基于变压器台区负荷余量的电动汽车充电控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于变压器台区负荷余量的电动汽车充电控制系统，包括一台台区中央控制器和若干充电桩，充电桩将采集的客户需求信息以及电动汽车电池电量信息上传给台区中央控制器；台区中央控制器采集台区实时用电信息，并对采集的台区实时用电信息进行分析，得出当前区域台区变压器容量余量，并根据当前台区变压器容量余量计算当前允许同时进行充电工作的充电桩数量，台区中央控制器接收各充电桩上传的电动汽车电池电量信息和客户需求信息，与计算得出的当前允许同时进行充电工作的充电桩数量进行综合分析判断，发出相应的指令信号给充电桩，控制电动汽车的充电状态。其利用各小区台区变压器容量的余量，来为电动汽车进行充电服务。

Charging control system of electric vehicle based on load allowance of transformer station

The utility model discloses an electric vehicle charging control system based on the load margin of the transformer table area, which comprises a central controller of the station area and a number of charging piles. The charging piles upload the collected customer demand information and the battery power information of the electric vehicle to the central controller of the station area, and the central controller of the station area collects the station actual situation. Time-consuming information and real-time power consumption information are analyzed. The capacity margin of transformer in current area is obtained. According to the capacity margin of transformer in current area, the number of charging piles allowed to be charged at the same time is calculated. The central controller receives the battery power of electric vehicle uploaded from each charging pile. Information and customer demand information, and the current number of charging piles allowed to be charged at the same time to make a comprehensive analysis and judgment, issued the corresponding command signal to the charging pile, control the charging status of electric vehicles. It uses the allowance of transformer capacity in each district to provide charging service for electric vehicles.

