(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 110588429 A(43)申请公布日 2019.12.20
(21)申请号 201910959959.0(22)申请日 2019.10.10
(71)申请人 杭州艾参崴电力科技有限公司
地址 310000 浙江省杭州市余杭区仓前街
道龙潭路7号杭州未来研创园D幢2层219室(72)发明人 赵文渊 董建洋 邹国平 彭定星 (74)专利代理机构 合肥初云专利代理事务所
(普通合伙) 34152
代理人 姜玲玲(51)Int.Cl.
B60L 53/66(2019.01)B60L 53/60(2019.01)B60L 53/68(2019.01)B60L 53/63(2019.01)
权利要求书1页 说明书3页 附图1页
B60L 55/00(2019.01)
CN 110588429 A(54)发明名称
群控充电桩智能终端优化方案(57)摘要
本发明涉及充电桩技术领域，且公开了群控充电桩智能终端优化方案，基于配合分时复用技术和V2G技术实现车辆分时错峰选时充电、选相充电，同时实现电动汽车和电网之间的双向通信和双向能量流。在交流充电桩的控制、保护、充电控制导引三项基础功能上，整合充电桩商业运营中必备的电能计量计费、网络连接、人机交互等功能，减少了核心元器件重复，降低成本，同时，布线方法的供电总线多桩共用，大幅减少无效电缆投资，降低建设成本，基于配网容量分时复用技术和V2G技术，实现引导分时充电，实现负载超配但不过载，将电动汽车充电时产生的负荷及对电网的冲击降到最小化,同时充分利用电动汽车的电力资源提升电网的稳定性和灵活性。
CN 110588429 A
权 利 要 求 书
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1.群控充电桩智能终端优化方案，其特征在于：配合分时复用技术和V2G技术实现车辆分时错峰选时充电、选相充电，同时实现电动汽车和电网之间的双向通信和双向能量流，所述终端至少包括有计费计量模块、通信控制模块、车辆识别模块、人机交互模块和智能充放电模块，其运行步骤包括有：
(a)：终端对车辆充放电时收集车辆的充电信息以及车辆信息上传智能云平台；(b)：平台综合比较车辆当地电网运行数据和车辆充电习惯制定车辆充电计划并对电网负载高峰时刻车辆处于闲置的车辆车主发出V2G计划邀请；
其中，智能终端对车辆的充电步骤包括有：(c)：车辆识别模块检测车辆进入对应车位，车辆连接充电接口后，车辆识别模块识别车辆信息，并上传至云平台；
(d)：云平台根据车辆信息匹配以往车辆习惯、充电信息、排队信息以及本地电息，制定充电计划，并通过人机交互模块以可选选项的模式为使用者提供多种充电计划和对应的计费模式；
(e)：使用者选取充电计划，终端根据充电计划对车辆与充电桩连接时间进行判断，若车辆连接时间满足V2G计划，则通过人机交互模块向使用者发出V2G计划邀请；
(f)：按照拟定的充电计划对车辆进行有序充电，并在电网负载高峰时刻时响应云平台制定的V2G计划有序控制相应的车辆进行有序放电。
2.根据权利要求1所述的群控充电桩智能终端优化方案，其特征在于：所述计费计量模块使用双继电物联网电表，所述通信控制模块安装在双继电物联网电表内，所述通信控制模块通过CAN局域网连接充电桩。
3.根据权利要求2所述的群控充电桩智能终端优化方案，其特征在于：多个所述充电桩共用一条供电总线，所述供电桩的接入直线通过穿刺线夹与供电总线T接。
4.根据权利要求1所述的群控充电桩智能终端优化方案，其特征在于：所述车辆识别模块通过摄像功能对车牌进行识别或提供识别码通过手持设备上传至云平台识别后与对应车辆信息进行关联。
5.根据权利要求1所述的群控充电桩智能终端优化方案，其特征在于：所述人机交互模块通过触摸屏或云平台连接手持设备与使用者实现交互。
6.根据权利要求1所述的群控充电桩智能终端优化方案，其特征在于：在所述步骤(d)中，使用者输入的充电信息至少包括有以最快的速度完成充电、在T1时刻之前完成充电两项，其中T1时刻为使用者手动输入，返回的充电计划至少包括充电时间和充电费用，且充电计划允许用户输入最低充电量进行调整。
7.根据权利要求1所述的群控充电桩智能终端优化方案，其特征在于：在步骤(f)中，在满足车辆充电计划的时候，接收V2G计划的车辆充电的优先大于其他车辆，V2G计划的放电优先供应最近的充电车辆。
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CN 110588429 A
