。
具体地，本发明是通过如下技术方案实现的：
一种充电桩，所述充电桩包括充电系统和制冷系统，所述充电系统与电动车电池连接，用于向电动车电池充电；所述制冷系统与电动车车载冷却系统的冷水换热器连接，用于冷却电动汽车车载冷却系统的冷水换热器；所述制冷系统通过快速连接装置连接电动汽车车载冷水机组的冷水换热器。
较佳的，所述充电桩还与后台服务器连接，网络负荷检测模采集电力网络的负荷情况并向后台服务器发送，后台服务器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，并根据所述负荷使用参数确定预充电模式，所述后台服务器将所述预充电模式发送给充电桩。
一种充电控制方法，使用前述的充电桩，所述方法包括：
S1：充电桩根据电动车发送的充电请求信息确定预充电模式；
S2：充电桩根据预充电模式确定是否对电动车进行电池冷却操作，若是，则执行S3，若否，则执行S4；
S3：后台服务器向充电桩实时发送电池温度请求指令，后台服务器根据电池温度确定是否对电池进行充电，若是，则执行S4，若否，继续执行S3；
S4：每个充电桩的控制器计算充电桩的AC-DC变换器的输入功率、输出功率以及功率损耗，将所述输入功率、输出功率以及功率损耗发送给后台服务器，后台服务器计算出每个充电桩的最优充电功率发送给相应的充电桩控制器；
S5：所述充电桩按照最优充电功率给电动车充电，当充满电时间大于预设最大充电时间时，根据所述电动车行驶轨迹信息获得第二充电桩的位置信息，根据所述第二充电桩的位置信息、电动车的电量使用信息和所述电动车的当前电量，确定充至满足电动车行驶到第二充电桩的第一待充电量；
S6：确定将电动车电池充至第一待充电量的所需的第二时间；判断所述第二时间是否大于预设最大充电时间，若否，则按照第二时间进行充电，若是，则重新设置充电功率，以使充至第一待充电量的第二时间不大于最大充电时间；
S7：充电桩的控制器根据当前负载对应的充电效率计算实际能耗及充电价格。
较佳的，所述S1包括：
S11：电动车根据获取到的自身电池电量，向各个充电桩发送充电请求信息，所述充电请求信息包括剩余电量信息、电池温度信息、充电曲线信息；
S12：充电桩将接收到的剩余电量信息、电池温度信息、充电曲线信息发送给后台服务器，所述后台服务器还通过网络负荷检测模块与电力网络连接，所述网络负荷检测模块采集对应充电桩所在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，并且根据电池温度信息、充电曲线信息确定是否需要对汽车电池进行冷却，并将冷却信息和负荷使用参数发送给充电桩，充电桩根据负荷使用参数确定预充电模式。
较佳的，所述S2包括：
S21：电动车到达充电桩后，充电桩与电动车连接，判断预充电模式中是否具有电池冷却操作，若是，则执行S22，若否，执行S4；
S22：业务客户端根据所述预充电模式显示充电业务内容，等待用户发送充电请求指令；
S23：业务客户端获取用户充电请求操作事件，并且充电桩直接通过与电动车连接的信号线再次获取电池温度信息、充电曲线信息；
S24：业务客户端发送所述充电请求指令至后台服务器；后台服务器向充电桩发送制冷系统控制信息，控制充电桩制冷系统的快速连接装置将所述制冷系统与待充电车辆的车载冷却系统的水换热器连接，进行冷却操作。
较佳的，所述S3包括：
S31：后台服务器向充电桩实时发送电池温度请求指令；
S32：充电桩向后台服务器返回对应温度状态信息；
S33：后台服务器根据充电桩所连接汽车电池的的温度状态信息判断是否同意充电请求，若是，执行S34，若否，执行S31；
S34：向业务客户端发送同意指令；
S35：业务客户端进行相应信息显示；
S36：业务客户端获取用户充电启动操作事件；
S37：业务客户端向后台服务器发送充电启动指令；
S38：后台服务器向目标充电桩发送获取充电枪连接状态指令；
S39：目标充电桩向后台服务器发送充电枪连接状态信息；
