CN117284104A - 一种针对电动车的便捷补能装置和控制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种针对电动车的便捷补能装置，包括：储能单元、云端管理系统和充电车位，云端管理系统与客户、储能单元、充电车位、中转车位和充电桩互联，其中，储能单元用于在用电低谷时充电，在电网负载较高时用于给新能源汽车补能；云端大数据管理系统用于根据用户提供的信息，结合各补能站用电情况和预约情况，返回给客户补能方案；所述充电车位包括：监控系统、充电枪和阻车结构。一种针对电动车的便捷补能装置的控制方法。本申请的针对电动车的便捷补能装置，可以实现智能充电，根据能量供应和充电需求情况自动生成补能方案，客户确认，从而在兼顾客户需求的情况下提高了资源使用效率，并间接提高了投资回报水平。
Description
技术领域
本申请属于电动车的充电技术领域，具体涉及一种针对电动车的便捷补能装置和控制方法。
背景技术
随着我国新能源汽车产业的发展，新能源车渗透率逐年增高，随之带来的补能需求也水涨船高。但是，在目前我国新能源汽车补能存在车桩比仍然较高，充电难，充电慢的问题仍然比较突出。对电动车而言，补能也可表述为充电。
随着新能源车的逐渐普及，对新能源车辆的充电(补能)也引起了行业的关注，由不同厂家、运营商建设了不同的充电站，充电站通常由充电桩，配电装置，变压器，控制器，通信设备和安全保护设备等组成。
新能源车充电桩主要分为直流快充桩(DC)和交流慢充桩(AC)两种类型。直流快充桩适用于快速充电，能够以较高功率(通常超过50kW)为车辆充电，充电时间较短。交流慢充桩以较低功率(通常在3-22kW之间)为车辆提供充电，适合长时间停车充电。
充电桩的充电功率决定了充电速度。直流快充桩通常具有较高的充电功率，可以提供快速充电服务，而交流慢充桩的充电功率较低，适合长时间停车充电。充电功率的选择应根据车辆型号和充电需求进行匹配。
现有的充电站，无论是否提供储能装置，充电方式基本上和传统燃油车加油的方式类似，即由车主决定补能(加油/充电)的细节，如加多少油，充多少电，充多久，但是考虑到充电过程和加注燃油的过程存在本质不同，现有的充电方式，造成充电站/充电站使用效率不高，投资回报较低，客观上阻碍了充电站的发展，进而导致了新能源车用户充电不方便，充电过程耗时长，高峰时段和热门地区常常出现充电桩占用和排队等问题，这导致用户需要等待较长时间才能使用充电桩，影响了用户的出行计划和体验。
为此，我们提出一种针对电动车的便捷补能装置和控制方法来解决上述问题。
发明内容
本发明可以实现智能充电，根据能量供应(储能及供电网)和充电需求情况自动生成补能方案(电量，时间等)，客户确认，从而在兼顾客户需求的情况下提高了资源使用效率，并间接提高了投资回报水平。
本申请提供一种针对电动车的便捷补能装置，包括：储能单元、云端管理系统和充电车位，云端管理系统与客户、储能单元、充电车位、中转车位和充电桩互联，其中，
储能单元用于在用电低谷时充电，在电网负载较高时用于给新能源汽车补能；
云端大数据管理系统用于根据用户提供的信息，结合各补能站用电情况和预约情况，返回给客户补能方案；
所述充电车位包括：监控系统、充电枪和阻车结构。
本申请的充电的时长和充电量，不是给车辆充满电为止，或者充电固定时间长度，而是由补能系统，根据补能需求预约的情况，以及各补能点储能单元电量情况，供电网情况等多种因素综合判断，提出补能方案(含补能时间、补充电量等)，兼顾客户需求，客户同意后，按补能方案进行补能。客户选择不同的补能站，系统可能建议不同的补能方案，客户可根据其补能和出行需求进行选择。客户可选择对补能停车位进行预约，预约时段补能停车位只接受预约客户进行停车并补能。用电高峰时，利用储能单元对车辆补能，用电低谷时，用供电网对车辆补能，并对储能单元充电，减少了供电网的负担，利用了峰谷电价差，提高了经济效益。针对有条件的停车场，可设置本地停车位调度系统，将完成补能任务的车辆转移到中转车位，进一步提高充电车位的利用率。针对不同型号的车辆，预设充电桩位置信息，车辆按要求停放后，充电枪根据预设位置信息调整到位，并根据实际位置进行微调，完成后续自动充电过程。
本申请提供一种针对电动车的便捷补能装置，所述充电桩包括4个充电枪，4个充电枪间可调整充电功率。
在一些实施方式中，所述充电车位和中转车位之间设置有载车板移动待补能或已完成补能的车。
在一些实施方式中，所述阻车结构包括：道闸栏杆或阻车器。
