CN203164714U

CN203164714U - 基于虚拟充电站模式的电动汽车离散充电设施管理系统

Info

Publication number: CN203164714U
Application number: CN2013201204261U
Authority: CN
Inventors: 周斌; 惠琪; 刘昭慧; 张建伟; 赵翔; 吕晓荣; 杨芳; 秦俭
Original assignee: State Grid Corp of China SGCC; China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
Current assignee: State Grid Corp of China SGCC; China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
Priority date: 2013-03-15
Filing date: 2013-03-15
Publication date: 2013-08-28
Anticipated expiration: 2023-03-15

Abstract

本实用新型涉及一种基于虚拟充电站模式的电动汽车离散充电设施管理系统，虚拟充电站管理终端采用以太网通讯方式与配电网信息采集终端及管理的区域内各充电设施连接；电网信息采集终端通过以太网与虚拟充电站管理终端交互信息；离散分布充电设施通过CAN或PLC通讯方式与本区域数据集中器通信，建立与虚拟充电站管理终端的连接；车载信息管理终端通过PLC与电动汽车充电设施进行信息交互；车载无线通信终端采用GPRS无线通讯方式与虚拟充电站管理终端建立连接。本实用新型通过以分布式电动汽车充电设施为基础单元搭建虚拟充电站，以宏观的管理使建设于城市不同地方独立充电设施接受虚拟充电站统一调度，以实现离散分布充电设施的集中性运营。

Description

基于虚拟充电站模式的电动汽车离散充电设施管理系统

技术领域

本实用新型属于电动汽车充电管理技术领域，具体涉及基于虚拟充电站模式的电动汽车离散充电设施管理系统。

背景技术

近年来，随着能源价格的不断攀升，在不影响用户出行的前提下，电动汽车得到广泛应用，不仅能够缓解传统能源的供给压力，还能够以零排放保护环境。未来我国将进入电动汽车尤其是电动乘用车快速发展时期，形成电动汽车的规模化应用后，这将对充电设施发展和电网运行带来新的挑战，充电需求具有随机性和分散性特点，加大了配电网运行管理难度，特别是针对离散分布在城市相对较大区域内的各充电设施。对电动汽车用户产生影响的因素主要包括充电时间、地点、频率以及日行驶里程。用户开始充电时间越集中，对系统的充电功率需求就越大；充电地点则显示了用户日常用车行为，一般为住宅、办公楼以及某些停车场。用户的充电频率则与电池容量及日行驶里程有关，对于电动汽车用户，车辆使用成本是一个很关键的因素，尤其是车辆电能补给费用。在没有紧急情况下，大多数消费者会选择相对便宜的电价进行能源补充。同时，电网负荷状态决定着电价情况。因此，充电需求及其控制策略对于电动汽车的充电控制非常重要，如何调配充电设施的使用显得尤为重要。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型目的是提供一种基于虚拟充电站模式的电动汽车充电设施管理系统，另一目的是提供一种基于虚拟充电站模式的电动汽车充电设施管理方法，以分布式电动汽车充电设施为基础单元搭建虚拟充电站，以宏观的管理使建设于城市不同地方独立充电设施接受虚拟充电站统一调度，实现了离散分布充电设施的集中性运营。

电网峰谷值较大，需要额外能源削峰填谷，以保证电力系统的运行稳定性。未来社会电动汽车蕴含的储电潜力将非常大，利用电动汽车储能潜力巨大，通过智能电网与电动汽车能量的可控、优化的双向流动，可实现对电动汽车基础设施的充分利用。

研究电网负荷预测曲线，制定相关政策或鼓励相关社会行为使电动汽车用户和电网之间寻求一种利益平衡。

1、对不同时段充电采用不同费率。在电网负荷波峰时段，充电价格调高；在电网负荷波谷时段，充电价格调低。而且，可以根据负荷预测结果，细化分当前时段电价。

2、对采用各种方案充电引入鼓励机制。对于长期满足电动汽车最优充电方案的用户或者提前预约式充电的用户给予优惠电价措施。

3、过于集中的地区性充电，不仅不利于电网的负荷调节，更不利于电动汽车用户的充电时效性。因此，对城市内车辆相对密集地段进行合理规划，以区域费率的方式进行管理，以便电动汽车用户能够合理分散。