S310：目标充电桩的充电枪连接状态信息为已连接时，则确定符合充电条件；目标充电桩的充电枪连接状态信息为未连接时，则确定不符合充电条件；
S311：业务客户端获取用户充电监控操作事件；
S312：业务客户端向后台服务器发送充电监控指令；
S313：后台服务器对电池SOC进行评估；根据电池SOC的评估结果选择是否对电池温度进行评估；若是，则执行S314，若否，则继续执行S313；
S314：根据电池温度的评估结果和目标温度范围，进行冷却操作调整，以使制冷系统在制冷功率最小的情况下使电池温度保持在目标温度范围。
较佳的，所述S4包括：
S41：充电过程中，每个充电桩的控制器间隔设定时间计算充电桩的AC-DC变换器的输入功率、输出功率以及功率损耗；
S42：控制器将功率损耗修正值与输出功率的函数表发送给后台服务器；
S43：后台服务器根据每个充电桩的功率损耗修正值与输出功率的函数表，采用最小二乘法的方式拟合出功率损耗关于输出功率损耗二次函数。
较佳的，所述S5包括：
S51：每个充电桩根据最优充电功率以及电池的剩余电量确定充满电的第一时间t1；
S52：判断所述第一时间t1是否大于预设最大充电时间，若是，则获得与当前充电桩连接的汽车信息；若否，则返回S51；
S53：根据所述电动车行驶轨迹信息获得第二充电桩的位置信息，其中所述第二充电桩为与所述电动车行驶轨迹信息相关的与所述当前充电桩最近的下一个充电桩；
S54：获得所述当前电桩和所述第二充电桩之间的第一距离；
S55：根据所述第一距离、所述电动车的电量使用信息确定所述电动车驾驶到所述第二充电桩第一电量；
S56：获得所述电动车的当前电量；
S57：根据所述第一电量和所述当前电量确定所述第一待充电量。
较佳的，所述S6包括：
S61：根据最优充电功率确定充至第一待充电量的第二时间t2；
S62：判断所述第二时间t2是否大于预设最大充电时间，若否，则按照时间t2进行充电，若是，则重新设置充电功率，以使充至第一待充电量的第二时间t2不大于最大充电时间。
较佳的，所述S7包括：
S71：控制器获取充电单元各负载率范围对应的效率数值表；
S72：确定实际电源模块负载率＝充电需求功率/(充电机实际功率-功率损耗修正值)，并根据各负载率范围对应的效率数值表获得目前该负载率下的实际效率；
S73：根据实际耗能＝计量耗能×实际效率，计算实际能耗。
本发明的有益效果是：(1)使得充电桩能够保证充电速度；(2)能够使充电桩进行合理计费。
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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种充电桩结构示意图；
图2为本发明提供的一种充电桩制冷系统结构示意图；
图3为本发明提供的一种充电控制方法流程示意图；
图4为图3中步骤S1具体步骤流程示意图；
图5为图3中步骤S2具体步骤流程示意图；
图6为图3中步骤S3具体步骤流程示意图；
图7为图3中步骤S4具体步骤流程示意图；
图8为图3中步骤S5具体步骤流程示意图；
图9为图3中步骤S6具体步骤流程示意图；
图10为图3中步骤S7具体步骤流程示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本发明可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
一种充电桩，如图1所示，所述充电桩包括充电系统和制冷系统，所述充电系统与电动车电池连接，用于给电动车电池充电；所述制冷系统与电动车车载冷却系统的冷水换热器连接，用于冷却电动汽车车载冷却系统的冷水换热器。电动汽车进行充电时，充电桩给电动汽车电池进行充电，制冷系统对电动车车载冷水机组的冷水换热器进行冷却。
所述制冷系统通过快速连接装置连接电动汽车车载冷水机组的冷水换热器。当所述制冷系统与车载冷水机组的冷水换热器连接后，所述充电桩系统的制冷系统启动，车载冷水机组的水泵运行，保证电池的温度稳定在40℃左右。
