一种智能双向充电桩系统、方法、装置及充电桩制造方法及图纸

本发明专利技术属于充电桩技术领域，具体涉及一种智能双向充电桩系统、方法、装置及充电桩，包括：控制模块和交流充放电接口端，交流充放电接口端与控制模块连接，以便控制模块接收控制指令，并通过交流充放电接口端将控制指令发送至电动汽车，电动汽车根据控制指令控制电池单元接受充电桩充电或向充电桩放电。通过将充电桩的交流充放电接口端与控制模块连接，作为通信接口，使得充电桩的交流接口端具有通信功能，从而能够与控制端进行通信，实现接收控制指令对电动汽车进行双向充放电，充分的将电动汽车作为分散的电化学储能资源利用起来。汽车作为分散的电化学储能资源利用起来。汽车作为分散的电化学储能资源利用起来。

【技术实现步骤摘要】
一种智能双向充电桩系统、方法、装置及充电桩


[0001]本专利技术属于新能源
，具体涉及一种智能双向充电桩系统、方法、装置及充电桩。

技术介绍

[0002]自2008年以来，我国能源消费量便一直居于世界首位，2019年我国一次能源消费量达到1417万亿焦耳，是第二名美国消费量的1.5倍，是欧洲国家消费量的1.7倍，是余下全球一次能源消费量前十国的总和。
[0003]2020年我国石油消费量达到7.02亿吨，较2014年上涨35％，同时进口量也上涨50％至5.42亿吨，对外依存度为77.21％。2020年天然气消费量为3250 亿立方米，较2014年上涨72.8％，进口量同期上涨135％至1414亿立方米，对外依存度由31.9％上升至43.49％。
[0004]大力发展新能源汽车，发展光伏和风电，对于保障14亿人口大国的能源安全，降低对外依存度，意义非凡。至于温室气体排放影响世界气候的科学依据是否站得住脚，已经不重要了。
[0005]2021年末全国发电装机容量达22.8亿千瓦，其中可再生能源发电装机容量将突破10亿千瓦大关。一段时间内，光伏和风电仍然是落实双碳政策最现实的力量和最大的增长点，但它们的缺点就是不稳定，所以对储能电站需求巨大。国家能源局发布的《抽水蓄能中长期发展规划(2021
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2035年)》要求加快抽水蓄能电站核准建设。
[0006]随着电动汽车的迅速普及，将电动汽车作为分散的电化学储能资源利用起来，越来越受到关注。
[0007]2021年5月，敦化抽水蓄能电站全部机组投产发电，装机容量140万千瓦，抽水年用电32亿千瓦时，年发电25亿千瓦时，效率75％。平均每天可储能894 万度，外供688万度。
[0008]电动汽车的充放电效率高达90％。假如平均每辆车可提供的闲置容量为35 度，放电30度，那么要达到688万度放电能力，需要大约20万辆车。
[0009]上海每年新增新能源汽车近10万辆，汽车保有总量为400多万辆；北京每年新增新能源汽车6万多辆，汽车保有总量为600多万辆。由此可见，按照目前新能源汽车的发展速度，北京和上海2
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3年新增的大约20万辆新能源汽车，如果加以利用，就相当于建设了一座敦化规模的抽水蓄能电站，而抽水蓄能电站的建设周期要5
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6年，总投资达78亿元。
[0010]可见，基于在网电动汽车的分布式电化学储能电站，将成为一种不可忽视的重要力量。
[0011]目前的电动汽车一般配置两个充电接口：慢充和快充。
[0012]慢充是交流电，由车载充电机控制，目前只能充电，不能向电网放电；快充是直流电，由非车载充电机直接对电池组进行充电。
[0013]但目前所能查到的方案，多数都是利用快充接口，由非车载充电机完成向电网回馈电能，也就是由直流充电桩完成。
[0014]直流充电桩系统复杂，功率很大，目前一般分布在大型停车场、高速公路服务区等
地，数量较少，一般也是快充快走，不会长期在网，即使充电桩有了回馈电网的功能，汽车很少有机会向电网回馈电能。另外，快充装置里面含有的非车载充电机，即使把功率降到和慢充一样小，价格也远高于慢充装置里的接触器，所以还是难以普及；如果再加上将电能回送电网的非车载逆变器，成本就更高了。
[0015]相比之下，交流充电桩因为价格低廉便于大量安装，无论在家里还是在工作单位还是公共停车场，如果到处都有，就可以停车即插上，使电动车的在网数量变得非常庞大，成为规模可观的电化学储能资源。
[0016]然而，目前交流充电桩的慢充接口，没有接收电网调度指令的通道；无法与电动汽车进行通信，电动汽车的目前的车载充电机，一般也没有逆变回送电网功能；如果对上述有线通信接口和车载逆变回电网部分进行了改动，还得考虑与现有充电桩和存量老电动汽车的兼容性问题。
[0017]基于此，如何设计一款，通过交流充电接口接收电网调度指令的智能双向充电桩系统，以便能迅速推广这种廉价的智能双向交流充电桩，使更多的电动汽车方便长时间在网充放电，充分利用飞速发展的电动汽车电池的闲置能源，又能兼容已有的充电桩和电动汽车，安全充电，是亟待解决的问题。

