CN111391687A - 一种提升设备利用率的电动汽车智能充电桩 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提升设备利用率的电动汽车智能充电桩，其包括桩体、负荷监测装置、负荷控制装置、计量装置、电动汽车电池电量管理模块，负荷监测装置用于监测向充电桩供电台区的负荷；负荷控制模块用于调整各充电桩的支线的负荷；计量装置用于计量充电桩各支线的电量；电动汽车电池电量管理模块用于检测连接各充电桩的电动汽车的电量情况；桩体用于连接电动汽车与电网为电动汽车进行充电。本发明兼具负荷监控、调整，电动汽车电量管理功能，避免高峰用电时线路、配变重过载，提高充电桩效率，合理分配各充电桩的充电时间。

Description

一种提升设备利用率的电动汽车智能充电桩

技术领域

本发明涉及电动汽车充电技术领域，具体为一种提升设备利用率的电动汽车智能充电桩。

背景技术

近年来，发展新能源汽车是汽车工业发展的必然趋势，智能、环保、节能将是汽车发展的大致趋向。随着电动汽车的数量不断增加，对电网的安全性、可靠性也带来了考验。由于充电桩数量的增加，部分台区配变是属于老旧设备或者规划建设时未考虑充电桩的接入，导至配变容量并不能负担其所带的充电桩同时充电，配变重载、过载的情况发生。长时间的重过载不仅会降低电网设备中的配变、线路是使用寿命，还会对配电网产生负荷冲击，甚至有发生火灾的安全隐患。若能够对充电桩的进行供电的配变、线路进行更换，则会增加电网投资，降低供电公司投资效益。

若能够对充电桩的充电负荷、充电时序进行控制，合理利用充电时间，有序充电，现有设备基本可以满足目前电动汽车的充电需求。目前无论是家用充电桩还是公共充电桩，大多数用户的充电习惯是下班后将充电枪与车连接，随即开始充电，使得充电桩的用电高峰与居民用电高峰发生重叠，导致公共配电网负荷加剧的问题。而夜间晚高峰过后，夜间负荷进入低谷期，电动汽车可能已经完成充电，不能进行错峰充电，造成资源无法合理利用。

本专利发明一种智能充电桩，能够控制电动汽车的充电起始时间、充电时常、充电时序，能够实现有序充电、保护供电设备的目的。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种提升设备利用率的电动汽车智能充电桩，解决了由于充电桩数量的增加，部分台区配变是属于老旧设备或者规划建设时未考虑充电桩的接入，导至配变容量并不能负担其所带的充电桩同时充电，配变重载、过载的情况发生的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种提升设备利用率的电动汽车智能充电桩，包括桩体、负荷监测装置、负荷控制装置、计量装置、电动汽车电池电量管理模块，所述计量装置位于桩体外部，所述负荷控制装置输入端用于与电网配电台区连接，所述负荷监测装置输出端与负荷控制装置连接，所述负荷监测装置用于监测所述所有桩体的负载情况，并将监测情况传递至所述负荷控制装置；

所述负荷控制装置与所述负荷监测装置连接，用于控制各支线上充电桩的负荷；

所述计量装置位于充电桩输入端的支线上，用于计量各充电桩使用电量；

所述电池电量管理模块用于检测需要充电的电动汽车的实时电量，并反馈给负荷控制装置，所述负荷控制装置接收到负荷监测装置的警告信号，对各个在充电的充电桩进行负荷、充电时间调控，所述电池电量管理模块，检测电动汽车的电池总量及剩余电量，计算得到需要的充电电量及时间及电流，并将结果发送至负荷控制装置，所述负荷控制装置接收所述电池电量管理模块的电动汽车电池电量信息，并根据配变负载情况进行负荷调控，电池电量管理模块包括取车时间设置功能，对何时取车进行预先设定。

优选的，所述负荷监测装置监测得到的负荷值超过台区配变的额定容量的80％视为重载，将发送警告信号给负荷控制装置。

优选的，所述计量装置计量通过各支线的电量

(三)有益效果

本发明提供了一种提升设备利用率的电动汽车智能充电桩。具备以下有益效果：

1、本发明可对所有充电桩的负荷进行实时监测，达到使得配电网设备重过载的负荷时，进行负荷调控，保护配电网设备的使用寿命，提供设备的利用率。

2、本发明可对充电桩的充电顺序、充电时间进行协调，可分时、分组管理电动汽车的充电，错开用电高峰期，降低电动汽车的充电对电网带来的负面影响。

3、本发明中的电动汽车电量管理模块可对电动汽车剩余电量进行计算，使用者可了解电动汽车的充电结束时间。

4、本发明的能够节约电网投资，降低电网设备的使用成本，提高电网的财务效益。

附图说明

图1为一种提升设备利用率的电动汽车智能充电桩结构示意图。

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。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种提升设备利用率的电动汽车智能充电桩，包括桩体、负荷监测装置、负荷控制装置、计量装置、电动汽车电池电量管理模块，计量装置位于桩体外部，负荷控制装置输入端用于与电网配电台区连接，负荷监测装置输出端与负荷控制装置连接，负荷监测装置用于监测所有桩体的负载情况，并将监测情况传递至负荷控制装置；