在一些实施方式中，一种针对电动车的便捷补能装置的控制方法，包括以下步骤：
S1：用户在便捷补能手机端程序上搜索空闲充电车位，并提供信息；
S2：云端大数据管理系统根据用户提供的信息，结合各补能站用电情况和预约情况，返回给客户补能方案；
S3：用户选择相应的补能方案，并进行预约；
S4：客户及时到达充电位置，充电车位识别客户车牌：若符合预约信息，允许客户车辆进入，并自动开始充电；若不符合预约信息或已过预约时间，则不允许车辆进入充电位，并提示客户重新预约；
S5：补能结束后，客户是否及时挪车：客户及时挪车，完成收费，补能服务结束；客户没有及时挪车，且此时有空闲中转车位，自动将车辆转移至中转车位，若没有空闲中转车位，等待客户挪车或中转车位空闲，同时记录超时等待费用。
在一些实施方式中，在S1步骤中，提供信息包括：待充电车辆型号，预计到达时间，计划充电时长。
在一些实施方式中，在S2步骤中，补能方案包括：补能站点位置、充电车位编号、剩余补能时间、剩余补电量、和对应不同补能方案的预计收费情况。
在一些实施方式中，储能单元在用电低谷时充电，在电网负载较高时用于给新能源汽车补能。
在一些实施方式中，充电车位和中转车位之间设置有载车板移动待补能或已完成补能的车。
在一些实施方式中，所述储能单元包括：电化学储能或电磁储能，所述电化学储能包括：锂离子电池、钠离子电池和液流电池。
本申请提供的针对电动车的便捷补能装置，具有如下技术效果：
(1)本发明可以实现智能充电，根据能量供应(储能及供电网)和充电需求情况自动生成补能方案(电量，时间等)，客户确认，从而在兼顾客户需求的情况下提高了资源使用效率，并间接提高了投资回报水平。
(2)本发明在客户充电前可预约充电位，只有预约的客户可以进入充电位充电，并提前确定好充电量和充电时间。
(3)本发明可支持电网和储能双供电，直充和储能充电结合，平衡峰谷电价。
(4)本发明针对当前不同厂家不同车型支持的充电功率不同，自动识别待充电车辆支持的充电功率，选择最优的支持功率进行充电。
(5)本发明提供车位调度中转功能，车辆可进入中转车位等待，提高充电桩利用率。
附图说明
图1是本发明的实施例所提供的针对电动车的便捷补能装置示意图。
图2是本发明补能流程示意图。
图3为本发明充电车位和中转车位的布置示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请的具体实施例，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请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。
如图1所示：本申请提供一种针对电动车的便捷补能装置，包括：储能单元、云端管理系统和充电车位，云端管理系统与客户、储能单元、充电车位、中转车位和充电桩互联，其中，
储能单元用于在用电低谷时充电，在电网负载较高时用于给新能源汽车补能；云端管理系统也连接客服，在客户通过手机端应用使用或者电话均可联系客服获得帮助。
云端大数据管理系统用于根据用户提供的信息，结合各补能站用电情况和预约情况，返回给客户补能方案；
所述充电车位包括：监控系统、充电枪和阻车结构。
通过上述方案，具有如下优势：
(1)本申请的充电的时长和充电量，不是给车辆充满电为止，或者充电固定时间长度，而是由补能系统，根据补能需求预约的情况，以及各补能点储能单元电量情况，供电网情况等多种因素综合判断，提出补能方案(含补能时间、补充电量等)，兼顾客户需求，客户同意后，按补能方案进行补能。
(2)客户选择不同的补能站，系统可能建议不同的补能方案，客户可根据其补能和出行需求进行选择。客户可选择对补能停车位进行预约，预约时段补能停车位只接受预约客户进行停车并补能。
(3)用电高峰时，利用储能单元对车辆补能，用电低谷时，用供电网对车辆补能，并对储能单元充电，减少了供电网的负担，利用了峰谷电价差，提高了经济效益。
(4)针对有条件的停车场，可设置本地停车位调度系统，将完成补能任务的车辆转移到中转车位，进一步提高充电车位的利用率。
(5)针对不同型号的车辆，预设充电桩位置信息，车辆按要求停放后，充电枪根据预设位置信息调整到位，并根据实际位置进行微调，完成后续自动充电过程。
本申请提供一种针对电动车的便捷补能装置，所述充电桩包括4个充电枪，4个充电枪间可调整充电功率。
在一些实施方式中，所述充电车位和中转车位之间设置有载车板移动待补能或已完成补能的车。
