基于有序充电管理平台的服务架构及包括其的充电装置的制作方法

1.本实用新型涉及有序充电技术领域，具体为基于有序充电管理平台的服务架构及包括其的充电装置。


背景技术：

2.我国是全球最大的电动汽车市场，推动电动汽车和电网协同发展意义重大。截至2019年底，全国新能源汽车保有量达381万辆。其中，纯电动汽车保有量为310万辆，占比超过80％。电动汽车充电负荷带来的电力需求有可能给电力系统造成较大的负担。随着电动汽车进一步规模化推广，电力系统遭受的冲击可能会加大。另一方面，电动汽车也是高度灵活的移动储能单元，在调整用电负荷、改善电能质量、消纳可再生能源方面潜力巨大。


技术实现要素：

3.为克服上述背景技术中电动汽车充电负荷带来的电力需求有可能给电力系统造成较大负担的缺点，本实用新型的目的在于提供基于有序充电管理平台的服务架构及包括其的充电装置。
4.为了达到以上目的，本实用新型采用的技术方案是：基于有序充电管理平台的服务架构，由平台层、边缘层和终端层组成，
5.所述平台层包括有序充电管理平台、光伏云网平台、储能云网平台和充电运营平台，所述有序充电管理平台分别与光伏云网平台、储能云网平台和充电运营平台双向通信连接；
6.所述边缘层包括变压器、台区智能终端或集中器和边缘物联代理，所述变压器与台区智能终端或集中器通信连接，所述台区智能终端或集中器与边缘物联代理通信连接，所述边缘物联代理与有序充电管理平台通信连接；
7.所述终端层包括有序接入终端、光伏设备、储能设备和有序充电桩，所述光伏设备、储能设备和有序充电桩均与有序接入终端通信连接，所述有序接入终端与边缘物联代理通信连接。
8.为了对本技术方案进行进一步补充，所述光伏设备与光伏云网平台通信连接，所述储能设备与储能云网平台通信连接。
9.为了对本技术方案进行进一步补充，所述充电运营平台分别与有序充电桩和客户端应用通信连接。
10.为了对本技术方案进行进一步补充，所述有序充电管理平台分别与调度控制系统和配电自动化系统双向通信连接；所述调度控制系统用于对系统中不同的充电装置的协同工作进行移峰填谷；所述配电自动化系统用于对配电进行自动化控制。
11.为了对本技术方案进行进一步补充，所述有序充电桩内部设置有电能表和控制器，所述控制器与有序接入终端通信连接。
12.为了对本技术方案进行进一步补充，所述光伏设备和储能设备内部均设置有电能
表，均与有序接入终端通信连接。
13.为了对本技术方案进行进一步补充，所述有序接入终端还与用户手机端通过蓝牙连接。
14.为了对本技术方案进行进一步补充，一种充电装置，包括本发明所述的一种有序充电管理平台的服务架构。
15.本实用新型的有益效果：
16.1.电动汽车有序充电技术方案采用“工业物联网+互联网”的建设思路，打造“云边协同、以边为主”的数据采集、策略计算和能量控制的系统级架构。搭建有序充电管理平台，研制边缘物联代理和有序接入终端，实现设施接入安全、用户使用便捷、充电执行有序和台区运行稳定。
17.2.电动汽车有序充电，引导用户参与移峰填谷，提高配电网的使用效率和绿色能源接入，有助于减少配电网乃至全网的扩容需求，提升电网供电稳定性、可靠性。
附图说明
18.图1为本实用新型基于有序充电管理平台的服务架构的结构流程图。
19.图中低压需求响应平台即为有序充电管理平台。
具体实施方式
20.下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
21.参见附图1所示，本实施例中的基于有序充电管理平台的服务架构，由平台层、边缘层和终端层组成，所述平台层包括有序充电管理平台、光伏云网平台、储能云网平台和充电运营平台，所述有序充电管理平台分别与光伏云网平台、储能云网平台和充电运营平台双向通信连接；所述边缘层包括变压器、台区智能终端或集中器和边缘物联代理，所述变压器与台区智能终端或集中器通信连接，所述台区智能终端或集中器与边缘物联代理通过rs-485通信连接，所述边缘物联代理与有序充电管理平台通过4g/5g通信连接；所述终端层包括有序接入终端、光伏设备、储能设备和有序充电桩，所述光伏设备、储能设备和有序充电桩均与有序接入终端通过rs-485或can总线通信连接，所述有序接入终端与边缘物联代理通过lora(230m)通信连接。
