CN207617530U - 一种居民小区用的充电管控终端 - Google Patents
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Abstract
一种居民小区用的充电管控终端，包括交流电源输入接口、下行通讯接口、人机通讯单元、远程通讯模块、运算控制单元；交流电源输入接口与开关电源模块连接并分别向人机通讯单元、远程通讯模块和运算控制单元供电；运算控制单元分别与下行通讯接口、远程通讯模块和人机通讯单元连接，下行通讯接口连接小区公用变压器居民用电总电表、充电设备和电源控制设备，电源控制设备与多个充电设备连接，解决居民小区电动汽车充电负荷在无序状态下使用造成的突发尖锋负荷对配电设施的冲击，配电变压器下的充电设备管理起来，有序充电，使居民生活用电负荷与电动车充电负荷在无人值守的情况下错峰使用，在不增加小区配电容量的情况满足更多电动汽车的充电需求。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能用电领域，具体说的是一种居民小区用的充电管控终端。
背景技术
随着新能源汽车的大力推广，纯电动汽车开始进入人们的生活，电动汽车充电设备在居民小区的数量逐渐增加。然而充电设施增加所带来的新增配电容量需求以及无序充电所带来的冲击负荷给供电单位和小区居民都带来了许多问题。
如果通过无限制的增加配电容量来满足充电设施的需求，则对配用电电力设施的投入将大幅增加，甚至成倍增长，这不仅需要大量资金投入，还需要建设周期。如果限制充电设施的接入，将给居民充电带来不便，甚至影响新能源电动车的推广。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种居民小区用的充电管控终端，解决居民小区电动汽车充电负荷在无序状态下使用所造成的突发尖锋负荷对配电设施的冲击，配电变压器下的充电设备管理起来，有序充电，使居民生活用电负荷与电动车充电负荷在无人值守的情况下错峰使用，在不增加小区配电容量的情况满足更多电动汽车的充电需求。
为实现上述技术目的，所采用的技术方案是：一种居民小区用的充电管控终端，包括交流电源输入接口、下行通讯接口、人机通讯单元、远程通讯模块、运算控制单元；交流电源输入接口与开关电源模块连接，并分别向人机通讯单元、远程通讯模块和运算控制单元供电；所述的运算控制单元分别与下行通讯接口、远程通讯模块和人机通讯单元连接，所述的下行通讯接口连接小区公用变压器居民用电总电表、充电设备和电源控制设备，电源控制设备与多个充电设备连接，所述的下行通讯接口包括RS485接口、CAN通讯接口、以太网通讯接口，所述的MCU的内部数据和控制总线上连接RS232控制器1、RS232控制器2、RS485控制器、CAN网络控制器、以及以太网驱动控制器，RS232控制器1通过驱动电路连接液晶触摸屏，RS232控制器2通过驱动电路连接远程通讯模块，RS485控制器通过光电耦合隔离电路连接RS485接口，RS485接口与小区公用变压器居民用电总电表连接，CAN网络控制器通过光电耦合隔离电路连接CAN通讯接口，CAN通讯接口与电源控制设备连接，以太网驱动控制器通过隔离变压器连接以太网通讯接口，以太网通讯接口与充电设备连接。
本实用新型所述的运算控制单元包括微控制器、静态数据存储器、非易失数据存储器、实时时钟电路。
本实用新型所述的人机通讯单元包括液晶触摸显示屏和多个状态指示灯。
本实用新型所述的远程通讯模块采用支持4G/3G/2G的无线网络通讯数传模块。
本实用新型有益效果是：本实用新型的一种居民小区用的充电管控终端将居民小区配电变压器、充电设备建立有效互联，通过负荷管理，为充电设备设置充电序列、等待序列，动态控制、有序充电，提高负荷使用率，保障变压器运行安全。
附图说明
图1为本实用新型与外部系统连接关系图；
图2为本实用新型内部控制系统连接关系图。
具体实施方式
