可避免电网过载的电动汽车有序充电控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了可避免电网过载的电动汽车有序充电控制系统，包括电力负荷管理系统、充电控制箱、栏杆式供电桩、车载取电装置、充电管理中心，通过在原来路边自动充电系统的基础上设置用于实时检测片区变压器电力负荷、避免电网过载的电力负荷管理系统，对所需充电车辆的充电数量进行管理，利用该系统，可以有效避免电动汽车在路边集中充电而引起电网过载崩溃的问题，从而确保电网的安全。该系统解除了电网公司发展电动汽车路边充电模式的顾虑，有助于推动电动汽车路边充电模式的快速普及。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电动汽车路边自动充电控制系统。
技术介绍
根据汽车业“十二五”规划，未来五年，中国汽车业将大力提倡发展包括新能源汽车在内的节能汽车。纯电动汽车受到前所未有的重视。但是电动汽车的便捷充电问题一直是个困扰电动汽车发展的瓶颈。目前电动汽车的使用中存在着一些问题，如电动汽车在路边集中(慢充或快充)充电，容易引起电网过载而崩溃；传统的充电装置(充电站与充电柱)车主难以查找，车辆不 便停靠与使用；快充方式缩短电池寿命，等等。这些问题已经严重制约了电动汽车的普及和推广。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术的目的在于提供一种可避免电网过载的电动汽车有序充电控制系统。本技术解决其问题所采用的技术方案是可避免电网过载的电动汽车有序充电控制系统，包括设置在车上用于取电的车载取电装置，多个为电动汽车提供供电电压的栏杆式供电桩及用于控制多个栏杆式供电桩的充电控制箱，充电控制箱与多个栏杆式供电桩连接，所述车载取电装置包括用于控制车辆充电的车载充电控制盒，车载取电装置通过车载充电控制盒内的车载通信接口与充电控制箱通信，所述充电控制箱通过互联网和用于控制充电过程的充电管理中心连接通信，其中充电控制箱的电源输入接口连接至当地的片区变压器，所述片区变压器通过充电控制箱为栏杆式供电桩供电，还包括用于实时检测片区变压器电力负荷、避免电网过载的电力负荷管理系统，所述电力负荷管理系统包括用于对片区变压器电流及负载进行采样的电流互感器、用于对片区变压器电力负荷情况进行检实时监测的电力负荷检测模块、用于对充电控制箱功率负荷进行管理的电力负荷管理模块和用于与充电控制箱进行通信的电力通信接口，电流互感器、电力负荷检测模块、电力负荷管理模块和电力通信接口依次相继连接。充电控制箱连接有多个栏杆式供电桩，每个栏杆式供电桩可供一辆电动汽车进行充电，充电控制箱可对栏杆式供电桩的供电状态进行控制，充电控制箱与需要充电的电动汽车有线或无线通信，并通过互联网与充电管理中心通信，对电动汽车的充电过程进行控制及管理，由于栏杆式供电桩是通过当地的片区变压器进行供电的，因此当充电车辆到达一定的数量时，会增加当地用电负荷，从而影响当地电力设施及居民的用电，制约着路边自动汽车充电系统的发展。为了解决这问题，设置电力负荷管理系统，实时检测片区变压器电力负荷，并与充电控制箱通信调整充电控制箱的充电控制方式，控制车辆充电的数量，避免电网过载。电力负荷管理模块负责管理电动汽车的充电数量，通过电流互感器对片区变压器的电流情况进行采样，并将采用数据传输至电力负荷检测模块进行检测，电力负荷管理模块通过电力负荷检测模块获知当地片区变压器的电力负荷状态。充电控制箱与需要充电的电动汽车有线或无线通信，获取待充电的汽车数目，通过电力通信接口向电力负荷管理模块上报待充电车辆的数据，电力负荷管理模块根据片区变压器的负荷情况向充电控制箱发送充电允许配额数，充电控制箱根据配额数对各个供电桩进行充电管理，控制充电车辆的数量。进一步，当申请充电的车辆数大于配额数时，充电控制箱根据配额数量对所需充电车辆进行分组轮流控制充电，让所需充电的汽车分组轮流充电。让所需充电的汽车分组轮流充电，不仅能降低片区变压器的负荷，而且可避免出现某辆汽车一直不能充电的情况，其分配方式的适用性和实用性较好。进一步，充电控制箱预设了剩余配额变化范围，当车辆在进行充电的过程中，由于片区变压器的负荷会产生变化而导致充电配额变化时，若充电配额变化若超过预设变化范围，则对配额数量进行相应的调整，若变化在范围之内，则保持原来的充电控制。进一步，充电控制箱通过车载充电控制盒检测车辆的电池余量，若发现电池电量低，则该汽车直接进行优先充电，不需轮流充电管理，该设计可满足汽车运行的必要电量，让电量低的车辆优先充电，其实用性更好。