一种智能有序充电管理系统和方法与流程

1.本发明属于充电设施中的智能有序充电管理技术领域，涉及一种智能有序充电管理系统和方法。


背景技术：

2.随着全球石油资源的日趋紧张以及环境保护压力的逐渐增长，汽车产业已开始进入交通能源转型期，以电动汽车为代表的新能源汽车正在逐渐引起人们的关注。
3.随着电动乘用汽车的普及，需要建设更多的充电设施满足其充电需求。发明人在实现本发明过程中发现：用户在启动充电时，并不知晓当前居民负荷情况，造成了无序充电。而投入更多电力设施保证所有充电设备的输出，不仅需要增加建设费用，也对电网造成了极大的冲击，加剧了峰谷差。
4.有鉴于上述现有的充电行为存在的问题，发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的智能有序充电管理系统和方法，能够克服现有的居民小区充电行为存在的问题，使其更具实用性。经过不断的研究设计,并经过反复试作样品及改进后，终于创设出具实用价值的本发明。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本发明提供一种智能有序充电管理系统和方法，以解决现有新能源电池箱存在的防水散热效果差、不具备防盗的功能、安装不稳定、不方便电池安装及检修的问题。
6.本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：
7.一种智能有序充电管理系统，其特征在于：包括一台有序充电负荷管理终端、一台充电设备电源控制柜以及多台智能充电设备，所述有序充电负荷管理终端的第一通信接口与居民小区电能表连接，有序充电负荷管理终端的控制接口与充电设备电源控制柜连接，第二通信接口与智能充电设备连接；充电设备电源控制柜的电源输入端与居民小区变压器连接，充电设备电源控制柜的电源输出端与智能充电设备的电源输入端连接；所述有序充电管理系统在有序充电负荷管理终端和充电设备电源控制柜的控制下驱动智能充电设备的满功率输出或降功率输出或停止。
8.而且，将所述智能充电设备根据先后启动充电次序设置为有序充电序列，根据充电状态将该有序充电序列划分为充电序列及等待序列；将小区总允许负荷划分成居民实时负荷、负荷缓冲区、充电实时负荷三部分，其中负荷缓冲区设置保护门限，当低于保护门限时，有序充电负荷管理终端降低智能充电设备或暂停智能充电设备的输出，使其从充电序列退回到等待序列；当负荷缓冲区高于保护门限时，有序充电负荷管理终端允许智能充电设备从等待序列进入充电序列，启动充电。
9.而且，所述有序充电负荷管理终端包括触摸显示屏、总线通信电路及中间继电器，触摸显示屏分别连接总线通信电路及中间继电器，所述中间继电器的输出端为控制接口，
控制接口与充电设备电源控制柜连接，总线通信电路包括第一通信接口及第二通信接口，第一通信接口与居民小区电能表连接，第二通信接口与智能充电设备连接。
10.一种智能有序充电管理方法，其特征在于：包括如下步骤：
11.步骤1，用户启动智能有序充电管理系统；
12.步骤2，有序充电负荷管理终端通过居民小区的电能表获取居民实时负荷；有序充电负荷管理终端通过预置的数据获取居民小区总允许负荷；
13.步骤3，有序充电负荷管理终端计算负荷缓冲区保护门限，判断未在智能充电设备规定时间响应时，居民小区总允许负荷是否超限以及是否满足居民其他设备的负荷需求；
14.步骤4，若居民小区总允许负荷没有超限以及满足居民其他设备的负荷需求，即当负荷缓冲区大于保护门限时，有序充电负荷管理终端安排该智能充电设备进入充电序列，并将负荷缓冲区与保护门限的差值和其额定功率两个数值的最小值，设置为其允许充电功率；
15.若居民小区总允许负荷超限以及不满足居民其他设备的负荷需求，即当负荷缓冲区低于或等于保护门限时，智能充电设备交互界面给出需排队的提示，用户选择是否排队，若选择不排队，则智能有序充电管理系统停止工作；若选择排队，则智能充电设备交互界面给出预计充电启动时间以及充电完成时间的提示，有序充电负荷管理终端安排该智能充电设备进入等待序列；
16.步骤5，充电启动，
17.步骤6，有序充电负荷管理终端通过居民小区的电能表获取居民实时负荷；有序充电负荷管理终端通过预置的数据获取居民小区总允许负荷；
18.步骤7，有序充电负荷管理终端计算负荷缓冲区保护门限，判断未在智能充电设备规定时间响应时，居民小区总允许负荷是否超限以及是否满足居民其他设备的负荷需求；
19.步骤8，若居民小区总允许负荷超限以及不满足居民其他设备的负荷需求，即当居民实时负荷上升，负荷缓冲区低于保护门限，位于充电序列最后一位的智能充电设备按照有序充电负荷管理终端的要求，降低输出功率或暂停输出，从智能充电序列退至等待序列第一位，开始充电后在达到正常充电中止条件或内部故障时充电结束；
20.当负荷缓冲区低于保护门限，且充电设备未按要求降低或暂停输出，有序充电管理终端通过充电设备电源控制柜，切断位于充电序列最后一位的智能充电设备输入电源，并从系统内部删除其有序充电序列，充电结束；
21.若居民小区总允许负荷不超限以及满足居民其他设备的负荷需求，则智能充电设备正常充电，在达到正常充电中止条件或内部故障时充电结束。
22.本发明的优点和有益效果为：
23.本智能有序充电管理系统和方法，可以在居民小区有限的允许负荷下，引导用户实施有序充电，有效提高负荷的使用率，降低峰谷差，减小负荷波动，确保电网安全、稳定和经济运行。
