CN208393155U - 一种居民小区电动汽车有序充电管控系统 - Google Patents

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庞宗永
魏然
黄旭
杨勇志
孙广志
王玉辉
朱汉卿
史钧杰
陈哲星
车文彬
龚雷
郑梓华
牛嵩迪
侯雪
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李博彤
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苏强
张丽娜
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Abstract

本实用新型涉及一种居民小区电动汽车有序充电管控系统，其技术特点在于：包括居民小区变压器、有序充电管理单元、充电桩电源控制单元和多台充电桩；所述有序充电管理单元的输入端与小区变压器相连接，用于获取居民小区变压器的额定容量和居民用电的实时信息；该有序充电管理单元还分别与多个充电桩相连接，用于监测控制充电桩的启停状态并调节充电桩的输出功率；该有序充电管理单元还与充电桩电源控制单元相连接，该充电桩电源控制单元分别与多个充电桩相连接，用于控制多个充电桩的交流输入的投切。本实用新型在满足车主充电需求的同时平衡小区居民用电的峰谷负荷，减少无序充电对电网的冲击，并减少居民小区配电容量的不必要增加。

Description

一种居民小区电动汽车有序充电管控系统
技术领域
本实用新型属于电动汽车充电技术领域，尤其是一种居民小区电动汽车有序充电管控系统。
背景技术
电动汽车技术越来越成熟，电动汽车的保有量持续增加。在居民小区为电动汽车充电是最便捷的充电方式。大规模的充电需求，要求小区配电具有较大的容量。但老旧居民小区的配电容量有限，由于线路和规划原因，扩容困难；新建居民小区的配电容量基于经济性也不能无限增加。如何在满足车主用车需求的同时平衡峰谷负荷，减少无序充电对电网的冲击，并减少居民小区配电容量的不必要增加，是本领域技术人员有待解决的技术问题。
经检索，未发现与本实用新型相同或相似的已公开的专利文献。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种居民小区电动汽车有序充电管控系统，在满足小区配电容量不足的情况下，小区电动汽车可有序充电，既保证小区居民的正常用电需求，又保证小区电动汽车车主的正常用车需求。
本实用新型解决其现实问题是采取以下技术方案实现的：
一种居民小区电动汽车有序充电管控系统，包括居民小区变压器、有序充电管理单元、充电桩电源控制单元和多台充电桩；所述有序充电管理单元的输入端与小区变压器相连接，用于获取居民小区变压器的额定容量和居民用电的实时信息；该有序充电管理单元还分别与多个充电桩相连接，用于监测控制充电桩的启停状态并调节充电桩的输出功率；该有序充电管理单元还与充电桩电源控制单元相连接，该充电桩电源控制单元分别与多个充电桩相连接，用于控制多个充电桩的交流输入的投切。
而且，所述充电桩分别与对应的智能车位地锁相连接，用于控制智能车位地锁的打开与关闭并为其供电。
而且，所述有序充电管理单元通过RS485与居民小区变压器相连接，所述有序充电管理单元通过以太网与居民小区中所有充电桩相连接；所述有序充电管理单元通过以太网与充电桩电源控制单元相连接。
而且，所述充电桩通过RS485与智能车位地锁相连接，用于控制智能地锁的打开和关闭。
而且，所述充电桩电源控制单元的输入端与居民小区变压器相连接，其输出端分别与多个充电桩相连接，用于配合有序充电管理单元控制充电桩的交流输入的投切。
本实用新型的优点和有益效果：
1、本实用新型在满足车主用车需求的同时平衡小区居民用电的峰谷负荷，减少无序充电对电网的冲击，并减少居民小区配电容量的不必要增加。在满足小区配电容量不足的情况下，小区电动汽车可有序充电，即保证小区居民的正常用电需求，又保证小区电动汽车车主的正常用车需求。
2、本实用新型的有序充电管理单元通过充电桩电源控制单元与多个充电桩相连接，当充电桩没有按照命令降低输出功率或者停止输出，有序充电管理单元通过充电桩电源控制单元将其电源断开，强制其重启，进而确保了系统运行的稳定性。
3、本实用新型针对充电车位容易被燃油车占用的情况，为每个充电桩均设置了智能车位地锁，当有充电需求时，使用充电卡或充电账户开启相应的车位地锁。当充电完毕，电动汽车离开后，车位地锁自动上锁，防止非充电车辆占用。
附图说明
图1是本实用新型的系统连接框图；
图2是本实用新型的处理流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型实施例作进一步详述：
一种居民小区电动汽车有序充电管控系统，如图1所示，包括居民小区变压器、有序充电管理单元、充电桩电源控制单元和多台充电桩；所述有序充电管理单元的输入端与小区变压器相连接，用于获取居民小区变压器的额定容量和居民用电的实时信息；该有序充电管理单元还分别与多个充电桩相连接，用于监测控制充电桩的启停状态并调节充电桩的输出功率；该有序充电管理单元还与充电桩电源控制单元相连接，该充电桩电源控制单元分别与多个充电桩相连接，用于控制多个充电桩的交流输入的投切。
在本实施例中，所述充电桩分别与对应的智能车位地锁相连接，用于控制智能车位地锁的打开与关闭并为其供电。
在本实施例中，所述有序充电管理单元通过RS485与居民小区变压器相连接，用于获取变压器和居民用电信息；所述有序充电管理单元通过以太网与居民小区中所有充电桩相连接，监控充电桩的工作状态；所述有序充电管理单元通过以太网与充电桩电源控制单元相连接，控制充电桩交流输入的投切。
在本实施例中，所述充电桩通过RS485与智能车位地锁相连接，用于控制智能地锁的打开和关闭。
在本实施例中，充电桩电源控制单元的主回路输入端与居民小区变压器相连接，其输出端分别与多个充电桩相连接，用于配合有序充电管理单元控制充电桩的交流输入的投切。
在本实施例中，所述有序充电管理单元采用STM32F103ZET6型号的控制芯片，使用常规的控制方法即可实现。
下面分别对系统内各模块的功能和作用进行详细说明：
(1)居民小区变压器的负荷分为两部分，一部分是居民用电，另一部分是充电设备用电。
(2)有序充电管理单元处于系统核心位置，能够与系统各个设备进行数据交互，具体表现为：
①有序充电管理单元能够读取居民小区变压器的额定容量数据和居民用电的实时数据信息。有序充电管理单元获取到居民用电数据后，实时调整充电桩的可用充电负荷，并根据充电桩的可用充电负荷控制充电桩的启动停止顺序。
当居民负荷处于谷值时，充电允许负荷较高，能够足充电桩的充电请求，充电正常进行；当居民负荷处于峰值，充电允许负荷较低，只能满足部分充电桩的充电请求，此时有序充电管理单元控制充电设备依次暂停充电；当居民负荷降低时，有序充电管理单元根据队列依次启动充电桩。
②有序充电管理单元可以通过与充电桩的通信，监测充电桩的工作状态，并可根据有序充电管理单元的要求控制充电桩的启动、停止以及对充电桩的输出功率进行调节。
③有序充电管理单元向充电桩电源控制单元发出指令进而控制充电桩交流输入的投切。
当有序充电管理单元给充电桩下发降低输出功率或停止输出命令时，充电桩应能够正常响应，假如充电桩没有按照命令降低输出功率或者停止输出，有序充电管理单元通过充电桩控制单元将其电源断开，强制其重启。
(3)每个充电桩可控制对应的智能车位地锁，防止非充电车辆占用。
(4)车位地锁由充电桩提供电源和控制，当电动车用户需要充电时，在充电桩界面进行操作解锁，充电完毕，电动汽车离开后，车位地锁自动上锁，防止非充电车辆占用。
本发明的工作过程，如图2所示，用户充电时，充电桩首先与有序充电管理单元通信，有序充电管理单元根据居民负荷的情况决定是否可以充电。
当居民负荷处于谷值时，充电允许负荷充裕，则充电桩直接进入充电。
当前时刻不能充电时，该充电桩进入充电队列，当居民负荷降低，有序充电管理单元按队列顺序启动充电设备。
当充电桩在充电中，居民负荷升高，充电允许负荷减少，此时有序充电管理单元依次给充电桩下发停机或降功率命令，直至变压器总负荷在安全区域。
需要强调的是，本实用新型所述实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型包括并不限于具体实施方式中所述实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。

