CN111976533A

CN111976533A - 一种智慧快充能量管理系统

Info

Publication number: CN111976533A
Application number: CN202010896879.8A
Authority: CN
Inventors: 吴百发
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-08-31
Filing date: 2020-08-31
Publication date: 2020-11-24

Abstract

本发明公开了一种智慧快充能量管理系统，本发明属于电动车充电技术领域，具体涉及一种智慧快充能量管理系统。该系统包括变压器负荷监控模块、蓄电池组件模块、智能电流分配控制模块、充电桩组件模块，所述变压器负荷监控模块、蓄电池组件模块、充电桩组件模块均与智能电流分配控制模块电连接，所述充电桩组件模块与蓄电池组件模块电连接。本系统通过智能电流分配控制模块的控制，能够利用变压器的剩余负荷对电动车进行快速充电，且电动车充电时不会超过变压器的核定负荷，避免了对电网容量造成冲击；且本系统的充电桩安装时不需要新增变压器，能够有效的减少充电站的占地面积；本系统设置有蓄电池，还能够享受峰谷电价差。

Description

一种智慧快充能量管理系统

技术领域：

本发明属于电动车充电技术领域，具体涉及一种智慧快充能量管理系统。

背景技术：

电动车的充电方式可分为交流充电、直流充电。其中交流充电，功率较小，充电时间较长，一般要6-8个小时，允许把电动车电池充满。同时对电网要求不高，一般的停车场，甚至普通的家庭电力网络就可以满足充电需求，可以把慢充充电桩安装到小区车库。与之相反的则是直流充电，特点是充电功率大，可以达到100-400kw,好处是充电快，一般三、四十分钟就可以充到电池容量的80％，但是对电池损害比较大，需要定期对电池放电并慢充一次，以延长电池使用寿命。这种充电方式多用于建设专业快充站，而且这样的快充站必须满足：电网在当地有足够的电力容量；有足够的空间(安全距离)安装专用变压器；可以安装相当规模的充电桩(否则不经济)；交通便利，充电车辆进出方便；

现有的交流充电与直流充电都存在缺点。交流充电桩的缺点是所需的充电时间较长，一般要6-8个小时，无法满足部分车主快速充电的需求；由于电网既定容量的限制，没法满足每个家庭都安装一个充电桩的需求，经常是一个小区只有少部分车主能装，大部分车主不能安装；直流充电缺点是对电网冲击较大，尤其是多台电动车同时充电时，现成的小区或办公楼既有电力网络无法满足短时间的高峰负荷，会影响用户原有电力负荷的正常使用，必须安装在有足够电力容量的专用场地，限制了它的使用范围；充电站作为城市的新生事物，在现有环境下，不光是场地不好找，而且在寸土寸金的城市建设一个相当面积的充电站，投资也非常巨大；这两种充电方式的共同缺点，在有峰、谷电价的地区，没有充分运用峰谷电价差。

现有技术公开了专利号为CN201720807006.9的一种智能充电系统，包括控制系统、电动车充电系统、智能设备充电站、汽车充电系统和供电系统，所述电动车充电系统、所述智能设备充电站和所述汽车充电系统均设置有无线通信装置，所述控制系统包括云服务器、核心控制装置和驱动装置，所述核心控制装置与所述云服务器连接，所述无线通信装置与所述云服务器连接，本实用新型可满足汽车、智能设备和电瓶车的充电，且本系统均通过智能化程度高，可通过智能设备与无线通信装置连接，核心控制装置通过监控与计算不同使用者的费用情况，通过云服务器与无线通信装置发送至使用者智能设备，使用者可直接通过智能设备进行缴费，无需人工监管，使用方便。该系统虽然可以实现无需人工监督，但仍然受限于电网容量的限制，且同时受限于使用场地的限制，不能方便的安装在各种场所。

发明内容

为解决上述问题，本发明的首要目的在于提供一种智慧快充能量管理系统，该系统可以避免对电网容量造成冲击，突破了电网容量的限制；

本发明的另一个目的在于提供一种智慧快充能量管理系统，该系统安装时占用空间小，能够适用不同的场所安装；

本发明的最后一个目的在于提供一种智慧快充能量管理系统，该系统设置有蓄电池，既能够随时对电动车进行快速充电，又能享受峰谷电价差。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种智慧快充能量管理系统，包括变压器负荷监控模块、蓄电池组件模块、智能电流分配控制模块、充电桩组件模块，所述变压器负荷监控模块、蓄电池组件模块、充电桩组件模块均与智能电流分配控制模块电连接，所述充电桩组件模块与蓄电池组件模块电连接。

