CN116714465A - 一种智能有序充电模组、有序充电系统及有序充电方法 - Google Patents

Abstract

一种智能有序充电模组、有序充电系统及有序充电方法包括：计量单元，用于采集充电设备的相关参数；通信单元，用于将智能有序充电接入平台的充电策略传递给充电控制单元，并将充电控制单元的充电策略执行结果上送至智能有序充电接入平台；充电控制单元，用于基于充电设备的相关参数解析充电策略，并执行解析后的充电策略为待充电设备充电，得到充电策略执行结果；安全保护单元，用于基于充电设备的相关参数进行保护动作控制；标准对外接口，用于与外部设备连接。本发明采用的智能有序充电模组采用标准对外接口可适应有序充电平台的策略升级和调整。

Description

一种智能有序充电模组、有序充电系统及有序充电方法

技术领域

本发明涉及电动汽车充电技术领域，具体涉及一种智能有序充电模组、有序充电系统及有序充电方法。

背景技术

由此可见，目前有序充电使用的交流充电控制器都是由各个桩企自己研制开发，但是各个桩企的研发实力参差不齐，投运时间久后不仅面临无人维护缺失等问题，同时无法积极适应有序充电平台的策略升级和调整；

各个充电运营平台和车企运营平台都有自己的协议，接不同的桩企设备时，厂家都需要重新开发对应协议，接入成本高效率低。

社会上的充电运营平台或车企运营平台无法与电网调度自动化通信，无法与台区主站通信，无法针对电网负荷变化生成并下发实时智能的有序充电策略。

发明内容

为了解决现有各桩企的研发能力参差不齐，投运时间久后面临无人维护程序升级、无法适应有序充电平台的策略升级和调整问题，本发明提出了一种智能有序充电模组，包括：

充电控制单元、安全保护单元、通信单元、计量单元和与外部设备连接的标准对外接口；

所述计量单元，用于采集充电设备的相关参数；

所述通信单元，用于将智能有序充电接入平台的充电策略传递给充电控制单元，并将充电控制单元的充电策略执行结果上送至智能有序充电接入平台；

所述充电控制单元，用于基于充电设备的相关参数解析所述充电策略，并执行所述解析后的充电策略为待充电设备充电，得到充电策略执行结果；

所述安全保护单元，用于基于所述充电设备的相关参数进行保护动作控制。

可选的，所述通信单元包括4G模组和蓝牙。

可选的，还包括通信扩展接口；

所述通信扩展接口，用于通信方式的扩展。

可选的，所述标准对外接口包括，电源输入、电源输出、CC和CP充电桩标准接口。

可选的，所述充电设备的相关参数包括：电压、电流、电量、输入信号和温度。

再一方面本发明还提供了一种基于智能有序充电模组的有序充电系统，包括：运营平台、智能有序充电接入平台和充电桩；

所述运营平台通过互联互通SDK接入所述智能有序充电接入平台，用于向所述智能有序充电接入平台传输用户充电习惯、用户充电设备电池信息、台区负荷；

所述智能有序充电接入平台，用于通过对用户充电习惯、用户充电设备电池信息、台区负荷进行分析制定充电策略，并将充电策略下发至充电桩；

充电桩，用于解析所述充电策略，并执行解析后的充电策略为待充电设备充电；

所述充电桩包括有序充电模组；

其中，所述智能有序充电模组是采用如上述所述的智能有序充电模组。

可选的，所述运营平台包括：

充电运营平台和/或车企运营平台。

可选的，所述充电桩还包括壳体和枪线；

所述智能有序充电模组设置于所述壳体内部，并与枪线连接；

所述枪线与所述待充电设备连接。

可选的，还包括通信设备；

所述通信设备，用于将所述智能有序充电接入平台制定的充电策略传输至充电桩，并将充电桩的执行结果上传给所述智能有序充电接入平台。

可选的，所述通信设备包括：4G模组。

再一方面本发明还提供了一种智能有序充电方法，包括：

智能有序充电接入平台接收运营平台通过互联互通SDK传输的用户充电习惯、用户充电设备电池信息和台区负荷信息，对用户充电习惯、用户充电设备电池信息和台区负荷信息进行分析制定充电策略；