技术实现思路

[0018]为了解决现有技术存在的交流充电桩没有通信通道，电动汽车上的电池无法作为一种电化学储能资源，通过充电桩的交流通信接口接受控制指令，按照电网调度指令从电网充电或者向电网放电，以助力光伏和风电发展的问题，本专利技术实施例提供以下技术方案：
[0019]第一方面，本申请提供一种智能双向充电桩系统，所述双向充电桩系统包括：
[0020]控制模块和交流充放电接口端，
[0021]所述交流充放电接口端与所述控制模块连接，以便所述控制模块接收控制指令，并通过所述交流充放电接口端将所述控制指令发送至电动汽车，所述电动汽车根据所述控制指令控制电池单元接受充电桩充电或向充电桩放电。
[0022]进一步地，所述交流充放电接口端设置有第一接线口和第二接线口，所述第一接线口和所述第二接线口分别与所述控制模块的通信接口连接。
[0023]进一步地，所述交流充放电接口端包括第一光电隔离模块和第二光电隔离模块；
[0024]所述第一光电隔离模块包括导光柱以及发光二极管，所述导光柱与发光二极管配合，将所述第一接线口电信号转化为光信号沿所述导光片导出；
[0025]所述第二光电隔离模块包括导光柱以及光电二极管，所述导光柱与光电二极管配合，将所述导光柱导入的光信号转化为所述第二接线口电信号。
[0026]进一步地，所述控制模块包括第一联网模块和第二联网模块，所述第一联网模块与云平台或电网调度中心连接，用于双向通信；
[0027]所述控制模块通过所述交流充放电接口端将wifi密钥传送给电动汽车，电动汽车通过所述wifi密钥与所述第二联网模块进行连接，用于高速通信。
[0028]进一步地，所述智能双向充电桩系统上设置有显示模块，所述显示模块用于显示充放电状态、计费金额以及操作二维码。
[0029]进一步地，还包括智能移动终端，所述智能移动终端安装有APP，通过所述APP扫描
智能双向充电桩上的二维码进行充值、缴费、提款、退款操作，以及远程对充放电过程进行监控，以及远程开启车内空调操作。
[0030]第二方面，本申请提供一种智能双向充电桩控制方法，所述方法包括：
[0031]获取待充放电电动汽车车辆信息，所述车辆信息包括车辆型号和总线通信协议版本；
[0032]根据所述车辆信息查询本地总线通信协议仓库是否存在与所述车辆信息对应的汽车总线通信协议，得到第一查询结果；
[0033]若所述第一查询结果为本地总线通信协议仓库存储有与所述车辆信息对应的汽车总线通信协议，则所述双向充电桩的控制模块与所述待充放电电动汽车通过充电接口建立通信连接，控制所述待充放电电动汽车进行充放电。
[0034]进一步地，
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能双向充电桩系统，其特征在于，所述双向充电桩系统包括：控制模块和交流充放电接口端，所述交流充放电接口端与所述控制模块连接，以便所述控制模块接收控制指令，并通过所述交流充放电接口端将所述控制指令发送至电动汽车，所述电动汽车根据所述控制指令控制电池单元接受充电桩充电或向充电桩放电。2.根据权利要求1所述的智能双向充电桩系统，其特征在于，所述交流充放电接口端设置有第一接线口和第二接线口，所述第一接线口和所述第二接线口分别与所述控制模块的通信接口连接。3.根据权利要求2所述的智能双向充电桩系统，其特征在于，所述交流充放电接口端包括第一光电隔离模块和第二光电隔离模块；所述第一光电隔离模块包括导光柱以及发光二极管，所述导光柱与发光二极管配合，将所述第一接线口电信号转化为光信号沿所述导光片导出；所述第二光电隔离模块包括导光柱以及光电二极管，所述导光柱与光电二极管配合，将所述导光柱导入的光信号转化为所述第二接线口电信号。4.根据权利要求1所述的智能双向充电桩系统，其特征在于，所述控制模块包括第一联网模块和第二联网模块，所述第一联网模块与云平台或电网调度中心连接，用于双向通信；所述控制模块通过所述交流充放电接口端将wifi密钥传送给电动汽车，电动汽车通过所述wifi密钥与所述第二联网模块进行连接，用于高速通信。5.根据权利要求1所述的智能双向充电桩系统，其特征在于，所述智能双向充电桩系统上设置有显示模块，所述显示模块用于显示充放电状态、计费金额以及操作二维码。6.根据权利要求1所述的智能双向充电桩系统，其特征在于，还包括智能移动终端，所述智能移动终端安装有APP，通过所述APP扫描智能双向充电桩上的二维码进行充值、缴费、提款、退款操作，以及远程对充放电过程进行监控，以及远程开启车内空调操作。7.一种智能双向充电桩控制方法，其特征在于，所述方法包括：获取待充放电电动汽车车辆信息，所述车辆信息包括车辆型号和总线...

【专利技术属性】
技术研发人员：张振海，张振山，
申请(专利权)人：北京海泰微纳科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：