电动汽车中储能系统也就是电池包，电池通过电驱动系统将自身的电能转换为电动汽车的运动，电驱动系统由一个或多个电机和电子电力模块组成，电子电力模块一般包括将直流电流转变为交流电流的逆变器。电池通过充电系统来补充自身的电量，充电系统一般包括车载充电机、高压线束、充电连接线束和充电桩，其采用直流或交流方式对储能系统充电。另外，电池还包括一个热管理系统，热管理系统用于实时监测电池的状态，并且能够根据电池的温度状态控制电池冷却系统或者电池加热系统对电池的温度进行调节。
具体的，如图2所示，所述制冷系统包括依次连通的压缩机、冷凝器、膨胀阀、冷却装置和干燥器/分离器，其工作原理如下：制冷剂首先通过压缩机压缩成高温蒸汽，然后高温蒸汽通过冷凝器，由于高温蒸汽通过冷凝器后会散掉一部分热量，从而使得高温蒸汽液化为液态，此时制冷剂仍然保持高温和高压，接下来让制冷剂通过膨胀阀，由于膨胀阀可以同时降低制冷剂的温度和压力，因此通过控制膨胀阀的流量可以控制进入冷却装置的制冷剂的温度和压力。制冷剂在冷却装置内流动，所述冷却装置与车载冷水机组的冷水换热器进行接触换热，从而将车载冷水机组中的冷却水降温，冷却水将电池进行冷却；吸收冷却水热量后的制冷剂汽化为气态，使其再通过干燥器/分离器将液相和气相分离，使气态制冷剂进入压缩机，开启下一个循环。进一步地，为了增加冷凝器的性能，还可以在冷凝器旁增加冷却风扇，用以加快降低高温蒸汽的温度。
进一步地，本发明所述的充电桩还包括电池热管理系统，其用于监测电池温度，以及根据电池温度控制制冷系统对冷水换热器进行降温控制。
所述充电桩还与后台服务器连接，网络负荷检测模采集并向后台服务器发送电力网络的负荷情况，后台服务器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，并根据所述负荷使用参数确定预充电模式，所述后台服务器将所述预充电模式发送给充电桩。
所述充电桩还配备业务客户端，所述业务客户端用于用于显示充电业务内容，还用于获取用户针对所述充电业务内容所完成的操作事件，并发送相应指令至所述后台服务器；
所述业务客户端，还用于接收所述后台服务器发送的与所述相应指令对应的业务信息并进行显示。
优选的，所述业务客户端，具体用于：
在检测到所述充电业务内容包括的充电请求内容被选中时，获取充电请求操作事件，并发送充电请求指令至所述后台服务器；
在检测到所述充电业务内容包括的充电启动内容被选中时，获取充电启动操作事件，并发送充电启动指令至所述后台服务器；
在检测到所述充电业务内容包括的充电停止内容被选中时，获取充电停止操作事件，并发送充电停止指令至所述后台服务器。
优选的，所述业务客户端，还具体用于：
在检测到所述充电业务内容包括的充电监控内容被选中时，获取充电监控操作事件，并发送充电监控指令至所述后台服务器。
本发明还提供了一种充电控制方法，使用前述的充电桩，如图3所示，所述方法包括：
S1：充电桩根据电动车发送的充电请求信息确定预充电模式。
S2：充电桩根据预充电模式确定是否对电动车进行电池冷却操作，若是，则执行S3，若否，则执行S4。
S3：后台服务器向充电桩实时发送电池温度请求指令，后台服务器根据电池温度确定是否对电池进行充电，若是，则执行S4，若否，继续执行S3。
S4：每个充电桩的控制器计算充电桩的AC-DC变换器的输入功率、输出功率以及功率损耗，将所述输入功率、输出功率以及功率损耗发送给后台服务器，后台服务器计算出每个充电桩的最优充电功率发送给相应的充电桩控制器。
S5：所述充电桩按照最优充电功率给电动车充电，当充满电时间大于预设最大充电时间时，根据所述电动车行驶轨迹信息获得第二充电桩的位置信息，根据所述第二充电桩的位置信息、电动车的电量使用信息和所述电动车的当前电量，确定充至满足电动车行驶到第二充电桩的第一待充电量。
S6：确定将电动车电池充至第一待充电量的所需的第二时间；判断所述第二时间是否大于预设最大充电时间，若否，则按照第二时间进行充电，若是，则重新设置充电功率，以使充至第一待充电量的第二时间不大于最大充电时间。