本实用新型的目的是采用下述技术方案实现的：

一种基于虚拟充电站模式的电动汽车离散充电设施管理系统，其特征在于，所述管理系统包括虚拟充电站管理终端，电网信息采集终端，离散分布充电设施，车载信息管理终端和车载无线通信终端；

所述虚拟充电站管理终端采用以太网通讯方式与配电网信息采集终端及管理的区域内各充电设施连接；

所述电网信息采集终端通过以太网与虚拟充电站管理终端交互信息；

所述离散分布充电设施通过CAN或PLC通讯方式与本区域数据集中器通信，建立与虚拟充电站管理终端的连接；

所述车载信息管理终端通过PLC与电动汽车充电设施进行信息交互；

所述车载无线通信终端采用GPRS无线通讯方式与虚拟充电站管理终端建立连接。

与现有技术比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型目的针对目前分布的电动汽车充电设施管理问题，提供一种分布式电动汽车充电管理系统，用于解决离散分布的充电设施无序充电导致的电网高负荷技术问题，有效利用电网低谷负荷，同时满足电动汽车用户不同需求下的充电设施管理系统。

1．本实用新型提供的技术方案实现了统一调配离散分布充电设施，并能根据电网负荷状态调整充电方式引导策略，对电网安全运行起到良好的改善作用。

2．用户使用经济和便捷。

3．本实用新型提供的虚拟充电站运营模式，均匀化应用离散分布的充电设施，节省了成本。

4．采用虚拟充电站管理方式，能够有效存储用户充电信息，为后续服务提供数据参考，而且便于运营方制定符合用户需求的个性化充电策略。

附图说明

图1为本实用新型提供的虚拟充电站示意图

图2为本实用新型提供的虚拟充电站系统交互连接方式与信息示意图

图3为本实用新型提供的电动汽车虚拟充电站未预约服务流程图

图4为本实用新型提供的电动汽车虚拟充电站预约服务流程图

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明。

将一定区域内相互关联的离散分布充电设施想象为一个虚拟的充电站，从这一区域整体上实现统一的管理。虚拟充电站整体上能够满足常规充电站的所有功能，同时能够有效利用时间和空间以契合用户需求。用于为电动汽车供应电力补给，在电动汽车接入充电时从车载信息存储设备中获取并更新充电数据。离散充电设施地域分布广，通讯方式为管理系统的关键环节。

实施例1

图2为本实用新型提供的虚拟充电站示意图，主要流程包括：

虚拟充电站管理终端：采用以太网通讯方式与配电网信息采集终端及管理的区域内各充电设备连接，实时获取配电网信息采集终端下发的当前时段可用功率及电价数据。通过利用WIFI方式与各区域集中器进行数据交互，将制定的价格与充电策略下发，同时实时获取所辖管理区域内电动汽车充电设施使用情况以及电动汽车充电数据并存储。对不同需求用户进行引导并配置不同充电设备。

电网信息采集终端：通过以太网与虚拟充电站管理终端交互信息，用于接收电网实时负荷信息，采集充电设施各时段内充电数据并上传配电网信息采集终端，为配电网调度人员及时做出负荷调整和准确负荷预测提供原始数据。

离散分布充电设施：通过CAN或PLC通讯方式与本区域数据集中器通信，建立与虚拟充电站的连接；同时，向虚拟充电站传输充电数据，实时获取虚拟充电站发布的电价数据等信息。采用PLC通信技术与电动汽车进行通信，用于为电动汽车提供电力能源供给接口，在电动汽车接入充电时利用PLC技术从车载信息存储设备中获取并更新充点数据。接受虚拟充电站管理终端管控，并显示电动汽车充电实时电价数据、充电需求数据以及服务选择选项。并根据用户选择情况进行充电和计量计费。