本实用新型提出的一种居民小区用的充电管控终端，主要包括交流电源输入接口、下行通讯接口、人机通讯单元、远程通讯模块、运算控制单元。
下行通讯接口使一种居民小区用的充电管控终端与居民小区配电变压器的电表、充电设备建立互联，实时获取居民小区的居民生活负荷和充电负荷数据。人机交互单元显示居民生活负荷、充电负荷等信息，并获取配电变压器总允许负荷、负荷安全门限等参数信息。运算控制单元利用采集到的实时负荷数据，根据负荷缓冲区情况为充电设备设置充电序列和等待序列，实现充电设备智能有序充电。当发生负荷突增，影响居民生活用电或变压器运行安全，一种居民小区用的充电管控终端通过与电源控制设备通信，紧急切断充电设备输入电源，保障变压器运行安全，运算控制单元的采用与控制属于现有技术，将不再赘述。
本实用新型的一种居民小区用的充电管控终端采用交流市电输入，交流输入接口连接直流开关电源，将交流电转换为直流电，为终端内部的运算控制单元、液晶触摸屏、远程通讯模块提供电能。
本实用新型的一种居民小区用的充电管控终端的运算控制单元包括微控制器（MCU）、静态数据存储器（SRAM）、非易失数据存储器（FLASH）、实时时钟电路。微控制器（MCU）是嵌入式程序的运行中心，包含运算控制器，负责一种居民小区用的充电管控终端数据处理、逻辑控制、接口电路的控制，MCU还包含多个串行接口控制器，如RS232控制器、RS485控制器、CAN控制器、以太网控制器，MCU还包含多个IO控制接口。静态数据存储器（SRAM）用于程序运行中的过程数据的暂存，非易失数据存储器（FLASH）用于存储变压器参数、电表参数、充电机参数，以及历史数据的永久存储。
本实用新型的一种居民小区用的充电管控终端的人机通讯单元包括液晶触摸显示屏和多个状态指示灯。
本实用新型的一种居民小区用的充电管控终端的下行通讯接口包括RS485接口、CAN通讯接口、以太网通讯接口，其中一种居民小区用的充电管控终端的RS485通信接口与居民小区电能表连接，以太网通讯接口与智能充电设备连接，CAN通讯接口与电源控制设备连接。
本实用新型的一种居民小区用的充电管控终端的采用支持4G/3G/2G无线网络通讯数传模块。
本实用新型人机交互单元的液晶触摸屏通过RS232接口与运算控制单元连接，LED指示灯通过IO接口与运算控制单元连接。
本实用新型的远程控制模块通过串口RS232接口与运算控制单元。
如图1，通过一种居民小区用的充电管控终端将居民小区的配电变压器、充电设备、电源控制柜连接起来，建立互联。如图所示，充电设备的电源输入连接电源控制柜（电源控制设备），每台电源控制柜包含多路交流接触器，可以控制多台充电设备的电源。一种居民小区用的充电管控终端的以太网通讯接口直接连接所有充电设备，获取充电设备的状态和充电数据。
一种居民小区用的充电管控终端的CAN通讯接口连接电源控制柜，通过CAN网络一种居民小区用的充电管控终端连接多个电源控制柜，向其发送控制指令，接通或断开充电设备的交流电源。
一种居民小区用的充电管控终端的RS485接口连接居民小区配电变压器的总电表电能表，采集居民小区的生活用电负荷。
一种居民小区用的充电管控终端的人机交互单元显示居民生活负荷、充电负荷等信息，设备维护人员通过液晶触摸屏设置终端的台区总允许负荷、负荷安全门限、电表地址、通讯参数等参数信息。
如图2，一种居民小区用的充电管控终端的控制核心是MCU，本实用新型采用STM32F103ZET6微控制器,工作频率最高72MHz，功耗低，32位内外部数据和控制总线，多达80个快速I/O端口，MCU内部集成多种接口控制器，包括7个多功能串行接口控制器、2个CAN通讯接口控制器。
静态数据存储器（SRAM）、非易失数据存储器（FLASH）通过外部数据和控制总线与MCU连接。
以太网控制器也通过外部数据和控制总线与MCU连接。
MCU的内部数据和控制总线上连接RS232控制器1 、RS232控制器2、RS485控制器、CAN网络控制器。