通过充电桩中的有序充电模组基于充电设备的相关参数解析充电策略，并执行解析后的充电策略为待充电设备充电。

可选的，所述通过充电桩中的有序充电模组基于充电设备的相关参数解析充电策略，并执行解析后的充电策略为待充电设备充电，包括：

通过所述有序充电模组中的计量单元采集充电设备的相关参数；

通过所述有序充电模组中的通信单元将智能有序充电接入平台的充电策略传递给充电控制单元；

通过所述有序充电模组中的充电控制单元基于充电设备的相关参数解析所述充电策略，并执行所述解析后的充电策略为待充电设备充电，得到充电策略执行结果；

通过所述有序充电模组中的安全保护单元基于所述充电设备的相关参数进行保护动作控制。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明提供了一种智能有序充电模组包括：充电控制单元、安全保护单元、通信单元、计量单元和与外部设备连接的标准对外接口；所述计量单元，用于采集充电设备的相关参数；所述通信单元，用于将智能有序充电接入平台的充电策略传递给充电控制单元，并将充电控制单元的充电策略执行结果上送至智能有序充电接入平台；所述充电控制单元，用于基于充电设备的相关参数解析所述充电策略，并执行所述解析后的充电策略为待充电设备充电，得到充电策略执行结果；所述安全保护单元，用于基于所述充电设备的相关参数进行过流、过欠压、漏电、急停、防雷、过温的保护动作控制。本发明采用的智能有序充电模组采用标准对外接口可以适应有序充电平台的策略升级和调整。

本发明提供了一种智能有序充电模组的有序充电系统，包括：运营平台、智能有序充电接入平台和充电桩；所述运营平台通过互联互通SDK接入所述智能有序充电接入平台，用于向所述智能有序充电接入平台传输用户充电习惯、用户充电设备电池信息、台区负荷；所述智能有序充电接入平台，用于通过对用户充电习惯、用户充电设备电池信息、台区负荷进行分析制定充电策略，并将充电策略下发至充电桩；充电桩，用于解析所述充电策略，并执行解析后的充电策略为待充电设备充电；所述充电桩包括有序充电模组。本发明以智能有序充电接入平台为统一入口，通过SDK互联互通的方式实现与各个运营平台快速标准互联互通；通过无线通信向智能有序充电模组下发控制策略，实现了可针对电网负荷变化生成并下发实时有序充电策略。

附图说明

图1为本发明的一种智能有序充电模组示意图；

图2为本发明的一种智能有序充电模组的有序充电系统示意图。

具体实施方式

本发明提出一种智能有序充电模组是一种符合最新国标、上海新地标等的交流充电控制器，通过4G方式与车联网平台交互实现有序充电功能；成本低、功能强大、适配性、通用性强。而有序充放电控制系统中的智能有序充电接入平台的有序充电策略是结合用户充电习惯、车辆SOC、台区用电情况等下发有序充电策略，调整充电输出功率，实现有序充电，其采用互联互通方式SDK与各个充电运营平台和车企运营平台对接，仅需要1套SDK代码即可实现平台间的互联互通；同时有序充电平台对直连设备也仅仅1套协议，维护成本低，高效接入。

实施例1：

一种智能有序充电模组，如图1所示，包括：充电控制单元、安全保护单元、通信单元、计量单元和与外部设备连接的标准对外接口；

所述计量单元，用于采集充电设备的相关参数；

所述通信单元，用于将智能有序充电接入平台的充电策略传递给充电控制单元，并将充电控制单元的充电策略执行结果上送至智能有序充电接入平台；

所述充电控制单元，用于基于充电设备的相关参数解析所述充电策略，并执行所述解析后的充电策略为待充电设备充电，得到充电策略执行结果；

所述安全保护单元，用于基于所述充电设备的相关参数进行过流、过欠压、漏电、急停、防雷、过温的保护动作控制。

下面对各部分做详细介绍：

计量单元采集充电设备的电压、电流、电量、输入信号和温度等参数，并将充电设备的电压、电流和电量传输至充电控制单元，同时将充电设备的电压、电流、输入信号和温度传输至安全保护单元。

通信单元，是4G组件和蓝牙，分别用于对智能有序充电接入平台和设备蓝牙的通信，这里的设备可以是手机，平板、电脑等智能设备。通信单元接收智能有序充电接入平台下发的充电策略，并将充电策略传输至充电控制单元。该智能有序充电模组可通过4G方式与车联网平台交互实现有序充电功能，便于长期使用后系统升级和维护，且成本低、功能强大、适配性和通用性强等。