进一步地，所述智能电流分配控制模块包括有充电系统控制柜，所述充电系统控制柜与智能电流分配控制模块电连接。

进一步地，所述蓄电池组件模块、充电桩组件模块、变压器负荷监控模块均与充电系统控制柜电连接。所述充电系统控制柜还可用于接收和处理蓄电池监控子系统传输来的数据，接收和处理充电桩监控子系统传输来的数据。

进一步地，所述变压器负荷监控模块包括变压器负荷监控子系统，所述变压器负荷监控子与变压器负荷监控模块电连接。所述变压器负荷监控子系统包括有用于原有负荷和充电负荷的智能采集模块，所述智能采集模块与智能电流分配控制系统模块电连接，能够对变压器负荷实时监控和数据采集，便于智能电流分配控制系统模块合理分配充电系统的电量。

进一步地，所述蓄电池组件模块包括蓄电池组、蓄电池充放电柜，所述蓄电池组和蓄电池充放电柜电连接。所述蓄电池组可在谷电价时段或用电低峰是时段储存电能，在峰电价时段以及电池车充电高峰时段为电动车充电提供电能。

进一步地，所述蓄电池组件模块还包括蓄电池监控子系统，所述蓄电池监控子系统与蓄电池充放电柜电连接，所述蓄电池监控子系统用于对蓄电池组充放电进行实时监控并将监控数据传输到充电系统控制柜，并与变压器负荷监控子系统进行集成联动。

进一步地，所述充电桩组件模块包括一个以上的充电桩，所述充电桩电连接在充电系统控制柜上，所述充电系统控制柜可控制充电桩在快充与慢充之间进行切换，以及实施收费管理、定位、查找或运维等功能。

进一步地，所述充电桩组件模块包括充电桩监控子系统，所述充电桩监控子系统与充电桩电连接，所述充电桩监控子系统用于监控充电桩的实时运行状况并将监控数据传输到充电系统控制柜。

进一步地，所述智能电流分配控制模块与变压器负荷监控子系统、蓄电池监控子系统、充电桩监控子系统之间电连接。

进一步地，所述充电系统控制柜与变压器负荷监控子系统模块电连接，所述充电系统控制柜用于接收变压器负荷监控子系统模块反馈的变压器负荷数据并进行处理。

进一步地，本系统的工作原理为：变压器负荷监控子系统模块实时监控变压器剩余负荷；充电桩监控子系统实时监控充电桩的实时所需负荷量并将监控数据反馈给智能电流分配控制模块；智能电流分配控制模块将充电桩的实时所需负荷量与变压器剩余负荷进行比较，根据比较的结果对电流进行分配和控制。

进一步地，智能电流分配控制模块对充电桩的实时所需负荷量与变压器剩余负荷进行比较后，会分为以下三种：

1、充电桩的实时所需负荷量不超过变压器剩余负荷时，只使用市电充电；

2、充电过程中，如果用户的用电负荷突然增加，或者因为充电车辆增多，使得变压器总负荷达到原核定负荷时，则智能化控制系统自动投入蓄电池电流，并合理分配蓄电池和市电的电流分配比例，原则上应该将变压器核定负荷与即时负荷之间的富裕功率优先使用，快充充电时所需要的剩余电流分配给蓄电池；

3、用户原有负荷接近核定负荷即变压器剩余负荷接近为零时，只用蓄电池组对电动车快充充电。

进一步地，车主需要对电动车慢充保养蓄电池时，可以通过智能化控制系统，用快充充电头实现慢充功能。

本发明的有益效果是：首先，本系统通过智能电流分配控制模块的控制，能够利用变压器的剩余负荷对电动车进行快速充电，且电动车快速充电时不会超过变压器的核定负荷，避免了对电网容量造成冲击，突破了电网容量的限制；其次，本系统的充电桩安装时不需要新增变压器，能够有效的减少充电站的占地面积，突破场地的限制，能够更好适用不同场所安装和使用；再次，本系统还设置有蓄电池，既能够随时对电动车进行快速充电，又能享受峰谷电价差；最后，本系统安装时不需要巨额投资，能够适用于社区、学校、酒店等场所。

附图说明

图1是本发明的系统模块连接示意图；

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

在本实例中，所述智能电流分配控制模块包括有充电系统控制柜，所述充电系统控制柜与智能电流分配控制模块电连接。

在本实例中，所述蓄电池组件模块、充电桩组件模块、变压器负荷监控模块均与充电系统控制柜电连接。所述充电系统控制柜还可用于接收和处理蓄电池监控子系统传输来的数据，接收和处理充电桩监控子系统传输来的数据。

