一种用于台区充电桩的智能配电设备及智能配电方法与流程

本发明涉及一种用于台区充电桩的智能配电设备及智能配电方法，属于电网系统中台区配电领域。

背景技术：

以小区（在电网系统中，一个小区通常会配置一个或多个变压器，即一个小区由一个或多个台区组成）为单位的充电桩群将会是电动汽车的主要充电设备。根据政府等部门规定，充电桩为新建小区必备的配套，小区设计之初也会单独配置负荷容量。

然而对于老小区而言，由于规划和线路等原因，台区扩容难度大，成本高。同时，对新建小区，若为每个停车位设计配置足额容量，会造成变压器容量大量闲置造成浪费。如何充分利用现有或限定的变压器容量下为充电桩分配功率，实现智慧用电，是一个非常有意义的技术问题。

随着计算机技术和工业制造水平的提高，人们能够按特定要求的任务，制作小型的、低成本的设备或者在设备中配置相应模块，用来控制或监视机器、装置、工厂等等大规模设备的运行状态。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是，提供一种用于台区充电桩的智能配电设备及智能配电方法，通过设备收集台区以及充电汽车的用电信息，通过配电算法的分析和计算，在台区不增加变压器容量或者配置限定的变压器容量的前提下，利用现有条件，实现电动汽车充电桩的智慧配电。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是，一种用于台区充电桩的智能配电设备，包括用于获取台区配电、充电汽车等数据信息以及向各充电桩发送配电方案的通信装置、用于存储数据信息和程序的存储装置、用于进行数据分析和计算的分析计算装置；所述通信装置、存储装置、分析计算装置之间通过若干通信总线或信号线进行通信连接，通信装置连接有电力采集终端。

优化的，上述用于台区充电桩的智能配电设备，所述存储装置包括存储器和存储控制器，存储控制器的一端连接存储器，存储控制器的另一端连接分析计算装置和通信装置。。

优化的，上述用于台区充电桩的智能配电设备，所述存储器包括非永久性记忆存储器、永久性记忆存储器，非永久性记忆存储器和永久性记忆存储器存储有储操作系统、通信模块、界面模块以及一个或多个应用。

优化的，上述用于台区充电桩的智能配电设备，所述存储器还包括通过网络连接的远程存储器。

优化的，上述用于台区充电桩的智能配电设备，所述通信装置包括若干无线通信接口、有线通信接口、模拟/数字接口、输入接口，无线通信接口的一端连接有无线通信设备，无线通信接口的另一端连接存储控制器和分析计算装置；所述有线通信接口的一端连接有线通信设备，有线通信接口的另一端连接存储控制器和分析计算装置；所述模拟/数字接口连接存储控制器和分析计算装置；所述输入接口的一端连接由外部输入设备，输入接口的另一端连接存储控制器和分析计算装置。

一种用于台区充电桩的智能配电方法，包括以下步骤：

步骤1：所述智能配电设备在设定的唤醒条件下被唤醒至工作状态；

步骤2：所述智能配电设备在工作状态下获取当前台区额定功率、当前居民用电总功率、指定周期内的居民用电功率参考值序列、电动汽车充电信息；

步骤3：所述智能配电设备综合获取到的以上数据信息，通过数据分析和计算，实现配电算法，确定各充电桩的配电方案，包含充电功率和充电时间等。

优化的，上述用于台区充电桩的智能配电方法，所述步骤2具体通过如下步骤来实现：

智能配电设备的通信装置从电力采集终端获取当前台区额定功率、当前实时居民用电总功率；

所述智能配电设备通过通信装置从服务器中或者从智能配电设备的存储器中获得居民用电功率参考值序列后，智能配电设备通过居民用电功率参考值序列估算一定周期内的居民用电情况；

所述居民用电功率参考值序列为是历史某一时段的真实值序列或者为通过数学方法得到的拟合值序列；

所述过通信装置与各充电桩通过通信装置建立数据通信连接，获得电动汽车充电的相关信息，电动汽车充电的相关信息包括当前各电动汽车待充容量、用车时间、时间紧迫性等信息。

优化的，上述用于台区充电桩的智能配电方法，所述步骤3具体通过如下步骤来实现：

所述数据处理程序预先存储于存储器中，将步骤2中获取的数据按照数据处理程序中的参数要求进行组织；

当智能配电设备工作状态被唤醒时，数据处理程序被调用，程序运行结果为各充电桩的配电方案；

智能配电设备根据配电方案，通过通信设备向各充电桩发送配电指令或信息。

优化的，上述用于台区充电桩的智能配电方法，所述步骤1中设定的唤醒条件为固定频率的时间条件或者事件驱动，所述事件驱动为充电车辆的新增或减少。

本发明的优点在于它能克服现有技术的弊端，结构设计合理新颖。通过设备收集台区以及充电汽车的用电信息，通过配电算法的分析和计算，在台区不增加变压器容量或者配置限定的变压器容量的前提下，充分利用现有或限定的变压器容量下为充电桩分配功率，实现电动汽车充电桩的智慧配电。