充电控制单元，用于解析充电策略，即由JSON格式解析出每段的时间和功率限值。具体功能包括充电的鉴权启动，充电策略执行、充电停止等，结合所述充电策略中包含的时间段、功率等进行输出和启停控制。

充电控制单元进行充电鉴权过程具体包括：

步骤1.用户通过扫码、即插即充等方式鉴权后启动充电成功；

步骤2.智能有序充电接入平台下发“1点～12点，7kw输出；12点～24点3.5kw输出”的充电策略；

步骤3.智能有序充电模组按照充电策略进行输出；

步骤4.用户点击APP或拔枪结束充电。

安全保护单元，用于基于计量单元采集电压、电流和电能进行过流、过欠压、漏电、急停、防雷等保护动作控制；

标准对外接口是L(火线)、N(零线)、PE(地线)的输入输出，CC和CP的控制。CC是connection confirm function的简称，为连接确认功能，通过电子或机械的方式，反映车辆插头连接到车辆和/或供电插头连接到充电设备上的状态的功能。CP是control pilotfunction的简称，是控制导引功能，用于监控电动汽车和电动汽车供电设备之间交互的功能。

本发明采用标准对外接口，与市场上的交流充电控制器一致，克服了现有技术中各个运营平台有自己的协议，接入不同桩企设备时，厂商需要重新开发对应协议，导致接入成本高效率低的问题。而且该智能有序充电模组体积小，具有标准的对外接口，各个桩企可以根据已有壳体完成快速组装，通用适配性强。具体组装过程包括：将该智能有序充电模组放入充电桩的壳子里，接上枪线即可完成组装。

智能有序充电模组是一种符合最新国标、上海新地标等的交流充电控制器，通过4G方式与车联网平台交互实现有序充电功能；成本低、功能强大、适配性、通用性强。

实施例2：

基于同一发明构思本发明还提供了一种利用智能有序充电模组的充电方法，包括：

利用计量单元采集充电设备的相关参数；

利用充电控制单元基于所述相关参数解析通过通信单元传输的智能有序接入平台发送的充电策略，并执行解析后的充电策略为待充电设备充电；

利用安全保护单元基于所述相关参数进行过流、过欠压、漏电、急停、防雷、过温的保护动作控制。

优选的，利用充电控制单元基于所述相关参数解析通过通信单元传输的智能有序接入平台发送的充电策略，并执行解析后的充电策略为待充电设备充电，包括：

充电控制单元对用户通过蓝牙发出的充电请求进行鉴权，当鉴权通过后启动充电；

充电控制单元通过4G网络接收并解析智能有序充电接入平台下发的充电策略，得到充电时段和充电功率，并基于充电时段和充电功率对待充电设备进行充电。

优选的，利用安全保护单元基于所述相关参数进行过流、过欠压、漏电、急停、防雷、过温的保护动作控制，包括：

安全保护单元判断计量单元采集的充电设备的电压是否小于设定的最小值，即欠压，电流是否超限，是否存在漏电，是否具备防雷设备，并在出现情况时动作，保护智能有序充电模组。

本发明提供的一种利用智能有序充电模组的充电方法通过蓝牙获取用户充电请求，并通过4G网络获取智能有序接入平台下发的充电策略，接入成本低效率高，通用性强。

实施例3：

基于同一发明构思本发明还提供了基于智能有序充电模组的有序充放电控制系统，如图2所示，包括：

运营平台、智能有序充电接入平台和充电桩；

运营平台通过互联互通SDK接入智能有序充电接入平台，用于向智能有序充电接入平台传输用户充电习惯、用户充电设备电池信息、台区负荷；

智能有序充电接入平台，用于通过对用户充电习惯、用户充电设备电池信息、台区负荷进行分析制定充电策略，并将充电策略通过无线通信下发至充电桩，同时接收充电桩上传的执行结果；