S7：充电桩的控制器根据当前负载对应的充电效率计算实际能耗及充电价格。
进一步的，如图4所示，所述步骤S1包括：
S11：电动车根据获取到的自身电池电量，向各个充电桩发送充电请求信息，所述充电请求信息包括剩余电量信息、电池温度信息、充电曲线信息。
电动车根据获取到的剩余电量信息，来判断电动车是否需要充电，若需要充电，则将当前电池的剩余电量信息、电池温度信息、充电曲线信息发送给距离最近的充电桩。
S12：充电桩将接收到的剩余电量信息、电池温度信息、充电曲线信息发送给后台服务器，所述后台服务器还通过网络负荷检测模块与电力网络连接，所述网络负荷检测模块采集对应充电桩所在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，并且根据电池温度信息、充电曲线信息确定是否需要对汽车电池进行冷却，并将冷却信息和负荷使用参数发送给充电桩，充电桩根据负荷使用参数确定预充电模式。
其中，后台服务器根据充电曲线，确定对当前剩余电量下电池充电的最佳电流值，并根据所述最佳电流值确定对应的最佳电池温度，将获取到的电池温度信息与所述最佳电池温度进行比较，若获取到的电池温度高于最佳电池温度，则确定需要对汽车电池进行冷却。
进一步的，如图5所示，所述步骤S2包括：
S21：电动车到达充电桩后，充电桩与电动车连接，判断预充电模式中是否具有电池冷却操作，若是，则执行S22，若否，执行S4。
S22：业务客户端根据所述预充电模式显示充电业务内容，等待用户发送充电请求指令。
充电业务内容包括充预充电模式中的具体内容，如充电时间，是否进行冷却，冷却时间等。
S23：业务客户端获取用户充电请求操作事件，并且充电桩直接通过与电动车连接的信号线再次获取电池温度信息、充电曲线信息。
充电桩再次获取当前最新的实际电池温度信息、充电曲线信息，并将实际电池温度信息、充电曲线信息再次发送给后台服务器，所述后台服务器根据充电曲线，确定对当前剩余电量下电池充电的最佳电流值，并根据所述最佳电流值确定对应的最佳电池温度，计算实际电池温度与所述最佳电池温度的温度差值，根据所述温度差值确定制冷系统控制信息。
S24：业务客户端发送所述充电请求指令至后台服务器；后台服务器向充电桩发送制冷系统控制信息，控制充电桩制冷系统的快速连接装置将所述制冷系统与待充电车辆的车载冷却系统的水换热器连接，进行冷却操作。
进一步的，如图6所示，所述步骤S3包括：
S31：后台服务器向充电桩实时发送电池温度请求指令。
S32：充电桩向后台服务器返回对应温度状态信息。
S33：后台服务器根据充电桩所连接汽车电池的的温度状态信息判断是否同意充电请求，若是，执行S34，若否，执行S31。
S34：向业务客户端发送同意指令。
S35：业务客户端进行相应信息显示。
S36：业务客户端获取用户充电启动操作事件。
S37：业务客户端向后台服务器发送充电启动指令。
S38：后台服务器向目标充电桩发送获取充电枪连接状态指令。
S39：目标充电桩向后台服务器发送充电枪连接状态信息。
S310：目标充电桩的充电枪连接状态信息为已连接时，则确定符合充电条件；目标充电桩的充电枪连接状态信息为未连接时，则确定不符合充电条件。
S311：业务客户端获取用户充电监控操作事件。
S312：业务客户端向后台服务器发送充电监控指令。
S313：后台服务器对电池SOC进行评估；根据电池SOC的评估结果选择是否对电池温度进行评估；若是，则执行S314，若否，则继续执行S313。
S314：根据电池温度的评估结果和目标温度范围，进行冷却操作调整，以使制冷系统在制冷功率最小的情况下使电池温度保持在目标温度范围。
进一步的，如图7所示，所述步骤S4包括：
S41：充电过程中，每个充电桩的控制器间隔设定时间计算充电桩的AC-DC变换器的输入功率、输出功率以及功率损耗。