Claims (5)

1.一种居民小区电动汽车有序充电管控系统，其特征在于：包括居民小区变压器、有序充电管理单元、充电桩电源控制单元和多台充电桩；所述有序充电管理单元的输入端与小区变压器相连接，用于获取居民小区变压器的额定容量和居民用电的实时信息；该有序充电管理单元还分别与多个充电桩相连接，用于监测控制充电桩的启停状态并调节充电桩的输出功率；该有序充电管理单元还与充电桩电源控制单元相连接，该充电桩电源控制单元分别与多个充电桩相连接，用于控制多个充电桩的交流输入的投切。
2.根据权利要求1所述的一种居民小区电动汽车有序充电管控系统，其特征在于：所述充电桩分别与对应的智能车位地锁相连接，用于控制智能车位地锁的打开与关闭并为其供电。
3.根据权利要求1所述的一种居民小区电动汽车有序充电管控系统，其特征在于：所述有序充电管理单元通过RS485与居民小区变压器相连接，所述有序充电管理单元通过以太网与居民小区中所有充电桩相连接；所述有序充电管理单元通过以太网与充电桩电源控制单元相连接。
4.根据权利要求2所述的一种居民小区电动汽车有序充电管控系统，其特征在于：所述充电桩通过RS485与智能车位地锁相连接，用于控制智能地锁的打开和关闭。
5.根据权利要求1所述的一种居民小区电动汽车有序充电管控系统，其特征在于：所述充电桩电源控制单元的输入端与居民小区变压器相连接，其输出端分别与多个充电桩相连接，用于配合有序充电管理单元控制充电桩的交流输入的投切。
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