充电桩，用于解析充电策略，并执行解析后的充电策略为待充电设备充电，同时将执行结果上传至智能有序充电接入平台；

所述充电桩包括有序充电模组；

其中，所述智能有序充电模组是采用如上述所述的智能有序充电模组。

可选的，所述多个运营平台包括：

充电运营平台和/或车企运营平台。

可选的，所述充电桩还包括壳体和枪线；

所述智能有序充电模组设置于所述壳体内部，并与枪线连接；

所述枪线与所述待充电设备连接。

可选的，还包括通信设备；

所述通信设备，用于将所述智能有序充电接入平台制定的充电策略传输至充电桩，并将充电桩的执行结果上传给所述智能有序充电接入平台。

可选的，所述通信设备包括：4G模组和/或蓝牙。

智能有序充电接入平台的有序充电策略是结合用户充电习惯、车辆SOC、台区用电情况等制定有序充电策略，并下发给智能有序充电模组调整充电输出功率，实现有序充电。

充电策略具体由智能有序充电模组中的充电控制单元执行；

智能有序充电模组中的通信单元接收智能有序充电接入平台下发的有序充电策略，充电控制单元解析有序充电策略(由JSON格式解析出每段的时间和功率限值)。

智能有序充电接入平台的SDK：以智能有序充电模组为基础，对下统一硬件统一协议，对上与各运营商平台，与各车企运营平台通过专用SDK实现互联互通，实现对不同的充电运营平台和充电APP的支持。

因为智能有序充电模组有标准的对外接口，并且与市场上的交流充电控制器一致。放进各个桩企的充电桩壳子里，接上枪线即可完成组装，操作简单。智能有序充电模组，符合最新国标、上海地标、国网企标；拥有标准对外接口，各个桩企可以根据已有壳体完成快速组装，通用适配性强。具备完善的通信功能如，4GLTE、蓝牙、预留通信扩展接口支持主流通信方式扩展。

以智能有序充电平台为统一入口，通过SDK互联互通的方式实现与各个充电运营平台、车企运营平台快速标准互联互通。对于搭载标准“智能有序充电模组”的充电桩，不同平台的用户可以使用其自有的APP客户端通过互联互通形式顺利完成充电流程。智能有序充电模组与智能有序充电接入平台直连(有固定的协议)，其他运营商平台或车企平台通过互联互通的形式与“智能有序充电平台”通信，具体方式就是SDK。

智能有序策略的制定，具体包括：

由运营平台即充电APP和充电设备分别收集用户充电习惯(提车时间等)、车辆电池信息(剩余SOC、VIN等)和台区负荷汇总至智能有序充电平台的策略中心；策略中心根据充电桩所在区域电网的负荷情况，生成具体的有序策略发送至充电桩，支持用户实现有序充电。

具体的策略形式是：策略段数+每段策略的生效时间+每段策略的功率配置，将策略发送给智能有序充电模组，控制充电功率输出。

本发明提供的一种智能有序充电模组的有序充电系统，在运营平台和智能有序充电接入平台之间采用互联互通SDK的方式进行通信，相比于现有技术不同运营平台开发各自的协议，具有接入效率高，成本低的特点。且平台间的互联互通仅需要1套SDK代码即可实现平台间的互联互通。而且智能有序充电平台与充电桩之间也仅仅1套协议，维护成本低，接入效率高。

本发明提供的一种智能有序充电模组的有序充电系统，通过互联互通SDK解决了运营平台无法与电网调度自动化通信，无法针对电网负荷变化生成并下发实时智能的有序充电策略的问题。

实施例4

基于同一发明构思本发明还提供了一种智能有序充电方法，包括：

智能有序充电接入平台接收运营平台通过互联互通SDK传输的用户充电习惯、用户充电设备电池信息和台区负荷信息，对用户充电习惯、用户充电设备电池信息和台区负荷信息进行分析制定充电策略；

通过充电桩中的有序充电模组基于充电设备的相关参数解析充电策略，并执行解析后的充电策略为待充电设备充电。

运营平台通过互联互通SDK传输的用户充电习惯、用户充电设备电池信息和台区负荷信息向智能有序充电接入平台传送信息，仅需要1套SDK代码即可实现平台间的互联互通；同时有序充电平台对直连设备也仅仅1套协议，维护成本低，高效接入。解决了社会上的充电运营平台或车企运营平台无法与电网调度自动化通信，无法与台区主站通信，无法针对电网负荷变化生成并下发实时智能的有序充电策略的问题。