具体的，所述控制器将制冷系统用于冷却电池做功产生的功率也折算进功率损耗中，得到功率损耗修正值。具体的，充电桩分别获取AC-DC变换器的输入功率和输出功率，并且充电桩也采集制冷系统的功率消耗值，将制冷系统的功率消耗值乘以预设折算系数之后与AC-DC变换器的实测功率损耗相加，得到折算后的功率损耗。充电桩中的控制器每隔设定时间记录一次AC-DC变换器的输出电压电流有效值和输出电压电流有效值，并计算出输出功率和输入功率Pin和Pout。控制器计算出功率损耗Ploss，Ploss＝Pin-Pout，并将制冷功率Pcool乘以预设折算系数后与Ploss相加，得到功率损耗修正值，并在控制器中对应于输出功率的位置存储功率损耗修正值，相当于形成了一个功率损耗修正值与输出功率的函数表。
S42：控制器将功率损耗修正值与输出功率的函数表发送给后台服务器。
设损耗函数为Ploss＝f(Pout)＝a0+a1Pout+a2(Pout)2。
S43：后台服务器根据每个充电桩的功率损耗修正值与输出功率的函数表，采用最小二乘法的方式拟合出功率损耗关于输出功率损耗二次函数。
即设损耗函数为Ploss＝f(Pout)＝a0+a1Pout+a2(Pout)2，通过现有技术中的拟合计算方式计算出常数a0、一次系数a1和二次系数a2，并计算出每个充电桩的最优充电功率然后发送给相应的控制器。
具体的，以三个充电桩为例，所述优化计算包括：
假设3个充电桩的优化充电功率分别为Pref1，Pref2，Pref3，对应的每个充电桩的功率损耗修正值分别为Ploss1、Ploss2和Ploss3，每个充电桩对应的输出功率损耗二次函数用f1、f2和f3表示，对应每个功率损耗二次函数的常数、一次系数、和二次系数分别表示为a10,a11,a12；a20,a21,a22；a30,a31,a32。计算以下优化问题的最优解：
min Plosstotal＝Ploss1+Ploss2+Ploss3＝f1(Pref1)+f2(Pref2)+f3(Pref3)
s.t Pref1+Pref2+Pref3＝PEV
0≤Pref1,Pref2,Pref3≤PCmax
通过求解以下方程获得：
a11+a12Pref1＝a21+a22Pref2
a21+a22Pref2＝a31+a32Pref3
Pref1+Pref2+Pref3＝max(PEV,3PCmax)
其中，PEV为电动车的充电功率，PCmax为充电桩的最大充电功率。若某个充电功率超过了充电桩的最大充电功率PCmax，则再求解以下方程计算Pref2，Pref3：
a21+a22Pref2＝a31+a32Pref3
Pref2+Pref3＝max(PEV-PCmax,2PCmax)
通过上式计算出Pref1，Pref2和Pref3分别发送给3个充电桩的控制器。
进一步的，如图8所示，所述步骤S5包括：
S51：每个充电桩根据最优充电功率以及电池的剩余电量确定充满电的第一时间t1。
S52：判断所述第一时间t1是否大于预设最大充电时间，若是，则获得与当前充电桩连接的汽车信息；若否，返回S51。
所述电动车信息包括所述电动车的电量使用信息和电动车行车记录仪所记录的电动车的电动车行驶轨迹信息。
S53：根据所述电动车行驶轨迹信息获得第二充电桩的位置信息，其中所述第二充电桩为与所述电动车行驶轨迹信息相关的与所述当前充电桩最近的下一个充电桩。
具体的，充电桩可以将所述电动车行驶轨迹信息发送给后台服务器，所述后台服务器在该电动车的最常行驶轨迹经过处确定第二充电桩的位置信息。
S54：获得所述当前电桩和所述第二充电桩之间的第一距离。
S55：根据所述第一距离、所述电动车的电量使用信息确定所述电动车驾驶到所述第二充电桩第一电量。
S56：获得所述电动车的当前电量。
S57：根据所述第一电量和所述当前电量确定所述第一待充电量。
进一步的，如图9所示，所述步骤S6包括：
S61：根据最优充电功率确定充至第一待充电量的第二时间t2。
S62：判断所述第二时间t2是否大于预设最大充电时间，若否，则按照时间t2进行充电，若是，则重新设置充电功率，以使充至第一待充电量的第二时间t2不大于最大充电时间。