车载信息管理终端：通过PLC与电动汽车充电设施进行信息交互，在充电过程中从车载信息存储设备中获取并更新充点数据。

车载无线通信终端：采用GPRS通讯方式建立连接，用户能够通过该终端向虚拟充电站查询区域内充电设备的使用优先级，实时电价数据以及进行预约充电、信息查询等服务。

实施例2

图3为本实用新型提供的电动汽车虚拟充电站未预约服务流程图，主要流程包括：

1、检测到电动汽车充电设施与电动汽车连接，并接收充电请求；

2、更新电网信息；

3、根据电网信息、区位信息下发各类服务实时电价信息；

4、检测当前电网负荷是否受限；

5、发送各类充电服务实时价格信息至充电设施，等待用户选择充电服务模式；

6、接收用户选择服务类别，发出确认请求；用户确认充电，开始计量计费，并将充电负荷数据实时传输至虚拟充电站；用户确认不再充电，结束充电；

7、充电完成，对用户账户进行扣费，并更新车载信息管理信息；虚拟充电站对充电数据进行归档，结束充电服务；

8、在步骤2中，如果当前电网负荷受限，还可提示用户是否充电，是，则以高额电价开始充电，否，则结束充电；

9、在步骤5中，可分为紧急充电/大功率充电、实时交流充电、经济交流充电三种对应的充电服务；

10、用户选择紧急充电/大功率充电服务，查询电网负荷及设备状态是否允许，允许充电，则开始充电，用户确认不再充电，结束充电；

11、用户选择实时交流充电服务，更新充电需求顺序确认是否存在排队，是，则等待设置充电延时后开始充电，否，则直接开始充电，用户确认不再充电，结束充电；

12、用户选择经济交流充电服务，更新电网信息确认是否满足经济充电条件，是，则设置经济充电并开始充电，用户确认不再充电，结束充电，否则结束。

实施例3

图4为本实用新型提供的电动汽车虚拟充电站预约服务流程图，主要流程包括：

1、虚拟充电站接受电动汽车远程预约请求；

2、更新电网信息；

2、系统查询该用户常用充电信息，根据电网信息、区位信息向用户车载终端下发各类服务实时电价信息；

3、接受用户反馈信息，确定用户具体需求，并根据电网状态、充电设施状态以及用户需求制定充电策略，提供用户充电方案，引导用户至充电设施节点；

4、用户确认预约完成，否则，取消预约服务；

5、用户于预约时间到达计划充电设备处与其连接（超时一定时段预约取消，并发送信息至用户）；

6、检测到电动汽车充电设备与电动汽车连接，下达预约服务信息至充电设备；

7、用户确认开始充电，同时计量计费；

8、充电完成，对用户账户进行扣费，并更新车载信息管理信息；虚拟充电站对充电数据进行归档，结束充电服务；

9、预约服务可分为紧急充电/大功率充电、用户为主、电网为主三种对应的充电服务；

11、用户选择用户为主充电服务，设定交流充电服务预期时间，更新是否存在排队，是，则等待设置充电延时后开始充电，否，则直接开始充电，用户确认不再充电，结束充电；

12、用户选择电网为主充电服务，更新电网信息并制定充电策略，发送充电服务策略至用户，等待用户选择是否接受，是，则开始充电，用户确认不再充电，结束充电，否，则结束。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims

1.一种基于虚拟充电站模式的电动汽车离散充电设施管理系统，其特征在于，所述管理系统包括虚拟充电站管理终端，电网信息采集终端，离散分布充电设施，车载信息管理终端和车载无线通信终端；

2.如权利要求1所述的基于虚拟充电站模式的电动汽车离散充电设施管理系统，其特征在于，所述虚拟充电站管理终端实时获取配电网信息采集终端下发的当前时段可用功率及电价数据。

3.如权利要求1所述的基于虚拟充电站模式的电动汽车离散充电设施管理系统，其特征在于，所述电网信息采集终端用于接收电网实时负荷信息，采集充电设施各时段内充电数据并上传配电网信息管理终端。

4.如权利要求1所述的基于虚拟充电站模式的电动汽车离散充电设施管理系统，其特征在于，所述离散分布充电设施向虚拟充电站管理平台传输充电数据，实时获取虚拟充电站发布的电价数据信息。

5.如权利要求1所述的基于虚拟充电站模式的电动汽车离散充电设施管理系统，其特征在于，所述车载信息管理终端用于测量和记录电动汽车充电数据。