一种智能充电桩负荷分配与储能电量分配云系统的制作方法

文档序号:14123658阅读:296来源:国知局

本发明涉及一种云系统,具体为一种智能充电桩负荷分配与储能电量分配云系统。



背景技术:

随着人们对环境和能源问题的关注,电动汽车的发展受到了前所未有的重视,电动汽车的规模化运行已成为未来发展趋势;然而电动汽车规模化接入会给电网的规划和运行带来一定影响,因此在电动汽车尚未规模化运行之前,有必要开展电动汽车接入电网的相关研究。论文主要研究电动汽车接入电网的有序充电控制问题,包括电动汽车充电负荷计算方法及对配电网影响、电动汽车有序充电控制系统结构和控制模型、以及电动汽车在不同情景下的有序充电控制方法。

本发明公开了一种配电网电动汽车充电桩联网调度系统,包含上位机主站调度系统和充电桩终端,上位机主站调度系统通过gprs网络主站与充电桩终端交互信息,根据调度控制策略调节电网峰值负荷;调度控制策略包括三个方面:(1)根据全网负荷值,控制配电网内各充电桩充电功率;(2)根据分时电价,控制配电网内各充电桩充电功率;(3)根据区域内充电桩所接入变电站的负荷,控制区域内各充电桩充电功率。本发明根据控制策略不增加峰值负荷,保证电网安全运行;将更多实时运算与数据处理交付给主站,减轻终端cpu的工作任务,保证终端充电桩的可靠运行。经gprs网络传输的数据量少,移动通信费用大大降低。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是克服现有云系统在工作过程中,不能根据实际需要进行调整、不具备智能化的缺陷,提供一种智能充电桩负荷分配与储能电量分配云系统,从而解决上述问题。

为了解决上述技术问题,本发明提供了如下的技术方案:

本发明一种智能充电桩负荷分配与储能电量分配云系统,包括云平台运营管理系统和电量负荷智能分配控制及储能电池充电系统,云平台运营管理系统包括设备层、数据支撑层和平台应用层,数据支撑层存储在平台应用层中,平台应用层通过网络将数据支撑层内部的数据显示在设备层上,设备层通过网络连接电量负荷智能分配控制及储能电池充电系统,电量负荷智能分配控制及储能电池充电系统包括充电桩负荷分配主控模块、充电桩负荷分配副控模块、储能电池组、直流充电模块、储能电池组及电池管理系统(bms)和逆变器模块,储能电池组通过导线和电源输入端与充电桩相连,输出端与逆变器模块相连,由储能电池组及电池管理系统(bms)对其进行管理,同时储能电池组及电池管理系统(bms)通过通信线与充电桩负荷分配主控模块连接,进行数据通信,充电桩负荷分配主控模块和充电桩负荷分配副控模块共同连接逆变器模块,逆变器模块将转换的电流输送给直流充电模块。

作为本发明的一种优选技术方案,电量负荷智能分配控制及储能电池充电系统与不同的变电站连接,直流充电模块端部安装有功率调整器,可以照顾到部分老旧小区电容不足的情况,实行电负荷分流,减轻部分变电站的压力,而不增加总功率。

作为本发明的一种优选技术方案,在电量负荷智能分配控制及储能电池充电系统内部的线路关键连接处均设置有温度检测装置、漏电保护装置、短路紧急保护设备和浪涌保护器,保证整个装置运行的安全性,杜绝了意外的发生,使得实际运行功率始终处于安全范围内。

作为本发明的一种优选技术方案,内部的直流充电模块外部连接充电桩,充电桩终端设置有通讯交互端口(rs232/rs485/plc),端口表面设置有显示装置和操作面板,端口内部设置有信息收发模块,实现了数据交互与监控,可以更加智能的分析充电的具体实施情况,以后更加合理的运行装置。

作为本发明的一种优选技术方案,云平台运营管理系统内部预留设置plc电力载波通信模块,电力载波通信模块配有专用的控制接口,未来可以实现与新能源电动汽车bms的数据交互,达到了拓宽汽车使用范围的效果。

作为本发明的一种优选技术方案,电量负荷智能分配控制及储能电池充电系统设置有3g/4g数据传输模块和wifi数据传输模块,3g/4g数据传输模块表面设置以太网通讯接口,所有模块均采用热插拔,热插拔可以保证系统在运行的情况下,实现维修与检查,减少了损失。