【技术实现步骤摘要】
基于变压器台区负荷余量的电动汽车充电控制系统
本技术涉及电动汽车充电领域，特别涉及一种基于变压器台区负荷余量的电动汽车充电控制系统。
技术介绍
随着汽车工业飞速发展，我国石油消耗对外依存度持续升高，2013年已达58.1%，石油短缺局面日益加剧。电动汽车发展对我国具有重大意义，一方面可以提高电能替代，有效减少单位GDP能耗，另一方面可以有效破解环境约束，解决雾霾等大气污染问题。然而电动汽车的普及，需要相应的基础设施，特别是充电站，充电桩的大力建设为基础才能实现。充电桩分直流充电桩，充电桩和交直流一体充电桩。其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑（公共楼宇、商场、公共停车场等）和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。充电桩一般提供常规充电和快速充电两种充电方式，人们可以使用特定的充电卡在充电桩提供的人机交互操作界面上刷卡使用，进行相应的充电方式、充电时间、费用数据打印等操作，充电桩显示屏能显示充电量、费用、充电时间等数据。利用直流充电桩的优点是：充电快；不足是：对电力系统的冲击大，建设成本高，大电流快充电会对电池造成损伤等问题。根据国家对于电动汽车充电桩的建设规划：2017年全国将建90万个充电桩，其中的80万个个人桩均为交流桩，到2020年充电桩数量将达480万个，其中约90%为交流充电桩。目前建设的交流充电站主要是集中式提供充电服务的模式，有专门配套的变压器为交流充电站中充电桩提供电能。而电动汽车的逐渐普及，电动汽车的保有量不断增加，电动汽车的充电需求也会逐渐庞大。那么在建设这类型交流充电站时，绝非仅仅一个交流充电站中树立几个或者十几个充电桩能够满足需求的。一个设计几十个充电桩的交流充电站才更符合科学的建设规划，也是未来此类型交流充电站建设规模的发展趋势。而充电桩数量过多，使得交流充电站配套的变压器容量设计越来越大，导致变压器的体积随之不断提升，一个交流充电站所占用的土地面积也会更大。随着电动汽车保有量不断攀升，交流充电站建设数量也必须不断跟进，将会安装更多更大的变压器，占用更多的土地资源，这其中的成本开销是巨大的。不断设计制造容量更大，体积庞大的变压器，占用更多的土地资源，这是我们所不能接受的。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术对应的不足，提供一种基于变压器台区负荷余量的电动汽车充电控制系统，其利用各小区台区变压器容量的余量，来为电动汽车进行充电服务，使得本技术可以取消交流充电站专用配套的变压器，使得土地资源占用减小，购置变压器和土地资源的成本大大节省了，减少交流充电站的建设成本开支。一般情况下，居民用电不会发生所有家庭满负荷同时用电的情景，而台区变压器的容量设计是根据该区域居民用电最大总量在考虑需用系数与同时系数后进行设计的，那么通常台区变压器的容量就存在一定的余量。充电桩可以利用该台区变压器容量的余量，来为电动汽车进行充电服务。本技术的目的是采用下述方案实现的：一种基于变压器台区负荷余量的电动汽车充电控制系统，包括一台台区中央控制器和若干充电桩（含控制器），以下简称“充电桩”。所述充电桩用于采集客户需求信息以及电动汽车电池电量信息，并将采集的客户需求信息以及电动汽车电池电量信息上传给台区中央控制器。所述客户需求信息有客户选择的充电模式信息以及主动停止充电指令信息。所述台区中央控制器与用电信息采集系统或台区电能计量表的485口连接，用于采集台区实时用电信息，并对采集的台区实时用电信息进行分析，得出当前区域台区变压器容量余量，所述台区中央控制器用于根据当前台区变压器容量余量计算当前允许同时进行充电工作的充电桩数量。所述台区中央控制器最多只能发出与此计算数量相同的充电指令。所述台区中央控制器用于发送显示相关命令给充电桩，控制充电桩显示相应信息，所述台区中央控制器接收各充电桩上传的电动汽车电池电量信息和客户需求信息（如客户选择的充电模式信息和主动停止充电指令信息），与计算得出的当前允许同时进行充电工作的充电桩数量N进行综合分析，在不超出台区变压器容量余量的前提下，按照设定的充电规则发出相应的指令信号给充电桩，所述充电桩用于接收充电桩智能控制器下发的指令信号，控制电动汽车的充电状态。在不超出台区变压器容量余量的前提指的是台区中央控制器最多只能发出N个充电指令，N为当前允许同时进行充电工作的充电桩数量，即台区中央控制器只能控制最多有N个电动汽车同时充电，至于具体是选择哪几个电动汽车进行充电，则根据客户选择的充电模式、主动停止充电指令配合设定的充电规则决定。所述台区中央控制器依据设计的价格决策，决定当前的急充模式充电价格和智能充模式充电价格，发出相关显示信息命令充电桩，控制充电桩中显示器显示充电价格，并按照此价格进行计价。当电动汽车电池电量充满或者客户选择主动停止充电时，充电桩控制其充电接头断电，并将客户操作的主动停止充电指令信息上传给台区中央控制器。充电桩与台区中央控制器之间可以直接传递信息，也可以在充电桩与台区中央控制器之间设置中间设备，中间设备将设定区域的多个充电桩的信息集中收集后再传递给台区中央控制器，台区中央控制器将指令先传递给中间设备后再由中间设备分别对应下发给各充电桩。所述充电桩设有控制单元、第三通信模块、电源单元、电动汽车充电控制电路、电动汽车电池电量采集电路以及指令输入单元和显示单元，所述电源单元用于给控制单元、第三通信模块、电动汽车充电控制电路、电动汽车电池电量采集电路、指令输入单元、显示单元供电；所述控制单元分别与第三通信模块、电动汽车电池电量采集电路、电动汽车充电控制电路、指令输入单元和显示单元电连接；所述电动汽车电池电量采集电路用于采集电动汽车电池电量并传递给控制单元；所述指令输入单元用于采集客户需求信息并传递给控制单元；所述控制单元经第三通信模块上传电动汽车电池电量信息以及客户需求信息给台区中央控制器以及接收台区中央控制器下发的指令信号和显示相关命令；所述控制单元用于接收台区中央控制器下发的指令信号，输出控制信号给电动汽车充电控制电路，控制充电接头的通电或断电，控制电动汽车的充电状态，所述控制单元用于接收台区中央控制器下发的显示相关命令，控制显示单元显示相应信息。优选地，所述指令输入单元、显示单元采用触摸屏。第三通信模块可以采用有线通信模块或无线通信模块，优选地，所述第三通信模块为载波通信模块，所述载波通信模块与电力线连接。所述电动汽车电池电量采集电路可以采用现有充电桩自带的电量采集装置。控制单元为单片机。充电接头经接触器与交流电连接。接触器的触点的一端与充电接头连接，接触器的触点的另一端与电力线连接，所述接触器的线圈的通电或断电由继电器控制，继电器通过单片机控制。单片机通过ULN2803LW驱动继电器。所述充电桩包括充电桩本体与充电桩智能控制器，本技术的充电桩本体可以与现有的充电桩相同。本技术的充电桩智能控制器包括控制单元、第三通信模块、电源单元、电动汽车充电控制电路、电动汽车电池电量采集电路，本技术的充电桩与现有的充电桩的区别重点在本技术的充电桩是否进行充电，由充电桩智能控制器收到的台区中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于变压器台区负荷余量的电动汽车充电控制系统，其特征在于：包括一台台区中央控制器和若干充电桩，所述台区中央控制器设有控制单元、通信模块和电源单元，所述电源单元用于给台区中央控制器的控制单元、通信模块分别供电，台区中央控制器的控制单元经第一通信模块下发指令信号和显示相关命令给充电桩以及接收充电桩上传的电动汽车电池电量信息以及客户需求信息，台区中央控制器的控制单元通过第二通信模块与用电信息采集系统或台区电能计量表的485口连接，用于采集台区实时用电信息；台区中央控制器的控制单元用于根据当前台区变压器容量余量控制当前允许同时进行充电工作的充电桩数量，在不超出台区变压器容量余量的前提下，台区中央控制器的控制单元用于根据当前允许同时进行充电工作的充电桩数量以及接收的各充电桩上传的电动汽车电池电量信息和客户需求信息，发出相应的指令信号给充电桩；所述充电桩设有控制单元、第三通信模块、电源单元、电动汽车充电控制电路、电动汽车电池电量采集电路以及指令输入单元和显示单元，所述电源单元用于给充电桩的控制单元、第三通信模块、电动汽车充电控制电路、电动汽车电池电量采集电路、指令输入单元、显示单元供电；充电桩的控制单元分别与第三通信模块、电动汽车电池电量采集电路、电动汽车充电控制电路、指令输入单元和显示单元电连接；所述电动汽车电池电量采集电路用于采集电动汽车电池电量并传递给充电桩的控制单元；所述指令输入单元用于采集客户需求信息并传递给充电桩的控制单元；充电桩的控制单元经第三通信模块上传电动汽车电池电量信息以及客户需求信息给台区中央控制器以及接收台区中央控制器下发的指令信号和显示相关命令；充电桩的控制单元用于接收台区中央控制器下发的指令信号，输出控制信号给电动汽车充电控制电路，控制充电接头的通电或断电，控制电动汽车的充电状态，充电桩的控制单元用于接收台区中央控制器下发的显示相关命令，控制显示单元显示相应信息。...