说 明 书
群控充电桩智能终端优化方案
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技术领域
[0001]本发明涉及充电桩技术领域，具体为群控充电桩智能终端优化方案。
背景技术
[0002]随着新能源汽车市场规模不断扩大，充电基础设施结构性供给不足的问题却日益凸显，充电桩整体规模仍明显滞后，一方面，充电桩与同期新能源汽车发展的规模不匹配，未来几年需要建设大量的新增充电桩。目前交流充电桩和充电专用电表有大量功能重叠，核心元器件重复率较高，造成设备成本较高，另一方面，大量的充电桩接入电网后影响电力的用电平衡，影响电能的质量，形成谐波影响，造成电网的动态污染。发明内容
[0003]针对上述背景技术的不足，本发明提供了群控充电桩智能终端优化方案的技术方案，具有智能调度，有序充电和建设成本低的优点，解决了背景技术提出的问题。[0004]本发明提供如下技术方案：群控充电桩智能终端优化方案，配合分时复用技术和V2G技术实现车辆分时错峰选时充电、选相充电，同时实现电动汽车和电网之间的双向通信和双向能量流，所述终端至少包括有计费计量模块、通信控制模块、车辆识别模块、人机交互模块和智能充放电模块，其运行步骤包括有：[0005](a)：终端对车辆充放电时收集车辆的充电信息以及车辆信息上传智能云平台；[0006](b)：平台综合比较车辆当地电网运行数据和车辆充电习惯制定车辆充电计划并对电网负载高峰时刻车辆处于闲置的车辆车主发出V2G计划邀请；[0007]其中，智能终端对车辆的充电步骤包括有：[0008](c)：车辆识别模块检测车辆进入对应车位，车辆连接充电接口后，车辆识别模块识别车辆信息，并上传至云平台；[0009](d)：云平台根据车辆信息匹配以往车辆习惯、充电信息、排队信息以及本地电息，制定充电计划，并通过人机交互模块以可选选项的模式为使用者提供多种充电计划和对应的计费模式；[0010](e)：使用者选取充电计划，终端根据充电计划对车辆与充电桩连接时间进行判断，若车辆连接时间满足V2G计划，则通过人机交互模块向使用者发出V2G计划邀请；[0011](f)：按照拟定的充电计划对车辆进行有序充电，并在电网负载高峰时刻时响应云平台制定的V2G计划有序控制相应的车辆进行有序放电。[0012]优选的，所述计费计量模块使用双继电物联网电表，所述通信控制模块安装在双继电物联网电表内，所述通信控制模块通过CAN局域网连接充电桩。[0013]优选的，多个所述充电桩共用一条供电总线，所述供电桩的接入直线通过穿刺线夹与供电总线T接。[0014]优选的，所述车辆识别模块通过摄像功能对车牌进行识别或提供识别码通过手持设备上传至云平台识别后与对应车辆信息进行关联。
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CN 110588429 A[0015]
说 明 书
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优选的，所述人机交互模块通过触摸屏或云平台连接手持设备与使用者实现交
互。
优选的，在所述步骤(d)中，使用者输入的充电信息至少包括有以最快的速度完成
充电、在T1时刻之前完成充电两项，其中T1时刻为使用者手动输入，返回的充电计划至少包括充电时间和充电费用，且充电计划允许用户输入最低充电量进行调整。[0017]优选的，在步骤(f)中，在满足车辆充电计划的时候，接收V2G计划的车辆充电的优先大于其他车辆，V2G计划的放电优先供应最近的充电车辆。[0018]本发明具备以下有益效果：[0019]1、该群控充电桩智能终端优化方案，在交流充电桩的控制、保护、充电控制导引三项基础功能上，整合充电桩商业运营中必备的电能计量计费、网络连接、人机交互等功能，该融合电力计量和充电桩功能的智能终端。既能满足电表的功能和技术要求，达到计量认证技术条件，同时具备运营充电桩的功能，减少了核心元器件重复，降低成本，同时，布线方法的供电总线多桩共用，在平台软件实时监测和控制并发数量的前提下，可大幅减少无效电缆投资，降低建设成本。[0020]2、该群控充电桩智能终端优化方案，基于配网容量分时复用技术和V2G技术，实现引导分时充电，实现负载超配但不过载，将电动汽车充电时产生的负荷及对电网的冲击降到最小化,同时充分利用电动汽车的电力资源提升电网的稳定性和灵活性。附图说明
[0021]图1为本发明的网络拓扑图；
[0022]图2为本发明中充电方案的示意图。
具体实施方式