优选的，通过充电桩中的有序充电模组基于充电设备的相关参数解析充电策略，并执行解析后的充电策略为待充电设备充电，包括：

通过所述有序充电模组中的计量单元采集充电设备的相关参数；

通过所述有序充电模组中的通信单元将智能有序充电接入平台的充电策略传递给充电控制单元；

通过所述有序充电模组中的充电控制单元基于充电设备的相关参数解析所述充电策略，并执行所述解析后的充电策略为待充电设备充电，得到充电策略执行结果；

通过所述有序充电模组中的安全保护单元基于所述充电设备的相关参数进行保护动作控制。

详细过程如下：

有序充电模组中的充电控制单元对用户通过蓝牙发出的充电请求进行鉴权，当鉴权通过后启动充电；

充电控制单元通过4G网络接收并解析智能有序充电接入平台下发的充电策略，得到充电时段和充电功率，并基于充电时段和充电功率对待充电设备进行充电。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，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，均包含在发明待批的本发明的权利要求范围之内。

Claims (12)

1.一种智能有序充电模组，其特征在于，包括：充电控制单元、安全保护单元、通信单元、计量单元和与外部设备连接的标准对外接口；

所述计量单元，用于采集充电设备的相关参数；

所述通信单元，用于将智能有序充电接入平台的充电策略传递给充电控制单元，并将充电控制单元的充电策略执行结果上送至智能有序充电接入平台；

所述充电控制单元，用于基于充电设备的相关参数解析所述充电策略，并执行所述解析后的充电策略为待充电设备充电，得到充电策略执行结果；

所述安全保护单元，用于基于所述充电设备的相关参数进行保护动作控制。

2.如权利要求1所述的智能有序充电模组，其特征在于，所述通信单元包括4G模组和蓝牙。

3.如权利要求1所述的智能有序充电模组，其特征在于，还包括通信扩展接口；

所述通信扩展接口，用于通信方式的扩展。

4.如权利要求1所述的有序充电模组，其特征在于，所述标准对外接口包括，电源输入、电源输出、CC和CP充电桩标准接口。

5.如权利要求1所述的有序充电模组，其特征在于，所述充电设备的相关参数包括：电压、电流、电量、输入信号和温度。

6.一种基于智能有序充电模组的有序充电系统，其特征在于，包括：运营平台、智能有序充电接入平台和充电桩；

所述运营平台通过互联互通SDK接入所述智能有序充电接入平台，用于向所述智能有序充电接入平台传输用户充电习惯、用户充电设备电池信息、台区负荷；

所述智能有序充电接入平台，用于通过对用户充电习惯、用户充电设备电池信息、台区负荷进行分析制定充电策略，并将充电策略下发至充电桩；

充电桩，用于解析所述充电策略，并执行解析后的充电策略为待充电设备充电；

所述充电桩包括有序充电模组；

其中，所述智能有序充电模组是采用如权利要求1-5任一所述的智能有序充电模组。

7.如权利要求6所述的有序充电模组的有序充电系统，其特征在于，所述运营平台包括：

充电运营平台和/或车企运营平台。

8.如权利要求6所述的有序充电模组的有序充电系统，其特征在于，所述充电桩还包括壳体和枪线；

所述智能有序充电模组设置于所述壳体内部，并与枪线连接；

所述枪线与所述待充电设备连接。

9.如权利要求7所述的有序充电模组的有序充电系统，其特征在于，还包括通信设备；

所述通信设备，用于将所述智能有序充电接入平台制定的充电策略传输至充电桩，并将充电桩的执行结果上传给所述智能有序充电接入平台。

10.如权利要求7所述的有序充电模组的有序充电系统，其特征在于，所述通信设备包括：4G模组。

11.一种智能有序充电方法，其特征在于，包括：

智能有序充电接入平台接收运营平台通过互联互通SDK传输的用户充电习惯、用户充电设备电池信息和台区负荷信息，对用户充电习惯、用户充电设备电池信息和台区负荷信息进行分析制定充电策略；

通过充电桩中的有序充电模组基于充电设备的相关参数解析充电策略，并执行解析后的充电策略为待充电设备充电。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述通过充电桩中的有序充电模组基于充电设备的相关参数解析充电策略，并执行解析后的充电策略为待充电设备充电，包括：

通过所述有序充电模组中的计量单元采集充电设备的相关参数；

通过所述有序充电模组中的通信单元将智能有序充电接入平台的充电策略传递给充电控制单元；

通过所述有序充电模组中的充电控制单元基于充电设备的相关参数解析所述充电策略，并执行解析后的充电策略为待充电设备充电，得到充电策略执行结果；

通过所述有序充电模组中的安全保护单元基于所述充电设备的相关参数进行保护动作控制。