进一步的，如图10所示，所述步骤S7包括：
S71：控制器获取充电单元各负载率范围对应的效率数值表。
例如，对一个充电桩而言，充电过程中，用户电动车辆BMS系统发出的充电需求功率达到该充电桩90％电源负载水平，和达到其60％电源负载水平，其对应的充电效率是不一样的，不同电源负载水平下，充电桩的充电效率对应不同的效率数值，所述不同的效率数值可以通过充电桩出厂时的试验进行检测和记录，这属于充电桩的一个固有参数。
S72：确定实际电源模块负载率＝充电需求功率/(充电机实际功率-功率损耗修正值)，并根据各负载率范围对应的效率数值表获得目前该负载率下的实际效率；
S73：根据实际耗能＝计量耗能×实际效率，计算实际能耗。
通过S73步骤得到的是用于向电动车充电的实际电能消耗。在本发明中，由于功率损耗修正值中已经折算进了制冷系统消耗的电能，所以所述实际耗能即可以理解为是用于向电动车充电的实际电能消耗，用电能单价乘以实际耗能即得到充电价格。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种充电桩，其特征在于，所述充电桩包括充电系统和制冷系统，所述充电系统与电动车电池连接，用于向电动车电池充电；所述制冷系统与电动车车载冷却系统的冷水换热器连接，用于冷却电动汽车车载冷却系统的冷水换热器；所述制冷系统通过快速连接装置连接电动汽车车载冷水机组的冷水换热器。
2.根据权利要求1所述的充电桩，其特征在于，所述充电桩还与后台服务器连接，网络负荷检测模采集电力网络的负荷情况并向后台服务器发送，后台服务器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，并根据所述负荷使用参数确定预充电模式，所述后台服务器将所述预充电模式发送给充电桩。
3.一种充电控制方法，使用权利要求2所述的充电桩，其特征在于，所述方法包括：
S1：充电桩根据电动车发送的充电请求信息确定预充电模式；
S2：充电桩根据预充电模式确定是否对电动车进行电池冷却操作，若是，则执行S3，若否，则执行S4；
S3：后台服务器向充电桩实时发送电池温度请求指令，后台服务器根据电池温度确定是否对电池进行充电，若是，则执行S4，若否，继续执行S3；
S4：每个充电桩的控制器计算充电桩的AC-DC变换器的输入功率、输出功率以及功率损耗，将所述输入功率、输出功率以及功率损耗发送给后台服务器，后台服务器计算出每个充电桩的最优充电功率发送给相应的充电桩控制器；
S5：所述充电桩按照最优充电功率给电动车充电，当充满电时间大于预设最大充电时间时，根据所述电动车行驶轨迹信息获得第二充电桩的位置信息，根据所述第二充电桩的位置信息、电动车的电量使用信息和所述电动车的当前电量，确定充至满足电动车行驶到第二充电桩的第一待充电量；
S6：确定将电动车电池充至第一待充电量的所需的第二时间；判断所述第二时间是否大于预设最大充电时间，若否，则按照第二时间进行充电，若是，则重新设置充电功率，以使充至第一待充电量的第二时间不大于最大充电时间；
S7：充电桩的控制器根据当前负载对应的充电效率计算实际能耗及充电价格。
4.根据权利要求3所述的充电控制方法，其特征在于，所述S1包括：
S11：电动车根据获取到的自身电池电量，向各个充电桩发送充电请求信息，所述充电请求信息包括剩余电量信息、电池温度信息、充电曲线信息；
S12：充电桩将接收到的剩余电量信息、电池温度信息、充电曲线信息发送给后台服务器，所述后台服务器还通过网络负荷检测模块与电力网络连接，所述网络负荷检测模块采集对应充电桩所在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，并且根据电池温度信息、充电曲线信息确定是否需要对汽车电池进行冷却，并将冷却信息和负荷使用参数发送给充电桩，充电桩根据负荷使用参数确定预充电模式。
5.根据权利要求3所述的充电控制方法，其特征在于，所述S2包括：