[0023]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0024]请参阅图1-2，群控充电桩智能终端优化方案，配合分时复用技术和V2G技术实现车辆分时错峰选时充电、选相充电，同时实现电动汽车和电网之间的双向通信和双向能量流，所述终端至少包括有计费计量模块、通信控制模块、车辆识别模块、人机交互模块和智能充放电模块，其运行步骤包括有：[0025](a)：终端对车辆充放电时收集车辆的充电信息以及车辆信息上传智能云平台；[0026](b)：平台综合比较车辆当地电网运行数据和车辆充电习惯制定车辆充电计划并对电网负载高峰时刻车辆处于闲置的车辆车主发出V2G计划邀请；[0027]其中，智能终端对车辆的充电步骤包括有：[0028](c)：车辆识别模块检测车辆进入对应车位，车辆连接充电接口后，车辆识别模块识别车辆信息，并上传至云平台，建立车辆和充电桩的关联关系；[0029](d)：云平台根据车辆信息匹配以往车辆习惯、充电信息、排队信息以及本地电息，制定充电计划，并通过人机交互模块以可选选项的模式为使用者提供多种充电计划
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[0016]
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说 明 书
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和对应的计费模式；[0030](e)：使用者选取充电计划，终端根据充电计划对车辆与充电桩连接时间进行判断，若车辆连接时间满足V2G计划，则通过人机交互模块向使用者发出V2G计划邀请；[0031](f)：按照拟定的充电计划对车辆进行有序充电，并在电网负载高峰时刻时响应云平台制定的V2G计划有序控制相应的车辆进行有序放电。[0032]其中，所述计费计量模块使用双继电物联网电表，所述通信控制模块安装在双继电物联网电表内，所述通信控制模块通过CAN局域网连接充电桩，智能终端的网络拓扑结构如图1所示。[0033]其中，多个所述充电桩共用一条供电总线，所述供电桩的接入直线通过穿刺线夹与供电总线T接，在住宅配建停车位上的充电桩充电的车辆多为居民自用通勤车辆，充电以补充电上下班几十公里路程所消耗电量为主，平均每天充电小时数在2小时以内。每天可用充电时段有10小时，在分时复用引导功能有效的情况下，按所有分支线路通流能力的20％配置总线通流能力即可满足供电要求，考虑2.5倍的安全裕量，按分支线路最大需求的50％配置总线通流能力，配电塑壳断路器、线缆桥架、施工时间等建设开销均大幅下降。配电建设在交流桩建设的总成本中约占60％，配电建设成本降低50％，交流桩建设的总成本可下降30％。
[0034]其中，所述车辆识别模块通过摄像功能对车牌进行识别或提供识别码通过手持设备上传至云平台识别后与对应车辆信息进行关联，手持设备包括手机APP、手机微信小程序和公众号，支付宝小程序和生活号。[0035]其中，所述人机交互模块通过触摸屏或云平台连接手持设备与使用者实现交互，手持设备包括手机APP、手机微信小程序和公众号，支付宝小程序和生活号。[0036]其中，在所述步骤(d)中，使用者输入的充电信息至少包括有以最快的速度完成充电、在T1时刻之前完成充电两项，其中T1时刻为使用者手动输入，返回的充电计划至少包括充电时刻和充电费用以及插队计划，且充电计划和插队计划允许用户输入最低充电量进行调整，用电高峰其电费高于平时，跨越高峰期的充电计划包括费用最低和时间最短两种方案，图用户七点充电，排队时间半个时，充电需要时间1个小时，高峰时间八点到九点，高峰期充电价格a，平时充电价格b，插队费用c，则可选计划如图2所示。[0037]其中，在步骤(f)中，在满足车辆充电计划的时候，接收V2G计划的车辆充电的优先大于其他车辆，V2G计划的放电优先供应最近的充电车辆。[0038]需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0039]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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说 明 书 附 图
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图1
图2
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