在一些实施方式中，所述阻车结构包括：道闸栏杆或阻车器。也可以是其他等其它阻止非授权车辆进入的手段。用户通过手机端程序预约后，在预约时段，充电车位只允许已预约车辆进入并补能。待补能车辆到达充电停车位后，充电车位上配置的摄像头自动拍照并识别车辆号牌，如为已预约客户，则抬起道闸栏杆，允许车辆进入充电车位，否则，道闸栏杆保持原位，并语音提示客户先进行预约再补能。
针对不同型号的车辆，预设车辆充电桩位置信息，车辆按要求停放后，充电枪根据预设位置信息调整到位，并根据实际位置进行微调，完成后续自动充电过程。
智能充电桩/充电堆接受云端管理系统的补能计划，并按计划对车辆补能。补能计划执行完成后，充电枪自动拔出。
车辆补能过程中，道闸栏杆放下，防止客户在补能过程中驶离而损害充电桩。补能计划执行完成后，道闸栏杆自动抬起，供客户驶离，或车位中转。
在一些实施方式中，一种针对电动车的便捷补能装置的控制方法，包括以下步骤：
S1：用户在便捷补能手机端程序上搜索空闲充电车位，并提供信息；
S2：云端大数据管理系统根据用户提供的信息，结合各补能站用电情况和预约情况，返回给客户补能方案；
S3：用户选择相应的补能方案，并进行预约；
S4：客户及时到达充电位置，充电车位识别客户车牌：若符合预约信息，允许客户车辆进入，并自动开始充电；若不符合预约信息或已过预约时间，则不允许车辆进入充电位，并提示客户重新预约；
S5：补能结束后，客户是否及时挪车：客户及时挪车，完成收费，补能服务结束；客户没有及时挪车，且此时有空闲中转车位，自动将车辆转移至中转车位，若没有空闲中转车位，等待客户挪车或中转车位空闲，同时记录超时等待费用。
由补能系统根据实际情况提供补能方案，客户确认，从而在兼顾客户需求的情况下提高了资源使用效率，并间接提高了投资回报水平补能方便快捷，部署相对简单，提高了新能源车主补能的便捷性/可获得性；一桩多枪的方式，占地面积相对较小，提高了单位面积使用效率，适用于现有停车场的安装改造；适配多个充电功率，支持直流快充，支持直流慢充，根据不同车型和不同场景，选择最合适的充电功率；支持自动充电和手工充电，改善了充电交互过程。用电高峰时，利用储能单元对车辆补能，用电低估时，用供电网对车辆补能，并对储能单元充电，减少了供电网的负担，利用了峰谷电价差，提高了经济效益。
在一些实施方式中，在S1步骤中，提供信息包括：待充电车辆型号，预计到达时间，计划充电时长。
在一些实施方式中，在S2步骤中，补能方案包括：补能站点位置、充电车位编号、剩余补能时间、剩余补电量、和对应不同补能方案的预计收费情况。
在一些实施方式中，储能单元在用电低谷时充电，在电网负载较高时用于给新能源汽车补能。
在一些实施方式中，充电车位和中转车位之间设置有载车板移动待补能或已完成补能的车。
在一些实施方式中，所述储能单元包括：电化学储能或电磁储能，所述电化学储能包括：锂离子电池、钠离子电池和液流电池。
具体的，补能业务流程描述，如图2所示：
用户在便捷补能手机端程序上搜索空闲充电车位，并提供待充电车辆型号，预计到达时间，计划充电时长等信息。
云端大数据管理系统根据用户提供的信息，结合各补能站用电情况和预约情况，返回给客户一组补能方案，每个补能方案包括补能站点位置，充电车位编号，可提供的补能时间和补电量，以及对应不同补能方案的预计收费情况
用户选择相应的补能方案，并进行预约；大数据管理系统下发预约信息至补能站，为客户预留充电位置
如客户及时到达充电位置，充电车位识别客户车牌，如符合预约信息，允许客户车辆进入，并自动开始充电；否则，如不符合预约信息，或已过预约时间，则不允许车辆进入充电位，并提示客户重新预约。
补能结束后，客户挪车，完成收费，补能服务结束；如客户没有及时挪车，且此时有空闲中转车位，自动将车辆转移至中转车位，如果没有空闲中转车位，等待客户挪车或中转车位空闲，同时记录超时等待费用。
还包括储能单元，储能单元在用电低谷时充电，在电网负载较高时用于给新能源汽车补能，充分利用峰谷电价差，减少对电网的冲击，同时提高补能站的经济效益。
如图3所示，一种典型的充电车位和中转车位的布置，其构成如下：一个一拖四智能充电桩/充电堆，每个充电车位配置一个充电枪，充电桩/充电堆可根据不同的充电需求和充电进度，在4个充电枪间灵活调整充电功率，提高充电桩/充电堆的利用效率。充电车位和中转车位之间，可用载车板移动待补能/已完成补能的车辆，达到车位中转的目的。后续针对支持自动泊车/自动驾驶的车辆，可利用自动泊车/自动驾驶技术实现车位中转。一种典型的充电停车位设施构成：充电枪，监控系统(含摄像头)，道闸栏杆，车辆定位/中转载板。