附图说明
24.图1是本发明系统原理的框架图。
25.图2是本发明小区总允许负荷的划分示意图。
26.图3是本发明方法的流程图。
具体实施方式
27.下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
28.一种智能有序充电管理系统，其创新之处在于：包括一台有序充电负荷管理终端、一台充电设备电源控制柜以及多台智能充电设备，所述有序充电负荷管理终端的第一通信接口与居民小区电能表连接，有序充电负荷管理终端的控制接口与充电设备电源控制柜连接，第二通信接口与智能充电设备连接；充电设备电源控制柜的电源输入端与居民小区变压器连接，充电设备电源控制柜的电源输出端与智能充电设备的电源输入端连接；所述有序充电管理系统在有序充电负荷管理终端和充电设备电源控制柜的控制下驱动智能充电设备的满功率输出或降功率输出或停止。
29.将所述智能充电设备根据先后启动充电次序设置为有序充电序列，根据充电状态将该有序充电序列划分为充电序列及等待序列；将小区总允许负荷划分成居民实时负荷、负荷缓冲区、充电实时负荷三部分，其中负荷缓冲区设置保护门限，当低于保护门限时，有序充电负荷管理终端降低智能充电设备或暂停智能充电设备的输出，使其从充电序列退回到等待序列；当负荷缓冲区高于保护门限时，有序充电负荷管理终端允许智能充电设备从等待序列进入充电序列，启动充电。
30.所述有序充电负荷管理终端包括触摸显示屏、总线通信电路及中间继电器，触摸显示屏分别连接总线通信电路及中间继电器，所述中间继电器的输出端为控制接口，控制接口与充电设备电源控制柜连接，总线通信电路包括第一通信接口及第二通信接口，第一通信接口与居民小区电能表连接，第二通信接口与智能充电设备连接。
31.一种智能有序充电管理方法，其创新之处在于：包括如下步骤：
32.步骤1，用户启动智能有序充电管理系统；
33.步骤2，有序充电负荷管理终端通过居民小区的电能表获取居民实时负荷；有序充电负荷管理终端通过预置的数据获取居民小区总允许负荷；
34.步骤3，有序充电负荷管理终端计算负荷缓冲区保护门限，判断未在智能充电设备规定时间响应时，居民小区总允许负荷是否超限以及是否满足居民其他设备的负荷需求；
35.步骤4，若居民小区总允许负荷没有超限以及满足居民其他设备的负荷需求，即当负荷缓冲区大于保护门限时，有序充电负荷管理终端安排该智能充电设备进入充电序列，并将负荷缓冲区与保护门限的差值和其额定功率两个数值的最小值，设置为其允许充电功率；
36.若居民小区总允许负荷超限以及不满足居民其他设备的负荷需求，即当负荷缓冲区低于或等于保护门限时，智能充电设备交互界面给出需排队的提示，用户选择是否排队，若选择不排队，则智能有序充电管理系统停止工作；若选择排队，则智能充电设备交互界面给出预计充电启动时间以及充电完成时间的提示，有序充电负荷管理终端安排该智能充电设备进入等待序列；
37.步骤5，充电启动，
38.步骤6，有序充电负荷管理终端通过居民小区的电能表获取居民实时负荷；有序充
电负荷管理终端通过预置的数据获取居民小区总允许负荷；
39.步骤7，有序充电负荷管理终端计算负荷缓冲区保护门限，判断未在智能充电设备规定时间响应时，居民小区总允许负荷是否超限以及是否满足居民其他设备的负荷需求；
40.步骤8，若居民小区总允许负荷超限以及不满足居民其他设备的负荷需求，即当居民实时负荷上升，负荷缓冲区低于保护门限，位于充电序列最后一位的智能充电设备按照有序充电负荷管理终端的要求，降低输出功率或暂停输出，从智能充电序列退至等待序列第一位，开始充电后在达到正常充电中止条件或内部故障时充电结束；
41.当负荷缓冲区低于保护门限，且充电设备未按要求降低或暂停输出，有序充电管理终端通过充电设备电源控制柜，切断位于充电序列最后一位的智能充电设备输入电源，并从系统内部删除其有序充电序列，充电结束；
42.若居民小区总允许负荷不超限以及满足居民其他设备的负荷需求，则智能充电设备正常充电，在达到正常充电中止条件或内部故障时充电结束。
43.本发明的智能有序充电管理系统的工作原理为：有序充电负荷管理终端通过居民小区的电能表获取居民实时负荷。有序充电负荷管理终端通过预置的数据获取居民小区总允许负荷，并计算负荷缓冲区保护门限，确保未在充电设备规定时间响应时，保证居民小区总允许负荷不会超限和居民其他设备的负荷需求。有序充电负荷管理终端通过和充电设备的通信获取其额定功率、实时功率。充电设备获取有序充电序列、允许充电功率。
44.某台充电设备在启动充电后，和有序充电负荷管理终端通信，申请允许充电功率。当负荷缓冲区低于或等于保护门限，有序充电负荷管理终端安排此台充电设备进入等待序列；当负荷缓冲区大于保护门限，有序充电负荷管理终端安排此台充电设备进入充电序列，并将负荷缓冲区与保护门限的差值和其额定功率两个数值的最小值，设置为其允许充电功率；当居民实时负荷上升，负荷缓冲区低于门限，位于充电序列最后一位的充电设备需按照有序充电负荷管理终端的要求，降低输出功率或暂停输出，从充电序列退至等待序列第一位。当负荷缓冲区低于保护门限，且充电设备未按要求降低或暂停输出，有序充电管理终端通过充电设备电源控制柜，切断位于充电序列最后一位的充电设备输入电源，并从系统内部删除其有序充电序列。
45.以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。