22.有序充电平台汇集用户充电需求，采集电网运行数据，结合有序充电计算模型，生成有序充电计划，并将充电计划下发至边缘物联代理，从而实现有序充电控制，可支持与上级电网协调调度和分区自治。有序充电管理平台通过与边缘物联代理和有序接入终端实现充电桩、光伏设备和储能设备的数据采集和实时控制。实现资源管理、策略管理、负荷预测、运行监测、效果评估、补贴管理及设备数据交互控制等功能。与充电运营平台(如车联网平台)进行交互，实现有序充电需求和充电订单全过程交互。
23.边缘物联代理是本地控制中心设备，其关键指标如表1所示，采用容器化技术，集成相关边缘计算app应用，在边缘节点实现数据优化、实时响应、敏捷连接、智能分析；显著减少本地与云端的数据流量，并避免云端运算能力遇到瓶颈。更安全、更快响应，同时更智
能化实现本地需求响应策略和有序充电计划的实施。
24.表1：边缘物联代理的关键指标
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有序接入终端为边缘物联代理与光伏设备/储能设备/充电设备提供了本地通信信道，其关键指标如表2所示，为边缘物联代理和光伏设备/储能设备/充电设备的信息交互提供链路基础；通过终端上的蓝牙模块转发来自用户手机app 的信息。
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表2：有序接入终端的关键指标
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有序接入终端调用4g模块完成与车联网平台前置集群的数据传输。网联单元中安装4g物联网卡，通过专用物联网通道接入车联网平台。接入管理系统负责协议解析和传输数据的加解密。车联网平台相关应用负责计费模型管理和充电费用计算。后续发票开具、清分结算等业务与现有充电桩管理相同，由车联网平台其他相关应用负责。
[0030]
有序接入终端负责采集充电设备用电负荷信息，采集光伏设备和储能设备的电能信息，并把采集到的信息经过协议转换后，发送到边缘物联代理；同时接收来自边缘物联代理的控制指令，经过协议转换后，发送启停命令给充电设备。
[0031]
光伏设备、储能设备和有序充电桩通过4g/5g/有线等通信方式，分别接入各自的管理平台(光伏云网平台、储能云网平台和充电运营平台)，同时，利用rs-485或can总线连接有序接入终端，有序充电终端与边缘物联代理连接，实现充电功率有效调节。充电运营平
台还与客户端应用通信连接，用户可以通过网络通信接入充电运营管理平台，提交充电申请，充电运营管理平台和客户端应用app可通过需求就行定制，可以对用户进行鉴权验证。
[0032]
所述有序充电管理平台分别与调度控制系统和配电自动化系统双向通信连接；所述调度控制系统用于对系统中不同的充电装置的协同工作进行移峰填谷，从配电自动化系统可以同步台区信息，包括变压器容量、输出电压、输出电流等；所述配电自动化系统用于对配电进行自动化控制，提高配电工作效率。
[0033]
所述有序充电桩内部设置有电能表和控制器，所述控制器与有序接入终端通过rs-485或can总线通信连接。控制器将从有序充电桩收集到的工作状态、工作数据及其他可采集到的信息通过有序接入终端上传到有序充电管理平台。
[0034]
所述光伏设备和储能设备内部均设置有电能表，均与有序接入终端通过 rs-485通信连接。电能表从光伏设备和储能设备采集的电能信息通过有序接入终端和边缘物联代理上传到有序充电管理平台。
[0035]
所述有序接入终端还与用户手机端通过蓝牙连接，手机无信号时可以通过蓝牙连接进行有序充电。
[0036]
工作原理：电动汽车用户使用手机端应用扫码提交充电需求申请，可选择普通充电方式(立即充电)和有序充电模式。当手机无信号时，用户可通过蓝牙连接有序接入终端，提交充电需求申请。
[0037]
有序充电管理平台接收到用户充电需求后，下发至所在台区的边缘物联代理(蓝牙方式通过有序接入终端传输至边缘物联代理)。边缘物联代理根据台区运行状态及用户充电需求，制定本地策略，并生成有序充电计划。按计划通过有序接入终端下发至有序充电桩执行有序充电计划。
[0038]
当上级调度系统或配电自动化系统有需求响应指令时，由有序充电管理平台进行处理，并结合本地策略制定新的有序充电计划，并下发至边缘物联代理执行。
[0039]
有序充电订单结束后，充电运营平台进行费用计算，用户使用手机端应用进行费用结算。有序充电管理平台按照补贴标准，计算需求响应补贴，传递给充电运营平台。
[0040]
以上实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。