在车辆进行充电的过程中，片区变压器的负荷会不断产生变化，同时允许车辆充电的配额也在不断变化，当充电配额变化时，车辆充电控制需要进行相应的调整，在系统运行时对剩余配额变化的数值预先设置一个范围，若剩余配额的变化超过预设范围，启动快减慢增的跟踪算法，则对配额数进行相应的调整，即预设的配额数增加的幅度比配额数减少的幅度大，在配额数减少的时候系统能快速响应调整实际配额数，以免为当地的片区变压器代理负担，而在配额数增加时能保持系统的稳定性。当配额数未超过预设范围时，启动初值算法，即保持系统初始设定的配额数，在剩余配额数变化不大的情况下，避免因为配额数的不断变化而导致系统不断调整，使充电控制的模式不断变化，增加系统的稳定性。若充电控制箱与电力负荷管理系统的通信发生故障，则启动最小值算法，即将历史数据表中的同期时间内的配额数最小值作为实际的配额分配数。该设置可确保在充电控制箱与电力负荷管理系统的通信发生故障时，充电系统不会对电网带来负荷，保证了片区变压器的正常运行。进一步，所述电力负荷管理系统还包括用电负荷传感器节点，所述用电负荷传感器节点与电力负荷管理模块相连接，系统所在区域的储能电站、居民区、生产企业及快速充电站通过用电负荷传感器节点向电力负荷管理模块上报用电负荷情况。该设计以便电力负荷管理模块及时调整充电控制箱的充电允许配额数。进一步，电力负荷管理系统对片区内的生产企业的用电负荷、片区内的居民区用电负荷、片区内的电动汽车轮流慢充充电控制箱、片区内轮流快充的快速充电站、片区内的储能电站进行统一的监控、管理与分配。其中生产企业的用电，享有最高优先级，生产企业的大功率设备开机用电前，要先向片区的“电力负荷管理系统”发出“申请与通知”，方便“电力负荷管理系统”事先进行电力资源的统一安排。居民区的用电优先级次于生产企业，居民区的电力负荷传感器，实时地向“电力负荷管理系统”汇报居民区的电力负荷情况，方便“电力负荷管理系统”进行电力资源的统一安排。电动汽车实行按配额数的轮流慢充充电次于居民区用电，电动汽车的车辆群，按照“电力负荷管理系统”发布的“充电允许的配额数”，在充电控制箱的统一控制下，进行轮流慢充充电。而片区内的快速充电站，按照“电力负荷管理系统”发布的“充电允许的配额数”，在快速充电站的充电控制箱的统一控制下，对车辆群进行轮流快充充电。片区内的储能电站，在夜间低谷电的阶段，受控充电；片区内的储能电站，在用电高峰期，受控放电并网。进一步，所述充电控制箱包括充电控制模块、用于与车辆进行通信的车辆通信接口、用于与电力负荷管理系统通信的电力系统通信模块、通过光纤连接至互联网的光纤接入点和用于对栏杆式供电桩进行供电控制的供电开关，所述车辆通信接口、电力系统通信模块、光纤接入点和供电开关分别与充电控制模块连接，所述供电开关的电源输入端与片区变压器连接，供电开关的供电输出端连接至栏杆式供电桩。充电控制模块通过电力系统通信模块、车辆通信接口分别与电力负荷管理系统和充电车辆进行通信，以获取所需充电车辆数量和片区变压器充电允许配额数，通过光纤接入点连接互联网与充电管理中心进行通信，控制对车辆的充电进行控制并实现相关计费，并根据充电允许配额数，并通过供电开关控制多个栏杆式供电桩的供电。 进一步，电力负荷管理系统中的电力通信接口通过GPRS网络或光纤网络与电力系统通信模块连接通信。GPRS网络可利用现有的通信设备，降低系统成本，本文档来自技高网...

【技术保护点】
可避免电网过载的电动汽车有序充电控制系统，包括设置在车上用于取电的车载取电装置（2），多个为电动汽车提供供电电压的栏杆式供电桩（1）及用于控制多个栏杆式供电桩（1）的充电控制箱（3），充电控制箱（3）与多个栏杆式供电桩（1）连接，所述车载取电装置（2）包括用于控制车辆充电的车载充电控制盒（21），车载取电装置（2）通过车载充电控制盒（21）内的车载通信接口（22）与充电控制箱（3）通信，所述充电控制箱（3）通过互联网和用于控制充电过程的充电管理中心（4）连接通信，其中充电控制箱（3）的电源输入接口连接至当地的片区变压器（5），所述片区变压器（5）通过充电控制箱（3）为栏杆式供电桩（1）供电，其特征在于：还包括用于实时检测片区变压器（5）电力负荷、避免电网过载的电力负荷管理系统（6），所述电力负荷管理系统（6）包括用于对片区变压器（5）电流及负载进行采样的电流互感器（61）、用于对片区变压器（5）电力负荷情况进行检实时监测的电力负荷检测模块（62）、用于对充电控制箱（3）功率负荷进行管理的电力负荷管理模块（63）和用于与充电控制箱（3）进行通信的电力通信接口（64），电流互感器（61）、电力负荷检测模块（62）、电力负荷管理模块（63）和电力通信接口（64）依次相继连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：成志东，
申请(专利权)人：成志东，
类型：实用新型
国别省市：