储能单元，方案中主要利用峰谷差价提高投资回报，根据投资规划，也可建设成双向充放电，既可以向充电桩供电，也可以在电网或补能站所在商业楼宇需要时向其供电
充电桩/充电堆部分，典型方案采用一拖四的方式，也可采用其它一拖N的方式；充电桩/充电堆可采用一体式，也可采用分体式。
充电桩部分，可以采用自动插拔充电枪的方案，也可采用手工插拔充电枪的方式，或者如方案设计中，同时支持自动和手工插拔充电枪的方式。
充电停车位，图示中使用了道闸杆，实际部署时可根据现场情况采用车位锁、阻车器等其它方式，阻止非授权车辆的进入。
充电停车位，对于车牌的识别，可以集成在监控系统中，也可集成在道闸系统
云端管理系统，可以有不同的实现方式
用户端程序，可以是独立的手机应用程序，也可以是微信小程序或支付宝小程序。
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。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。
以上所述仅是本申请的较佳实施例而已，并非对本申请做任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本申请技术方案的内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本申请技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种针对电动车的便捷补能装置，其特征在于，包括：储能单元、云端管理系统和充电车位，云端管理系统与客户、储能单元、充电车位、中转车位和充电桩互联，其中，
储能单元用于在用电低谷时充电，在电网负载较高时用于给新能源汽车补能；
云端大数据管理系统用于根据用户提供的信息，结合各补能站用电情况和预约情况，返回给客户补能方案；
所述充电车位包括：监控系统、充电枪和阻车结构。
2.根据权利要求1所述的针对电动车的便捷补能装置，其特征在于，所述充电桩包括4个充电枪，4个充电枪间可调整充电功率。
3.根据权利要求1所述的针对电动车的便捷补能装置，其特征在于，所述充电车位和中转车位之间设置有载车板移动待补能或已完成补能的车。
4.根据权利要求1所述的针对电动车的便捷补能装置，其特征在于，所述阻车结构包括：道闸栏杆或阻车器。
5.一种针对电动车的便捷补能装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：用户在便捷补能手机端程序上搜索空闲充电车位，并提供信息；
S2：云端大数据管理系统根据用户提供的信息，结合各补能站用电情况和预约情况，返回给客户补能方案；
S3：用户选择相应的补能方案，并进行预约；
S4：客户及时到达充电位置，充电车位识别客户车牌：若符合预约信息，允许客户车辆进入，并自动开始充电；若不符合预约信息或已过预约时间，则不允许车辆进入充电位，并提示客户重新预约；
S5：补能结束后，客户是否及时挪车：客户及时挪车，完成收费，补能服务结束；客户没有及时挪车，且此时有空闲中转车位，自动将车辆转移至中转车位，若没有空闲中转车位，等待客户挪车或中转车位空闲，同时记录超时等待费用。
6.根据权利要求5所述的针对电动车的便捷补能装置的控制方法，其特征在于，在S1步骤中，提供信息包括：待充电车辆型号，预计到达时间，计划充电时长。
7.根据权利要求5所述的针对电动车的便捷补能装置的控制方法，其特征在于，在S2步骤中，补能方案包括：补能站点位置、充电车位编号、剩余补能时间、剩余补电量、和对应不同补能方案的预计收费情况。
8.根据权利要求5所述的针对电动车的便捷补能装置的控制方法，其特征在于，储能单元在用电低谷时充电，在电网负载较高时用于给新能源汽车补能。
9.根据权利要求5所述的针对电动车的便捷补能装置的控制方法，其特征在于，充电车位和中转车位之间设置有载车板移动待补能或已完成补能的车。
10.根据权利要求8所述的针对电动车的便捷补能装置的控制方法，其特征在于，所述储能单元包括：电化学储能或电磁储能，所述电化学储能包括：锂离子电池、钠离子电池和液流电池。
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2023
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