S21：电动车到达充电桩后，充电桩与电动车连接，判断预充电模式中是否具有电池冷却操作，若是，则执行S22，若否，执行S4；
S22：业务客户端根据所述预充电模式显示充电业务内容，等待用户发送充电请求指令；
S23：业务客户端获取用户充电请求操作事件，并且充电桩直接通过与电动车连接的信号线再次获取电池温度信息、充电曲线信息；
S24：业务客户端发送所述充电请求指令至后台服务器；后台服务器向充电桩发送制冷系统控制信息，控制充电桩制冷系统的快速连接装置将所述制冷系统与待充电车辆的车载冷却系统的水换热器连接，进行冷却操作。
6.根据权利要求3所述的充电控制方法，其特征在于，所述S3包括：
S31：后台服务器向充电桩实时发送电池温度请求指令；
S32：充电桩向后台服务器返回对应温度状态信息；
S33：后台服务器根据充电桩所连接汽车电池的的温度状态信息判断是否同意充电请求，若是，执行S34，若否，执行S31；
S34：向业务客户端发送同意指令；
S35：业务客户端进行相应信息显示；
S36：业务客户端获取用户充电启动操作事件；
S37：业务客户端向后台服务器发送充电启动指令；
S38：后台服务器向目标充电桩发送获取充电枪连接状态指令；
S39：目标充电桩向后台服务器发送充电枪连接状态信息；
S310：目标充电桩的充电枪连接状态信息为已连接时，则确定符合充电条件；目标充电桩的充电枪连接状态信息为未连接时，则确定不符合充电条件；
S311：业务客户端获取用户充电监控操作事件；
S312：业务客户端向后台服务器发送充电监控指令；
S313：后台服务器对电池SOC进行评估；根据电池SOC的评估结果选择是否对电池温度进行评估；若是，则执行S314，若否，则继续执行S313；
S314：根据电池温度的评估结果和目标温度范围，进行冷却操作调整，以使制冷系统在制冷功率最小的情况下使电池温度保持在目标温度范围。
7.根据权利要求3所述的充电控制方法，其特征在于，所述S4包括：
S41：充电过程中，每个充电桩的控制器间隔设定时间计算充电桩的AC-DC变换器的输入功率、输出功率以及功率损耗；
S42：控制器将功率损耗修正值与输出功率的函数表发送给后台服务器；
S43：后台服务器根据每个充电桩的功率损耗修正值与输出功率的函数表，采用最小二乘法的方式拟合出功率损耗关于输出功率损耗二次函数。
8.根据权利要求3所述的充电控制方法，其特征在于，所述S5包括：
S51：每个充电桩根据最优充电功率以及电池的剩余电量确定充满电的第一时间t1；
S52：判断所述第一时间t1是否大于预设最大充电时间，若是，则获得与当前充电桩连接的汽车信息；若否，则返回S51；
S53：根据所述电动车的行驶轨迹信息获得第二充电桩的位置信息，其中所述第二充电桩为与所述电动车的行驶轨迹信息相关的与所述当前充电桩最近的下一个充电桩；
S54：获得所述当前电桩和所述第二充电桩之间的第一距离；
S55：根据所述第一距离、所述电动车的电量使用信息确定所述电动车驾驶到所述第二充电桩的第一电量；
S56：获得所述电动车的当前电量；
S57：根据所述第一电量和所述当前电量确定所述第一待充电量。
9.根据权利要求3所述的充电控制方法，其特征在于，所述S6包括：
S61：根据最优充电功率确定充至第一待充电量的第二时间t2；
S62：判断所述第二时间t2是否大于预设最大充电时间，若否，则按照时间t2进行充电，若是，则重新设置充电功率，以使充至第一待充电量的第二时间t2不大于最大充电时间。
10.根据权利要求3所述的充电控制方法，其特征在于，所述S7包括：
S71：控制器获取充电单元各负载率范围对应的效率数值表；
S72：确定实际电源模块负载率＝充电需求功率/(充电机实际功率-功率损耗修正值)，并根据各负载率范围对应的效率数值表获得目前该负载率下的实际效率；
S73：根据实际耗能＝计量耗能×实际效率，计算实际能耗。
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