在本实例中，所述变压器负荷监控模块包括变压器负荷监控子系统，所述变压器负荷监控子与变压器负荷监控模块电连接。所述变压器负荷监控子系统包括有用于原有负荷和充电负荷的智能采集模块，所述智能采集模块与智能电流分配控制系统模块电连接，能够对变压器负荷实时监控和数据采集，便于智能电流分配控制系统模块合理分配充电系统的电量。

在本实例中，所述蓄电池组件模块包括蓄电池组、蓄电池充放电柜，所述蓄电池组和蓄电池充放电柜电连接。所述蓄电池组可在谷电价时段或用电低峰是时段储存电能，在峰电价时段以及电池车充电高峰时段为电动车充电提供电能。

在本实例中，所述蓄电池组件模块还包括蓄电池监控子系统，所述蓄电池监控子系统与蓄电池充放电柜电连接，所述蓄电池监控子系统用于对蓄电池组充放电进行实时监控并将监控数据传输到充电系统控制柜，并与变压器负荷监控子系统进行集成联动。

在本实例中，所述充电桩组件模块包括一个以上的充电桩，所述充电桩电连接在充电系统控制柜上，所述充电系统控制柜可控制充电桩在快充与慢充之间进行切换，以及实施收费管理、定位、查找或运维等功能。

在本实例中，所述充电桩组件模块包括充电桩监控子系统，所述充电桩监控子系统与充电桩电连接，所述充电桩监控子系统用于监控充电桩的实时运行状况并将监控数据传输到充电系统控制柜。

在本实例中，所述智能电流分配控制模块与变压器负荷监控子系统、蓄电池监控子系统、充电桩监控子系统之间电连接。

在本实例中，所述充电系统控制柜与变压器负荷监控子系统模块电连接，所述充电系统控制柜用于接收变压器负荷监控子系统模块反馈的变压器负荷数据并进行处理。

在本实例中，本系统的工作原理为：变压器负荷监控子系统模块实时监控变压器剩余负荷；充电桩监控子系统实时监控充电桩的实时所需负荷量并将监控数据反馈给智能电流分配控制模块；智能电流分配控制模块将充电桩的实时所需负荷量与变压器剩余负荷进行比较，根据比较的结果对电流进行分配和控制。

在本实例中，智能电流分配控制模块对充电桩的实时所需负荷量与变压器剩余负荷进行比较后，会分为以下三种：

在本实例中，车主需要对电动车慢充保养蓄电池时，可以通过智能化控制系统，用快充充电头实现慢充功能。

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作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种智慧快充能量管理系统，其特征在于，该系统包括变压器负荷监控模块、蓄电池组件模块、智能电流分配控制模块、充电桩组件模块，所述变压器负荷监控模块、蓄电池组件模块、充电桩组件模块均与智能电流分配控制模块电连接，所述充电桩组件模块与蓄电池组件模块电连接。

2.如权利要求1所述的一种智慧快充能量管理系统，其特征在于，所述智能电流分配控制模块包括有充电系统控制柜，所述充电系统控制柜与智能电流分配控制模块电连接。

3.如权利要求2所述的一种智慧快充能量管理系统，其特征在于，所述蓄电池组件模块、充电桩组件模块、变压器负荷监控模块均与充电系统控制柜电连接。

4.如权利要求1所述的一种智慧快充能量管理系统，其特征在于，所述蓄电池组件模块包括蓄电池组、蓄电池充放电柜，所述蓄电池组和蓄电池充放电柜电连接。

5.如权利要求4所述的一种智慧快充能量管理系统，其特征在于，所述蓄电池组件模块还包括蓄电池监控子系统，所述蓄电池监控子系统与蓄电池充放电柜电连接。

6.如权利要求1所述的一种智慧快充能量管理系统，其特征在于，所述变压器负荷监控模块包括变压器负荷监控子系统，所述变压器负荷监控子与变压器负荷监控模块电连接。

7.如权利要求6所述的一种智慧快充能量管理系统，其特征在于，所述变压器负荷监控子系统包括有智能采集模块，所述智能采集模块与智能电流分配控制系统模块电连接。

8.如权利要求1所述的一种智慧快充能量管理系统，其特征在于，所述充电桩组件模块包括一个以上的充电桩，所述充电桩电连接在充电系统控制柜上。

9.如权利要求8所述的一种智慧快充能量管理系统，其特征在于，所述充电桩组件模块包括充电桩监控子系统，所述充电桩监控子系统与充电桩电连接。