本发明所达到的有益效果是:本发明通过充电桩负荷分配主控模块和充电桩负荷分配副控模块控制供电回路负荷投切,实现对区域的用电负荷进行分流,主控模块和副控模块在控制逻辑上,增加排程管理,大大缓解了现阶段充电桩应用中,老小区电容不足的情况;通过增加相关电气保护(温度检测、漏电、短路、浪涌),p实际≤p额定,从用电安全角度杜绝火灾隐患;通过加入数据远传模块上传至云平台,实现用电数据集采、集控;通过增加与充电桩终端通讯交互端口(rs232/rs485/plc),实现与充电桩中端的数据交互与监控;通过预留plc电力载波通信模块,实现了未来与新能源电动汽车bms的数据交互;通过增加3g/4g数据传输模块、以太网通讯接口和wifi数据传输模块,所有模块均采用热插拔,提高了工作效率;通过增加储能电池系统,实现在区域用电负荷空闲的情况下由充电桩对储能电池进行自动充电,在区域用电负荷不足的情况下,由储能电池系统通过逆变器自动投切到电网中。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。

在附图中:

图1是本发明平台架构图;

图中标号:1、云平台运营管理系统;2、电量负荷智能分配控制及储能电池充电系统;3、设备层;4、数据支撑层;5、平台应用层;6、储能电池组;7、储能电池组及电池管理系统(bms);8、充电桩负荷分配副控模块;9、充电桩负荷分配主控模块;10、逆变器模块;11、直流充电模块;12、充电桩。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。

在本发明的描述中,需要说明的是,术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例:如图1所示,本发明提供一种智能充电桩负荷分配与储能电量分配云系统,包括云平台运营管理系统1和电量负荷智能分配控制及储能电池充电系统2,云平台运营管理系统1包括设备层3、数据支撑层4和平台应用层5,数据支撑层4存储在平台应用层5中,平台应用层5通过网络将数据支撑层4内部的数据显示在设备层3上,设备层3通过网络连接电量负荷智能分配控制及储能电池充电系统2,电量负荷智能分配控制及储能电池充电系统2包括充电桩负荷分配主控模块9、充电桩负荷分配副控模块8、储能电池组6、直流充电模块11、储能电池组及电池管理系统(bms)7和逆变器模块10,储能电池组6通过导线和电源输入端与充电桩12相连,输出端与逆变器模块10相连,由储能电池组及电池管理系统(bms)7对其进行管理,同时储能电池组及电池管理系统(bms)7通过通信线与充电桩负荷分配主控模块9连接,进行数据通信,充电桩负荷分配主控模块9和充电桩负荷分配副控模块8共同连接逆变器模块10,逆变器模块10将转换的电流输送给直流充电模块11。

电量负荷智能分配控制及储能电池充电系统2与不同的变电站连接,直流充电模块11端部安装有功率调整器,可以照顾到部分老旧小区电容不足的情况,实行电负荷分流,减轻部分变电站的压力,而不增加总功率,在电量负荷智能分配控制及储能电池充电系统2内部的线路关键连接处均设置有温度检测装置、漏电保护装置、短路紧急保护设备和浪涌保护器,保证整个装置运行的安全性,杜绝了意外的发生,使得实际运行功率始终处于安全范围内,内部的直流充电模块11外部连接充电桩12,充电桩12终端设置有通讯交互端口(rs232/rs485/plc),端口表面设置有显示装置和操作面板,端口内部设置有信息收发模块,实现了数据交互与监控,可以更加智能的分析充电的具体实施情况,以后更加合理的运行装置,云平台运营管理系统1内部预留设置plc电力载波通信模块,电力载波通信模块配有专用的控制接口,未来可以实现与新能源电动汽车bms的数据交互,达到了拓宽汽车使用范围的效果,电量负荷智能分配控制及储能电池充电系统2设置有3g/4g数据传输模块和wifi数据传输模块,3g/4g数据传输模块表面设置以太网通讯接口,所有模块均采用热插拔,热插拔可以保证系统在运行的情况下,实现维修与检查,减少了损失。

工作原理:使用时,整个装置处于网络覆盖区域,云平台运营管理系统1中的设备层3运行,将存储在内部的数据通过数据支撑层4发送给平台应用层5,平台应用层5将对接收到的资料进行识别处理且依据内部的程序发送命令给电量负荷智能分配控制及储能电池充电系统2,电量负荷智能分配控制及储能电池充电系统2内部的储能电池组6对接收到的信息进行识别处理,然后根据命令发出信息至储能电池组及电池管理系统7,储能电池组及电池管理系统7管理充电桩的分配并通过导线发送信号给充电桩负荷分配主控模块9和充电桩负荷分配副控模块8,充电桩负荷分配主控模块9和充电桩负荷分配副控模块8接收到信息后经过处理将决定使用的变电站数量,以达到电负荷分流的效果,减轻压力,发出的电流经过逆变器模块10转换为直流电,转换过的直流电经过直流电模块11输送至充电桩12,充电桩12表面设置有通讯交互终端,可以实时收集车主的需求和信息,更加合理的运行系统,发生损坏时,由于装置内部设置有温度检测装置、漏电保护装置、短路紧急保护设备和浪涌保护器且采用热插拔,所以在运行时进行更换和维修即可,出现新能源电动汽车时,装置内部的plc电力载波通信模块启动与新能源电动汽车bms进行数据交互。

最后应说明的是:以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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