RS232控制器1通过驱动电路连接液晶触摸屏，RS232控制器2通过驱动电路连接无线通讯数传模块。
RS485控制器通过光电耦合隔离电路连接RS485接口，与配电变压器居民总电表连接。
CAN控制器通过光电耦合隔离电路连接CAN通讯接口，与居民小区电源控制柜连接。
以太网驱动控制器通过隔离变压器连接以太网通讯接口，与居民小区充电设备连接。
MCU的IO端口通过驱动芯片，并通过光电耦合器输出高低电平信号，控制LED指示的点亮和熄灭。
运算控制单元利用采集到的实时负荷数据，根据负荷缓冲区情况为充电设备设置充电序列和等待序列，实现充电设备智能有序充电。运算控制单元将小区总负荷划分为居民生活负荷、负荷缓冲区、充电负荷三部分，其中负荷缓冲区设置保护门限。根据负荷缓冲区的情况控制充电设备的启动和等待。
充电设备启动：充电设备启动充电前，通过与一种居民小区用的充电管控终端通信获得充电队列、允许充电功率，当负荷缓冲区高于保护门限时，一种居民小区用的充电管控终端允许满足条件的充电设备从等待队列进入充电队列，启动充电。
充电管控：当负荷缓冲区低于保护门限时，一种居民小区用的充电管控终端通过依次降低或暂停充电队列中的充电设备输出，保障居民生活负荷。当负荷缓冲区高于保护门限时，一种居民小区用的充电管控终端依次恢复充电队列中的充电设备输出。
Claims (4)
1.一种居民小区用的充电管控终端，其特征在于：包括交流电源输入接口、下行通讯接口、人机通讯单元、远程通讯模块、运算控制单元；交流电源输入接口与开关电源模块连接，并分别向人机通讯单元、远程通讯模块和运算控制单元供电；所述的运算控制单元分别与下行通讯接口、远程通讯模块和人机通讯单元连接，所述的下行通讯接口连接小区公用变压器居民用电总电表、充电设备和电源控制设备，电源控制设备与多个充电设备连接，所述的下行通讯接口包括RS485接口、CAN通讯接口、以太网通讯接口，所述的运算控制单元的内部数据和控制总线上连接RS232控制器1、RS232控制器2、RS485控制器、CAN网络控制器、以及以太网驱动控制器，RS232控制器1通过驱动电路连接液晶触摸屏，RS232控制器2通过驱动电路连接远程通讯模块，RS485控制器通过光电耦合隔离电路连接RS485接口，RS485接口与小区公用变压器居民用电总电表连接，CAN网络控制器通过光电耦合隔离电路连接CAN通讯接口，CAN通讯接口与电源控制设备连接，以太网驱动控制器通过隔离变压器连接以太网通讯接口，以太网通讯接口与充电设备连接。
2.如权利要求1所述的一种居民小区用的充电管控终端，其特征在于：所述的运算控制单元包括微控制器、静态数据存储器、非易失数据存储器和实时时钟电路。
3.如权利要求1所述的一种居民小区用的充电管控终端，其特征在于：所述的人机通讯单元包括液晶触摸显示屏和多个状态指示灯。
4.如权利要求1所述的一种居民小区用的充电管控终端，其特征在于：所述的远程通讯模块采用支持4G/3G/2G的无线网络通讯数传模块。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN109398147A (zh) * | 2018-10-24 | 2019-03-01 | 西安艾润物联网技术服务有限责任公司 | 车辆充电管理方法、系统及计算机可读存储介质 |
| CN113904413A (zh) * | 2021-10-19 | 2022-01-07 | 国网电动汽车服务(天津)有限公司 | 一种智能有序充电管理系统和方法 |
| CN115250214A (zh) * | 2021-04-26 | 2022-10-28 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 使用汽车音频总线的诊断系统和方法 |
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