【技术特征摘要】
1.一种基于变压器台区负荷余量的电动汽车充电控制系统，其特征在于：包括一台台区中央控制器和若干充电桩，所述台区中央控制器设有控制单元、通信模块和电源单元，所述电源单元用于给台区中央控制器的控制单元、通信模块分别供电，台区中央控制器的控制单元经第一通信模块下发指令信号和显示相关命令给充电桩以及接收充电桩上传的电动汽车电池电量信息以及客户需求信息，台区中央控制器的控制单元通过第二通信模块与用电信息采集系统或台区电能计量表的485口连接，用于采集台区实时用电信息；台区中央控制器的控制单元用于根据当前台区变压器容量余量控制当前允许同时进行充电工作的充电桩数量，在不超出台区变压器容量余量的前提下，台区中央控制器的控制单元用于根据当前允许同时进行充电工作的充电桩数量以及接收的各充电桩上传的电动汽车电池电量信息和客户需求信息，发出相应的指令信号给充电桩；所述充电桩设有控制单元、第三通信模块、电源单元、电动汽车充电控制电路、电动汽车电池电量采集电路以及指令输入单元和显示单元，所述电源单元用于给充电桩的控制单元、第三通信模块、电动汽车充电控制电路、电动汽车电池电量采集电路、指令输入单元、显示单元供电；充电桩的控制单元分别与第三通信模块、电动汽车电池电量采集电路、电动汽车充电控制电路、指令输入单元和显示单元电连接；所述电动汽车电池电量采集电路用于采集电动汽车电池电量并传递给充电桩的控制单元；所述指令输入单元用于采集客户需求信息并传递给充电桩的控制单元；充电桩的控制单元经第三通信模块上传电动汽车电池电量信息以及客户需求信息给台区中央控制器以及接收台区中央控制器...

【专利技术属性】
技术研发人员：青志明，傅望，宗伟，敬勇，秦燕，张宏艳，胡军毅，乐宗明，常仕亮，周飞，谢焰，刘克恒，康成林，傅相忠，章陈勇，黄家华，傅鹏宇，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网重庆市电力公司技能培训中心，
类型：新型
国别省市：北京,11