附图说明

图1为本发明的用于台区充电桩的智能配电设备的结构示意图；

图2为本发明提供的一种用于台区充电桩的智能配电方法的流程图。

具体实施方式

本发明为一种用于台区充电桩的智能配电设备，包括用于获取台区配电、充电汽车等数据信息以及向各充电桩发送配电方案的通信装置、用于存储数据信息和程序的存储装置、用于进行数据分析和计算的分析计算装置；所述通信装置、存储装置、分析计算装置之间通过若干通信总线或信号线进行通信连接，通信装置连接有电力采集终端。

存储装置包括存储器和存储控制器，存储控制器的一端连接存储器，存储控制器的另一端连接分析计算装置和通信装置。。所述存储器包括非永久性记忆存储器、永久性记忆存储器，非永久性记忆存储器和永久性记忆存储器存储有储操作系统、通信模块、界面模块以及若干个应用。所述存储器还包括通过网络连接的远程存储器。

存储器控制器可以控制如分析计算装置以及通信装置等其他组件对存储器的访问。

分析计算装置可以为若干个CPU，CPU运行各种存储在存储器中的软件程序、指令集等，并对数据进行处理。

所述通信装置包括若干无线通信接口、有线通信接口、模拟/数字接口和输入接口。

无线通信接口的一端连接有无线通信设备，无线通信接口的另一端连接存储控制器和分析计算装置，无线通信接口将无线通信设备与分析计算装置和存储控制器相连，通过该接口设备能够与通信网络以及其他通信设备进行通信和数据传输。

有线通信接口的一端连接有线通信设备，有线通信接口的另一端连接存储控制器和分析计算装置，有线通信接口将有线通信设备与分析计算装置和存储控制器相连，通过该接口设备能够与通信网络以及其他通信设备进行通信和数据传输。

模拟/数字接口连接存储控制器和分析计算装置，模拟/数字接口接收来自外部的模拟/数字信号，转换为数字信号发送给分析计算装置和存储控制器，经分析计算装置和存储控制器处理后，把数字信号再以模拟或数字信号的方式发送给外部。

所述输入接口的一端连接由外部输入设备，输入接口的另一端连接存储控制器和分析计算装置，通过输入接口能够获取来自外部的输入数据或指令。

图1所示组件可以用硬件、软件或者软硬件组合的方式来实现，包括一个或多个信号处理或专用集成电路。

一种用于台区充电桩的智能配电方法，包括以下步骤：

步骤1：所述智能配电设备在设定的唤醒条件下被唤醒至工作状态；步骤1中设定的唤醒条件为固定频率的时间条件或者事件驱动，所述事件驱动为充电车辆的新增或减少。

步骤2：所述智能配电设备在工作状态下获取当前台区额定功率、当前居民用电总功率、指定周期（通常为24小时）内的居民用电功率参考值序列、电动汽车充电信息；

所述步骤2具体通过如下步骤来实现：

智能配电设备的通信装置从电力采集终端获取当前台区额定功率、当前实时居民用电总功率；

所述智能配电设备通过通信装置从服务器中或者从智能配电设备的存储器中获得居民用电功率参考值序列后，智能配电设备通过居民用电功率参考值序列估算一定周期内的居民用电情况；

所述居民用电功率参考值序列为是历史某一时段的真实值序列或者为通过数学方法得到的拟合值序列；

所述过通信装置与各充电桩通过通信装置建立数据通信连接，获得电动汽车充电的相关信息，电动汽车充电的相关信息包括当前各电动汽车待充容量、用车时间、时间紧迫性等信息。

用车时间、时间紧迫性等信息若无法获得准确数据是，则用默认值代替。

步骤3：所述智能配电设备综合获取到的以上数据信息，通过数据分析和计算，实现配电算法，确定各充电桩的配电方案，包含充电功率和充电时间等。

步骤3具体通过如下步骤来实现：所述数据处理程序预先存储于存储器中，将步骤2中获取的数据按照数据处理程序中的参数要求进行组织；

当智能配电设备工作状态被唤醒时，数据处理程序被调用，程序运行结果为各充电桩的配电方案；

智能配电设备根据配电方案，通过通信设备向各充电桩发送配电指令或信息。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例可以通过软件加硬件平台的方式来实现，也可通过网络加云平台等方式来实现。基于这样的理解，上述实施例的技术方案可以以嵌入式设备的形式体现出来，处理程序可以存储在一个非易失性存储介质（可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等）中，包括若干指令用以使得一台具有处理数据能力的设备（可以是工控机、个人计算机、服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述的方法。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，作出的变化、改型、添加或替换，都应属于本发明的保护范围。