负荷控制装置与负荷监测装置连接，用于控制各支线上充电桩的负荷；

计量装置位于充电桩输入端的支线上，用于计量各充电桩使用电量；

电池电量管理模块用于检测需要充电的电动汽车的实时电量，并反馈给负荷控制装置，负荷控制装置接收到负荷监测装置的警告信号，对各个在充电的充电桩进行负荷、充电时间调控，电池电量管理模块，检测电动汽车的电池总量及剩余电量，计算得到需要的充电电量及时间及电流，并将结果发送至负荷控制装置，负荷控制装置接收电池电量管理模块的电动汽车电池电量信息，并根据配变负载情况进行负荷调控，电池电量管理模块包括取车时间设置功能，对何时取车进行预先设定，负荷监测装置监测得到的负荷值超过台区配变的额定容量的80％视为重载，将发送警告信号给负荷控制装置，计量装置计量通过各支线的电量。

当电动汽车在充电桩进行充电时，动汽车电池电量管理模块对连接桩体的电动汽车的剩余电量、需要充电的时间、车主设定的充电结束时间进行处理，并发送负荷信号给负荷监测装置，当总负荷值超过供电配变的额定容量时，发送报警信号给负荷控制装置，负荷控制装置接受到报警信号时，对各个支线的负荷进行控制，根据电动汽车电池电量管理模块提供的电动汽车剩余电量、需要充电的时间及车主设定的充电结束时间，进行充电时序、充电电流的调控，电流越小，负载比例越小，充电时间越长。

负荷控制装置根据各个充电桩体所反馈的电动车剩余电量信息、预计充电时间，分时对各个电动汽车的进行充电，负荷控制装置首先保证同时充电的充电桩负荷小与配变的额定容量，满足此条件下，还需减少晚上下班至夜间11点期间的充电时间，在夜间11点后进行充电有利于平衡电网负荷的峰谷差。

当部分电动汽车充满电，切断该部分线路，配变负荷下降时，负荷控制装置切换充电策略，调整充电电流至正常值、充电时间，将配变负载提高至高利用率模式。

当电动汽车电池电量管理模块收到监测到电动汽车电量充满时，将会断开送电，以保护电动汽车的电池。

综上所述，该提升设备利用率的电动汽车智能充电桩兼具负荷监控、调整，电动汽车电量管理功能，避免高峰用电时线路、配变重过载，提高充电桩效率，合理分配各充电桩的充电时间。

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。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种提升设备利用率的电动汽车智能充电桩，包括桩体、负荷监测装置、负荷控制装置、计量装置、电动汽车电池电量管理模块，其特征在于：所述计量装置位于桩体外部，所述负荷控制装置输入端用于与电网配电台区连接，所述负荷监测装置输出端与负荷控制装置连接，所述负荷监测装置用于监测所述所有桩体的负载情况，并将监测情况传递至所述负荷控制装置；

所述负荷控制装置与所述负荷监测装置连接，用于控制各支线上充电桩的负荷；

所述计量装置位于充电桩输入端的支线上，用于计量各充电桩使用电量；

所述电池电量管理模块用于检测需要充电的电动汽车的实时电量，并反馈给负荷控制装置，所述负荷控制装置接收到负荷监测装置的警告信号，对各个在充电的充电桩进行负荷、充电时间调控，所述电池电量管理模块，检测电动汽车的电池总量及剩余电量，计算得到需要的充电电量及时间及电流，并将结果发送至负荷控制装置，所述负荷控制装置接收所述电池电量管理模块的电动汽车电池电量信息，并根据配变负载情况进行负荷调控，电池电量管理模块包括取车时间设置功能，对何时取车进行预先设定。

2.根据权利要求1所述的一种提升设备利用率的电动汽车智能充电桩，其特征在于：所述负荷监测装置监测得到的负荷值超过台区配变的额定容量的80％视为重载，将发送警告信号给负荷控制装置。

3.根据权利要求1所述的一种提升设备利用率的电动汽车智能充电桩，其特征在于：所述计量装置计量通过各支线的电量。

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